在电网日常工作情况下,电压、电流过大或者三次谐波等事故会影响智能化电网工作的稳定性和用户使用的安全性,严重时对人员安全和社会建设造成较大的影响。因此及时采集到用户的用电信息是非常重要。然而,传统的电能表存在着测量精度低、采集周期长、数据有线传送及功能单一等缺陷,已经无法保证智能电网高效、稳定的运行和居民用电的安全。本文针对传统的家用电能表无法测量多样化的电气数据,以及不能对用户用电情况进行实时监测的现状,依托长春市科技局“基于物联网的智能建筑信息集成关键技术研究与应用平台建设”项目,研究设计一款具有远程监测功能智能电表。本文设计的智能电表由电能采集前端、主控制器、无线传输模块以及上位机管理系统四个部分组成。电能采集前端采用以MAXQ3180为核心的多功能采集电路。通过研究MAXQ3180能够直接测量的三相交流电并计算出功率因数和谐波因数等特性,提出了分压电阻式方案以及CT(电流互感器)式方案分别对电压和电流进行采集。主控制器采用C8051F020为核心的控制电路利用SPI总线与MAXQ3180进行通讯,通过分析MAXQ3180中SPI总线通讯规则以及通讯波特率的设置,设计出合理的硬件连接电路和软件通讯流程来完成各种电气数据的采集。同时,通过GPRS无线通讯技术将主控制器存储的电气数据上传至电力部门的上位机管理系统。上位机管理系统利用webservice技术和java后台技术设计了简洁易用的人机交互界面和数据库,最后通过jsp将采集到的电气数据进行显示,便于用户及工作人员实时查询和研究。系统利用多功能电能采集模块、SOC单片机、GPRS技术、webservice技术以及java后台实现了采集电能数据的多样化以及数据远传功能。本文设计的智能电表具有采集周期短、功耗低、工作稳定等特性,解决了人工抄表带来的耗时、费工、计费不准以及效率低等问题,为电表采集的智能化和信息化奠定了基础。