基于ZigBee的企業(yè)電能計量動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)研究
本文關鍵詞:基于ZigBee的企業(yè)電能計量動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:伴隨微電子技術、計算機網(wǎng)絡和通信技術的高速發(fā)展,更多的信息化系統(tǒng)應用于各企業(yè)單位,,然而,傳統(tǒng)的電能計量方式不僅耗時耗力,且缺乏有效的準確性與及時性;跓o線通信技術的電能計量動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)具有省時省力的優(yōu)點,可以提高工作效率,并把企業(yè)電能數(shù)據(jù)信息及時可靠地傳送到管理中心。21世紀以來,無線通信技術因其成本低、組網(wǎng)靈活方便、地理環(huán)境受限少等優(yōu)點,獲得越來越廣泛的應用。然而在無線通信技術中,ZigBee技術以其低成本、低能耗、低傳輸速率及傳輸可靠等優(yōu)勢,廣泛應用于工業(yè)自動化控制和遠程數(shù)據(jù)的傳輸?shù)阮I域,且它適用于對通信傳輸速率要求不高的系統(tǒng)中。 本文在針對傳統(tǒng)的電能計量的基礎上,提出了一種采用ZigBee技術用來進行電能計量的解決方案。采用由ZigBee協(xié)調(diào)器、路由器、若干電能表作為終端節(jié)點組成電能計量網(wǎng)絡。該方案將CC2430芯片與嵌入式系統(tǒng)相結(jié)合,來實現(xiàn)對采集的電能數(shù)據(jù)進行收發(fā)及數(shù)據(jù)處理,從而實現(xiàn)遠程控制。內(nèi)容包括: (1)應用ZigBee無線通信技術到電能計量動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)中。本文針對企業(yè)電能用戶集中的特點,選擇了新興的無線通信技術ZigBee作為電能計量系統(tǒng)的組網(wǎng)技術。 (2)研究了ZigBee技術,分析了ZigBee協(xié)議棧架構(gòu),采用ZigBee的網(wǎng)狀網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)進行組網(wǎng)。 (3)對基于ZigBee技術的電能計量系統(tǒng)進行了硬件設計,本文選用了SoC芯片CC2430。 (4)對電能計量系統(tǒng)進行了軟件開發(fā)。介紹了軟件開發(fā)流程,并且編寫了ZigBee采集器節(jié)點的采集、對電量值進行發(fā)送程序、ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點和ZigBee路由器節(jié)點的主程序。 (5)采用的路由算法引入了鄰居表,設計出了改進后的能量均衡的路由樹算法。 (6)對電能計量動態(tài)監(jiān)控中心進行了軟件配置,新建了配置工程,配置了串口參數(shù)及終端界面。
【關鍵詞】:ZigBee技術 電能計量 ARM控制器 動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)
【學位授予單位】:濟南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:TM76;TN92
【目錄】:
- 摘要7-8
- Abstract8-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 電能計量背景與意義10-11
- 1.2 ZigBee 技術11-14
- 1.2.1 Zigbee 技術概述11
- 1.2.2 Zigbee 技術的主要特征11
- 1.2.3 Zigbee 技術的應用11-12
- 1.2.4 ZigBee 的設備類型12
- 1.2.5 ZigBee 的網(wǎng)絡拓撲12-13
- 1.2.6 ZigBee 的協(xié)議棧13-14
- 1.3 研究現(xiàn)狀14-15
- 1.4 ZigBee 技術的未來前景15-16
- 第二章 用能企業(yè)電能計量動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)16-20
- 2.1 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理16-18
- 2.2 軟件總體框架18-20
- 第三章 電能計量系統(tǒng)硬件設計20-34
- 3.1 智能電表20-23
- 3.2 ZigBee 無線傳輸模塊23-30
- 3.2.1 CC2430 芯片簡介23-26
- 3.2.2 CC2430 的器件模塊電路原理26-30
- 3.3 ARM 智能控制模塊30-32
- 3.4 CC2430 與微處理器的連接32-34
- 第四章 電能計量系統(tǒng)軟件設計34-40
- 4.1 采集器程序設計34-35
- 4.2 路由器程序設計35-36
- 4.3 協(xié)調(diào)器程序設計36-37
- 4.4 智能電表節(jié)點的軟件設計思想及流程37-38
- 4.5 信號顯示監(jiān)控部分的軟件設計38-40
- 第五章 ZigBee 路由算法選擇40-50
- 5.1 ZigBee 網(wǎng)絡樹路由算法40-41
- 5.1.1 地址分配機制40-41
- 5.1.2 樹路由尋址41
- 5.2 Zigbee 網(wǎng)絡的 AODVjr 算法41-42
- 5.3 路由策略選擇42-43
- 5.4 ZigBee 能量均衡路由樹算法改進43-50
- 第六章 能源計量中心軟件設計50-58
- 6.1 電能計量中心軟件模塊介紹50-52
- 6.2 電能計量動態(tài)監(jiān)控中心的軟件配置52-55
- 6.3 系統(tǒng)的調(diào)試55-58
- 第七章 總結(jié)58-60
- 參考文獻60-64
- 致謝64-66
- 附錄66-71
【參考文獻】
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本文關鍵詞:基于ZigBee的企業(yè)電能計量動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:325577
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