本文關鍵詞：基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡的電表監(jiān)控系統(tǒng)的設計實現(xiàn)

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【摘要】：隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展,導致用電量日益增加,這給電網(wǎng)帶來了一些新的問題。越來越多的供電部門或單位需要對電表用電量進行有效的實時監(jiān)測和控制,尤其是作為東南亞的國家新加坡來說,市政部門迫切需要更加經(jīng)濟、安全、可靠的電表監(jiān)控系統(tǒng)來實時監(jiān)測新加坡各個區(qū)域的用戶用電情況。近年以來,國家也采取許多措施來對電能進行監(jiān)測控制,其中通過大量智能電表取代了傳統(tǒng)電能表,無線自動抄表技術逐步取代有線抄表。新加坡政府一直致力于發(fā)展“智能電網(wǎng)”,根據(jù)新加坡市政單位電網(wǎng)監(jiān)測需求,本文主要研究了基于無線傳感器網(wǎng)絡的電表監(jiān)控系統(tǒng)。本文首先進行系統(tǒng)總體設計,提出并設計了基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡的電表監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)設計分為四部分：數(shù)據(jù)采集模塊、智能電表設計模塊、無線傳輸模塊和上位機顯示界面。通過對ZigBee協(xié)議標準和體系結構進行了研究分析,選用無線傳感器的Mesh拓撲(網(wǎng)狀拓撲)搭建。采用MAXIM公司生產(chǎn)的78M6613高度集成芯片和美國DIGI公司的ZigBee無線傳感器通訊模塊作為硬件平臺。利用RS485串行通訊接口對電表進行數(shù)據(jù)采集,把采集到的數(shù)據(jù)信息通過ZigBee網(wǎng)絡傳輸?shù)竭h程管理的計算機終端系統(tǒng),存儲并實現(xiàn)遠程監(jiān)測和控制功能。同時將用電情況及時有效地進行數(shù)據(jù)分析傳送給用戶。利用本文設計電路搭建測試平臺,并采用兩組節(jié)能燈在該平臺上進行測試實驗,驗證了所設計的無線傳感器網(wǎng)絡電表監(jiān)控系統(tǒng)方案的有效性。表明該系統(tǒng)滿足設計要求,同時也具備一定的新穎性和實用性。本文的研究內(nèi)容是新加坡市政單位重點項目《Wireless Power Meter Monitoring System》。
【關鍵詞】：ZigBee 數(shù)據(jù)處理 電表監(jiān)控 管理軟件 仿真實驗
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM933.4;TN92;TP212.9
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題的背景及意義10-11
• 1.2 基于無線傳感器電表監(jiān)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 自動抄表技術研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文主要的研究內(nèi)容13-14
• 1.4 本文結構安排14-16
• 第二章 無線傳感器網(wǎng)絡及電表監(jiān)控技術概述16-25
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡概述16-19
• 2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡體系結構16-17
• 2.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡通信協(xié)議17-19
• 2.2 短距離無線通信技術ZigBee19-23
• 2.2.1 ZigBee技術概述19-20
• 2.2.2 ZigBee協(xié)議分析20
• 2.2.3 ZigBee協(xié)議棧結構和原理20-23
• 2.3 電表監(jiān)控技術概述23-24
• 2.4 本章小結24-25
• 第三章 基于ZigBee的電表系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)25-46
• 3.1 智能電表的總體設計結構25-39
• 3.1.1 電能計量的基本原理26-28
• 3.1.2 78M6613芯片介紹28-33
• 3.1.2.1 輸入前端30-31
• 3.1.2.2 計量存儲31-32
• 3.1.2.3 微處理器32-33
• 3.1.3 數(shù)據(jù)采集模塊設計33-34
• 3.1.4 軟件主程序34-36
• 3.1.5 仿真模塊36-37
• 3.1.6 電表誤差校正37-39
• 3.2 無線傳感器ZigBee內(nèi)部結構39-42
• 3.2.1 Xbee射頻模塊40
• 3.2.2 Xbee網(wǎng)絡構架和網(wǎng)絡安全40-42
• 3.3 Dijkstra路由器算法研究42-45
• 3.4 本章小結45-46
• 第四章 監(jiān)控系統(tǒng)用戶界面的設計與實現(xiàn)46-52
• 4.1 軟件功能需求及總體方案設計46-50
• 4.1.1 軟件功能需求46-49
• 4.1.2 總體方案設計49-50
• 4.2 服務器管理軟件程序設計和實現(xiàn)50-51
• 4.2.1 網(wǎng)絡連接程序設計50
• 4.2.2 數(shù)據(jù)處理程序設計50-51
• 4.3 本章小結51-52
• 第五章 監(jiān)控平臺的在線監(jiān)測與分析52-56
• 5.1 監(jiān)測分析目的52
• 5.2 實驗結果分析52-55
• 5.3 本章小結55-56
• 總結與展望56-58
• 總結56-57
• 展望57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻59-65
• 附錄65-67
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文和參與的項目67

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：1001298