多负载模式识别计量控制系统

发布时间：2017-04-01 22:15

  本文关键词：多负载模式识别计量控制系统，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：以石家庄科技局《多负载模式识别及安全用电》为基础,针对宿舍、写字楼等人口集中场所,通过负载模式识别来保证用电安全,同时可以对用电量进行计量统计。长久以来,宿舍、写字楼等人口集中场所就是火灾的高发区,而且造成火灾的原因多由于不安全的用电造成。一旦发生火灾,人员伤亡严重,财产损失巨大。并且,此类场所用电管理模式落后,用电量统计费时费力。在智能化高速发展的今天,对其进行安全化,智能化升级符合现在用电管理的需求。为了实现准确、高效的多负载模式识别及电量计量统计,本文设计了以DSP芯片TMS320F2812作为硬件核心,通过快速傅立叶变换,求出电流各次谐波特征值,利用复矩阵核心识别算法进行多负载模式识别计量控制的系统。通过采集大量用电负载数据,在实验室对数据进行了仿真计算,确定了核心算法的可行性。该系统主框架包括下位机主控系统,网关数据采集系统,上位机监控系统。这里主要完成的工作是下位机主控系统硬件设计和软件实现,以及上位机监控系统的设计。下位机主控系统主要完成电压、电流信号的采集、处理、计算以及断送电控制。网关数据采集系统要完成把数据传输给监控计算机。上位机监控系统的设计主要包括了数据库的建立,网络通信的建立,和管理界面的建立。上位机作为服务器端将数据保存在建立的数据库中,管理员通过监控计算机上安装的上位机监测软件来监测用户的负载种类、累计电量、实时功率、以及继电器状态等情况,同时上位机还设计了缴费功能。通过实验室调试、测试,多负载模式识别计量控制系统负载类型识别及断送电准确,实时功率及累计电量计算在误差允许范围内,可以有效改善宿舍、办公楼等人口集中场所用电安全情况且方便了用电管理工作。
【关键词】：TMS320F2812 复矩阵 模式识别 计量控制
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM933.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 课题相关技术的发展现状10-12
• 1.2.1 用电管理模式发展现状10-11
• 1.2.2 负载识别算法现状11-12
• 1.3 课题的研究意义12
• 1.4 课题研究的主要内容12-14
• 第二章 相关理论研究14-18
• 2.1 快速傅立叶（fft）变换14-15
• 2.1.1 傅里叶级数14
• 2.1.2 傅里叶变换14-15
• 2.1.3 傅里叶变换的性质15
• 2.2 谐波15-17
• 2.2.1 谐波产生的原因15
• 2.2.2 谐波的特征分量15-16
• 2.2.3 谐波失真度计算方法16-17
• 2.3 电量计算17-18
• 第三章 基于复矩阵的多负载模式识别18-34
• 3.1 典型负载类型研究18-26
• 3.1.1 阻性负载特性及FFT变换结果18-19
• 3.1.2 计算机类负载特性及FFT变换结果19-21
• 3.1.3 含压缩机类负载特性及FFT变换结果21-23
• 3.1.4 多工作状态负载特性及FFT变换结果23-26
• 3.2 特征矩阵与历史矩阵的建立26-28
• 3.3 复矩阵算法28-34
• 3.3.1 算法原理28-30
• 3.3.2 复矩阵求解30-31
• 3.3.3 实验室验证31-34
• 第四章 系统的硬件设计34-44
• 4.1 系统总体结构及工作原理34-35
• 4.2 主控板硬件电路设计35-44
• 4.2.1 TMS320F2812主控芯片35-36
• 4.2.2 电源电路设计36-38
• 4.2.3 测量电路模块设计38-39
• 4.2.4 继电器控制电路39-40
• 4.2.5 时钟电路40-41
• 4.2.6 锁相环电路41-42
• 4.2.7 通信模块及电路42-44
• 第五章 系统的软件设计44-68
• 5.1 系统主控板的程序设计44-55
• 5.1.1 主控板主程序设计44-45
• 5.1.2 AD采样计算程序设计45-48
• 5.1.3 继电器控制程序设计48
• 5.1.4 日历时钟程序设计48-50
• 5.1.5 数据处理设计50-53
• 5.1.6 数据通信53-55
• 5.2 多负载模式识别计量控制系统监测软件设计55-68
• 5.2.1 网络通信的建立56
• 5.2.2 数据库结构56-58
• 5.2.3 控制命令的传输58-60
• 5.2.4 上位机界面功能设计60-68
• 第六章 结论与展望68-70
• 6.1 结论68-69
• 6.2 展望69-70
• 参考文献70-72
• 致谢72-73
• 附录 主控板电路图73-77
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 张培仁,房玉东;PCF8583时钟日历芯片的应用(上)[J];电子质量;2002年06期

  本文关键词：多负载模式识别计量控制系统，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：281409