基于ZigBee的供热计量系统设计

发布时间：2017-04-11 15:23

  本文关键词：基于ZigBee的供热计量系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前,我国经济发展过度依赖资源,能耗较大,面临着加快经济发展方式转型的任务,建设循环经济,节约型社会是我国一直的发展战略。在我国北方城市中,冬季通常需要供暖,但管理收费方式整体落后,依然采用传统按季度时间收费的方式,这样的方式通常会造成资源的浪费,同时也不能满足用户自主化的要求,供热不均衡,收费不合理。由此国家提出了一户一表,按需供热的分户计量方式,用户可根据自身需求,多用多缴,少用少缴,满足用户个性化供热需求,收费合理,这样也就节约了国家资源,提升我国居民的节约意识,所以分户计量的供热方式成为了国家重点的推广方向。在分户计量方式中,主要分为人工抄表和无线抄表方式,其中无线抄表方式管理智能高效,会是今后的发展方向,但是目前主流的无线计量方式可靠性,高效性,便利性都有待改善。本文提出了基于Zigbee的分户供热计量方式,利用Zigbee组网技术,无线采集用户用热量,集中上传,布局灵活,再结合GPRS无线网络将用户数据传输至监控中心,管理高效方便,改善了现有的供热管理模式。同时,为了保证信息传输的距离和稳定性,ZigBee模块上增加了CC2591射频前端,保证用户数据准确可靠上传集中器。最后针对ZigBee网络中的路由模块,又设计了能量采集电路,采用TI公司的bq25504能量采集芯片,支持超低电流充电,利用多晶硅电池板,收集太阳能、光能并升压转换为ZigBee模块电池充电,从而延长无线传感网络电池的供电周期,避免了频繁更换电池的问题。
【关键词】：热计量表 ZigBee 分户计量 bq25504 GPRS
【学位授予单位】：河南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU995;TN92
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 课题研究的背景与必要性9-10
• 1.2 分户供热计量技术的研究现状10-15
• 1.2.1 热计量表10-12
• 1.2.2 无线传输网络技术12-15
• 1.3 本课题主要内容及创新15-16
• 第二章 系统总体框架设计16-17
• 第三章 热量采集节点设计17-38
• 3.1 热计量表及工作原理17-21
• 3.1.1 超声波流量计模块18-20
• 3.1.2 温度传感器模块20-21
• 3.2 ZigBee模块设计21-25
• 3.2.1 ZigBee模块主芯片介绍22
• 3.2.2 晶振时钟电路设计22-23
• 3.2.3 LCD显示及按键电路设计23-24
• 3.2.4 CC2591功放电路24-25
• 3.3 供电单元的设计25-31
• 3.3.1 bq25504升压转换器简介及功能特性26-27
• 3.3.2 最大功率点跟踪电路27-28
• 3.3.3 电池充电电压阈值设定28-29
• 3.3.4 负载接入驱动电路设计29-30
• 3.3.5 冷启动电路与主升压转换电路30-31
• 3.3.6 温度保护设置31
• 3.4 ZigBee组网设计31-38
• 3.4.1 ZigBee软件开发环境31-32
• 3.4.2 Z-Stack协议栈工作流程32-34
• 3.4.3 ZigBee组网的建立34
• 3.4.4 ZigBee组网的过程与结构34-37
• 3.4.5 数据的传输与转发37-38
• 第四章 数据集中器38-45
• 4.1 主控制芯片38-39
• 4.2 嵌入式操作系统39
• 4.3 数据存储单元39-40
• 4.4 GPRS模块的设计40-42
• 4.4.1 GPRS技术简介40-41
• 4.4.2 电源电路41
• 4.4.3 串.通信设计41
• 4.4.4 SIM卡接.电路41-42
• 4.5 红外通信模块设计42
• 4.6 ZigBee模块设计42-43
• 4.7 外部看门狗模块设计43
• 4.8 JTAG接43-44
• 4.9 其他外围接.电路44-45
• 第五章 测试与总结45-50
• 5.1 热量采集节点无线传输性能测试45-46
• 5.2 能量采集单元性能测试46-48
• 5.2.1 电池过压、欠压阈值测试47
• 5.2.2 VBAT_OK电池正常指示端阈值测试47-48
• 5.3 热计量表中传感器性能测试48-50
• 第六章 总结与展望50-52
• 6.1 全文总结50-51
• 6.2 展望51-52
• 参考文献52-55
• 致谢55-57
• 攻读学位期间发表的学术论文目录57-58

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 杨新凯;李庚;;基于ZigBee GPRS面向普适计算的远程抄表系统(英文)[J];上海师范大学学报(自然科学版);2007年04期

2 刘裕伟;刘景彬;姜怀玺;;GPRS技术在供水测控系统中的应用[J];水利技术监督;2010年04期

3 温国忠;;JTAG接口电路设计与应用[J];微计算机信息;2007年23期

  本文关键词：基于ZigBee的供热计量系统设计，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：299396