基于ZigBee的企业电能计量动态监控系统研究

发布时间：2017-04-25 04:08

  本文关键词：基于ZigBee的企业电能计量动态监控系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：伴随微电子技术、计算机网络和通信技术的高速发展，更多的信息化系统应用于各企业单位，，然而，传统的电能计量方式不仅耗时耗力，且缺乏有效的准确性与及时性。基于无线通信技术的电能计量动态监控系统具有省时省力的优点，可以提高工作效率，并把企业电能数据信息及时可靠地传送到管理中心。21世纪以来，无线通信技术因其成本低、组网灵活方便、地理环境受限少等优点，获得越来越广泛的应用。然而在无线通信技术中，ZigBee技术以其低成本、低能耗、低传输速率及传输可靠等优势，广泛应用于工业自动化控制和远程数据的传输等领域，且它适用于对通信传输速率要求不高的系统中。 本文在针对传统的电能计量的基础上，提出了一种采用ZigBee技术用来进行电能计量的解决方案。采用由ZigBee协调器、路由器、若干电能表作为终端节点组成电能计量网络。该方案将CC2430芯片与嵌入式系统相结合，来实现对采集的电能数据进行收发及数据处理，从而实现远程控制。内容包括： (1)应用ZigBee无线通信技术到电能计量动态监控系统中。本文针对企业电能用户集中的特点，选择了新兴的无线通信技术ZigBee作为电能计量系统的组网技术。 (2)研究了ZigBee技术，分析了ZigBee协议栈架构，采用ZigBee的网状网络拓扑结构进行组网。 (3)对基于ZigBee技术的电能计量系统进行了硬件设计，本文选用了SoC芯片CC2430。 (4)对电能计量系统进行了软件开发。介绍了软件开发流程，并且编写了ZigBee采集器节点的采集、对电量值进行发送程序、ZigBee协调器节点和ZigBee路由器节点的主程序。 (5)采用的路由算法引入了邻居表，设计出了改进后的能量均衡的路由树算法。 (6)对电能计量动态监控中心进行了软件配置，新建了配置工程，配置了串口参数及终端界面。
【关键词】：ZigBee技术 电能计量 ARM控制器 动态监控系统
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM76;TN92
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 电能计量背景与意义10-11
• 1.2 ZigBee 技术11-14
• 1.2.1 Zigbee 技术概述11
• 1.2.2 Zigbee 技术的主要特征11
• 1.2.3 Zigbee 技术的应用11-12
• 1.2.4 ZigBee 的设备类型12
• 1.2.5 ZigBee 的网络拓扑12-13
• 1.2.6 ZigBee 的协议栈13-14
• 1.3 研究现状14-15
• 1.4 ZigBee 技术的未来前景15-16
• 第二章 用能企业电能计量动态监控系统总体结构16-20
• 2.1 硬件系统结构和工作原理16-18
• 2.2 软件总体框架18-20
• 第三章 电能计量系统硬件设计20-34
• 3.1 智能电表20-23
• 3.2 ZigBee 无线传输模块23-30
• 3.2.1 CC2430 芯片简介23-26
• 3.2.2 CC2430 的器件模块电路原理26-30
• 3.3 ARM 智能控制模块30-32
• 3.4 CC2430 与微处理器的连接32-34
• 第四章 电能计量系统软件设计34-40
• 4.1 采集器程序设计34-35
• 4.2 路由器程序设计35-36
• 4.3 协调器程序设计36-37
• 4.4 智能电表节点的软件设计思想及流程37-38
• 4.5 信号显示监控部分的软件设计38-40
• 第五章 ZigBee 路由算法选择40-50
• 5.1 ZigBee 网络树路由算法40-41
• 5.1.1 地址分配机制40-41
• 5.1.2 树路由寻址41
• 5.2 Zigbee 网络的 AODVjr 算法41-42
• 5.3 路由策略选择42-43
• 5.4 ZigBee 能量均衡路由树算法改进43-50
• 第六章 能源计量中心软件设计50-58
• 6.1 电能计量中心软件模块介绍50-52
• 6.2 电能计量动态监控中心的软件配置52-55
• 6.3 系统的调试55-58
• 第七章 总结58-60
• 参考文献60-64
• 致谢64-66
• 附录66-71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吕俊霞;徐珂;;基于IEEE802.15.4的ZigBee无线传感器网络节点的设计与实现[J];承德石油高等专科学校学报;2011年02期

2 杜德慧;;ZigBee无线网络组网及数据传输研究与实现[J];电脑编程技巧与维护;2011年10期

3 郭瑞星;王庆生;;ZigBee路由算法的研究与改进[J];电脑开发与应用;2011年05期

4 高超;;基于ZigBee的智能用能管理系统设计和实现[J];电脑知识与技术;2011年30期

5 熊少义;钟洪声;;ZigBee无线自组网的LED节能灯控制系统[J];单片机与嵌入式系统应用;2011年07期

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9 曾志洪;郭谋发;杨耿杰;李小江;吴文庚;;采用ZigBee技术的智能家居用电信息采集系统[J];电工电气;2011年10期

10 徐成;曾祺;魏峰;;无线传感网络中通用传感器节点硬件结构设计[J];计算机工程与应用;2007年08期

  本文关键词：基于ZigBee的企业电能计量动态监控系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：325577