云联智控充电插座的设计及实现
发布时间：2021-02-06 23:40
本文主要讲了云联智控充电插座的设计及实现。近年来电动自行车、电动摩托车、电动三轮车等以其经济、便捷快速等特点,在全国保有量迅猛增长,由于当前市场上二的普通插座、定时型充电桩或计量型充电桩的灾害预警功能有限,导致电动车充电火灾事故频发,给人民生命财产带来重大损失,因此开发可监控电动车充电状况的云联智控充电插座具有重要的现实意义。论文实现了云联智控充电插座终端的软硬件设计。硬件由主控制器、温湿度传感器、多路24位ADC芯片、继电器、声光报警部分、烟雾传感器、GPS模块、2.4G无线通信模块等组成。软件设计包括各传感器采集数据的解析函数和Wi-Fi网络通信函数等。微处理器STM32F103RET6采集到各模块数据进行数据处理和分析,并上传到物联网云平台来存储和展示,其中上传方式可以选择Wi-Fi或窄带物联网。终端等待物联网云平台发送控制指令,实现电动车充电时电压、电流、温度、气体和GPS等参数的采集与实时监测。其次构建了云联智控充电插座的设计方案。系统基于ARM处理器、物联网和云端数据处理技术,Wi-Fi技术实现设备和云服务器之间的通信,采用基于互相关系数的电器状态识别算法对电器行为进行分析...
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?２０１３年至２０１８年国内电动行午：保有傲??２０１７年１２月，公安部紧急下发了《关于规范电动车停放充电加强火灾防范??
硕士学位论文??ＭＡｓｎ－：ｋ＼ｓ?ｍｉ－ｓｉｓ??对电动乍的充电质量、消防安全没有任何监控手段，柯的充电终端还＃在恶怠出??电，长久失修等问题，这些都是发生火灾的重要隐患。??＿?４?｜ｗ?ｍｍ??１Ｈ?■＿＿??图１．２充电管理终端??１．３论文结构??１．３．１论文的内容与结构??本项目基Ｐ?ＡＲＭ处理器、物联网和云端数据处理技术，开发了一种电动斗．??充电的云联智控充电插座系统。系统由云联智控充电插座、智能防灾云平台、充??电管家ＡＰＰ〔部分组成，实现了管理员及用户与云联智控充电插座的实时交互。??本文主要由三部分组成，一是云联智控充电插座系统中数据的处理以及无线通信??技术和电器识别的算法；二是云联智控充电插座系统的软硬件设计；：是锊能防??灾云的管理平台以及充电管家ＡＰＰ的设计。最终通过系统测试，实现终端和云端??以及ＡＰＰ端的稳定交互。??本文分为六章，每章研究内容如下：??笫？０：络论。ｆＴ先对选题的竹眾及意义进行讲述，然后简耍介绍了国内外关??Ｔ－智能Ｗｉ座的研＇允现状，并提出当前市场上智能插座的一些不足之处，需要进一??步优化智能插座系统，最后概述论文结构以及本系统的创新点。??第二章系统相关技术与算法。介绍了系统数据处理，相关通信技术以及电器??识别算法。其中系统数据处理包括了数据采集，数据滤波以及数据传输。为了实??现终端的各种环境参数的监测，实时读取传感器采集的各项数据。介绍了数据传??输涉及到的Ｗｉ－Ｆｉ技术。为了对电器进行智能识别，介绍了电器识别算法。??第三章云联智控充电插座硬件和软件设计。详细介绍了系统的硬件软件的设??计与实现，主要从整体、通信、感知这三个层面来进行介绍。硬
颂士学位论文??ＭＡＳＴＩ－Ｋ＇Ｓ?ＩＩＩＩ?ＳＩＳ??第三章云联智控充电插座软硬件设计??３．１系统方案??３．１．１方案设计??云联智控充电插座架构（见图３．１示意），包括云联智控充电插座（见图３．２??小－意）、智能防灾云、充电ｆ？家ＡＰＰ?？：部分。云联智控充电插座硬件分为主控模??块和无线烟感模块两个部分，总体包括主控制器、温湿度传感器、多路２４位ＡＤＣ??芯片、继电器、声光报筲部分、烟雾传感器、ＧＰＳ模块、２．４Ｇ无线通信模块等。??终端的软件设计包括各传感器采染数锯的解析阐数和Ｗｉ－Ｆｉ?Ｍ络迎倍阐数等。微??处理器ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＲＥＴ６采集到各模块数据进行数据处理和分析，并上传到物联??Ｎ云个台来存储和展示，其中上传方式可以选择Ｗｉ－Ｆｉ或窄带物联网。终端设备??等待物联网云平台下发控制指令，实现电动车充电时电压、电流、温度、气体和??ＧＰＳ等参数的采集。实时监测电动车充电状况，并且借助智能防灾云和充电管家??ＡＰＰ实现充电过程数据的可视化、实时自动预瞥、远程自动关断电路等功能，对??电动尔充电区域的火灾矜怙进行效的实时监控，发现火灾隐患及时通知用户、??小丨＞（物业值班人员乃至消防部门，实现电动车火灾隐患的向动识别与预瞥、报瞥。??，????．社区＊?．?碰家咖ＩｆＪＪ?令＞＞??石联智拉充电插１丨?猶ｓｆｆ■理部ｎ?＜情处理???］、?监拉管Ｉｆ?充电管家ＡＰＰ??本?冬?小区构业管】？??１?Ｘ?Ｔ?丁??；?（?＊?＾?充电管?Ｊ？??＂ＩＦ１?火＿??ｍｍ?〇?用户管》??丨、防灾云平台］：?舰?教据统什??社区》?，?ｊ?￣?＾?
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进最近邻算法的非侵入式电器负荷识别[J]. 李云峰,李欣,刘三丰,汤鹏飞. 信息技术与网络安全. 2019(07)
[2]基于WiFi物联网的智能家电插座设计[J]. 杨琳,李媛,王咪,乔成芳,陈俊. 自动化与仪表. 2019(04)
[3]电动自行车如何避免安全事故[J]. 中国安全生产. 2019(02)
[4]税务机关退税信息系统的设计和应用[J]. 罗宇华. 科技传播. 2018(09)
[5]物联网服务中间件:挑战与研究进展[J]. 陈海明,石海龙,李勐,崔莉. 计算机学报. 2017(08)
[6]电磁继电器产品及研究技术发展综述[J]. 翟国富,崔行磊,杨文英. 电器与能效管理技术. 2016(02)
[7]光电耦合器选型与应用[J]. 刘熹,刘迎春,邵珠枫. 工程机械与维修. 2014(01)
[8]Maven在Java项目中的引入及应用[J]. 江日念,林霞,乔德新. 电脑知识与技术. 2013(21)
[9]基于ZigBee的高速动车组车内温湿度监测系统设计[J]. 庄华勇,伍川辉. 中国测试. 2013(02)
[10]机器人机械手协调控制系统设计[J]. 杨文宁,朱佳俊,王伟良,贾可,罗建将. 高校实验室工作研究. 2012(01)
博士论文
[1]无线网络安全的关键技术研究[D]. 何道敬.浙江大学 2012
[2]电能计量在线监测与远程校准系统的研制[D]. 罗志坤.湖南大学 2011
硕士论文
[1]基于机智云平台的远程监控系统开发关键技术研究[D]. 高蒙.西安理工大学 2019
[2]云计算企业生态系统构建研究[D]. 孟介民.北京交通大学 2019
[3]危化品运输车辆在线监测管理系统研究[D]. 毛伟成.西南交通大学 2019
[4]基于云平台的水土保持数据监测系统研究与实现[D]. 祝起明.长安大学 2019
[5]基于NB-IoT的分布式光伏电站漏电监测系统[D]. 张子忠.华北电力大学 2019
[6]联网式电动自行车充电桩平台关键技术研究[D]. 于碧涵.浙江大学 2019
[7]基于无线智能家居控制系统的设计与实现[D]. 徐安安.安徽大学 2018
[8]圆纬机控制及联网考勤系统研制[D]. 陈青松.浙江理工大学 2018
[9]基于ZigBee的图像传输及组网研究与实现[D]. 任阳.重庆邮电大学 2018
[10]基于物联网与云平台的非侵入式用电安全监控系统[D]. 王祖翔.杭州电子科技大学 2018
本文编号：3021271
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?２０１３年至２０１８年国内电动行午：保有傲??２０１７年１２月，公安部紧急下发了《关于规范电动车停放充电加强火灾防范??
硕士学位论文??ＭＡｓｎ－：ｋ＼ｓ?ｍｉ－ｓｉｓ??对电动乍的充电质量、消防安全没有任何监控手段，柯的充电终端还＃在恶怠出??电，长久失修等问题，这些都是发生火灾的重要隐患。??＿?４?｜ｗ?ｍｍ??１Ｈ?■＿＿??图１．２充电管理终端??１．３论文结构??１．３．１论文的内容与结构??本项目基Ｐ?ＡＲＭ处理器、物联网和云端数据处理技术，开发了一种电动斗．??充电的云联智控充电插座系统。系统由云联智控充电插座、智能防灾云平台、充??电管家ＡＰＰ〔部分组成，实现了管理员及用户与云联智控充电插座的实时交互。??本文主要由三部分组成，一是云联智控充电插座系统中数据的处理以及无线通信??技术和电器识别的算法；二是云联智控充电插座系统的软硬件设计；：是锊能防??灾云的管理平台以及充电管家ＡＰＰ的设计。最终通过系统测试，实现终端和云端??以及ＡＰＰ端的稳定交互。??本文分为六章，每章研究内容如下：??笫？０：络论。ｆＴ先对选题的竹眾及意义进行讲述，然后简耍介绍了国内外关??Ｔ－智能Ｗｉ座的研＇允现状，并提出当前市场上智能插座的一些不足之处，需要进一??步优化智能插座系统，最后概述论文结构以及本系统的创新点。??第二章系统相关技术与算法。介绍了系统数据处理，相关通信技术以及电器??识别算法。其中系统数据处理包括了数据采集，数据滤波以及数据传输。为了实??现终端的各种环境参数的监测，实时读取传感器采集的各项数据。介绍了数据传??输涉及到的Ｗｉ－Ｆｉ技术。为了对电器进行智能识别，介绍了电器识别算法。??第三章云联智控充电插座硬件和软件设计。详细介绍了系统的硬件软件的设??计与实现，主要从整体、通信、感知这三个层面来进行介绍。硬
颂士学位论文??ＭＡＳＴＩ－Ｋ＇Ｓ?ＩＩＩＩ?ＳＩＳ??第三章云联智控充电插座软硬件设计??３．１系统方案??３．１．１方案设计??云联智控充电插座架构（见图３．１示意），包括云联智控充电插座（见图３．２??小－意）、智能防灾云、充电ｆ？家ＡＰＰ?？：部分。云联智控充电插座硬件分为主控模??块和无线烟感模块两个部分，总体包括主控制器、温湿度传感器、多路２４位ＡＤＣ??芯片、继电器、声光报筲部分、烟雾传感器、ＧＰＳ模块、２．４Ｇ无线通信模块等。??终端的软件设计包括各传感器采染数锯的解析阐数和Ｗｉ－Ｆｉ?Ｍ络迎倍阐数等。微??处理器ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＲＥＴ６采集到各模块数据进行数据处理和分析，并上传到物联??Ｎ云个台来存储和展示，其中上传方式可以选择Ｗｉ－Ｆｉ或窄带物联网。终端设备??等待物联网云平台下发控制指令，实现电动车充电时电压、电流、温度、气体和??ＧＰＳ等参数的采集。实时监测电动车充电状况，并且借助智能防灾云和充电管家??ＡＰＰ实现充电过程数据的可视化、实时自动预瞥、远程自动关断电路等功能，对??电动尔充电区域的火灾矜怙进行效的实时监控，发现火灾隐患及时通知用户、??小丨＞（物业值班人员乃至消防部门，实现电动车火灾隐患的向动识别与预瞥、报瞥。??，????．社区＊?．?碰家咖ＩｆＪＪ?令＞＞??石联智拉充电插１丨?猶ｓｆｆ■理部ｎ?＜情处理???］、?监拉管Ｉｆ?充电管家ＡＰＰ??本?冬?小区构业管】？??１?Ｘ?Ｔ?丁??；?（?＊?＾?充电管?Ｊ？??＂ＩＦ１?火＿??ｍｍ?〇?用户管》??丨、防灾云平台］：?舰?教据统什??社区》?，?ｊ?￣?＾?
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进最近邻算法的非侵入式电器负荷识别[J]. 李云峰,李欣,刘三丰,汤鹏飞. 信息技术与网络安全. 2019(07)
[2]基于WiFi物联网的智能家电插座设计[J]. 杨琳,李媛,王咪,乔成芳,陈俊. 自动化与仪表. 2019(04)
[3]电动自行车如何避免安全事故[J]. 中国安全生产. 2019(02)
[4]税务机关退税信息系统的设计和应用[J]. 罗宇华. 科技传播. 2018(09)
[5]物联网服务中间件:挑战与研究进展[J]. 陈海明,石海龙,李勐,崔莉. 计算机学报. 2017(08)
[6]电磁继电器产品及研究技术发展综述[J]. 翟国富,崔行磊,杨文英. 电器与能效管理技术. 2016(02)
[7]光电耦合器选型与应用[J]. 刘熹,刘迎春,邵珠枫. 工程机械与维修. 2014(01)
[8]Maven在Java项目中的引入及应用[J]. 江日念,林霞,乔德新. 电脑知识与技术. 2013(21)
[9]基于ZigBee的高速动车组车内温湿度监测系统设计[J]. 庄华勇,伍川辉. 中国测试. 2013(02)
[10]机器人机械手协调控制系统设计[J]. 杨文宁,朱佳俊,王伟良,贾可,罗建将. 高校实验室工作研究. 2012(01)
博士论文
[1]无线网络安全的关键技术研究[D]. 何道敬.浙江大学 2012
[2]电能计量在线监测与远程校准系统的研制[D]. 罗志坤.湖南大学 2011
硕士论文
[1]基于机智云平台的远程监控系统开发关键技术研究[D]. 高蒙.西安理工大学 2019
[2]云计算企业生态系统构建研究[D]. 孟介民.北京交通大学 2019
[3]危化品运输车辆在线监测管理系统研究[D]. 毛伟成.西南交通大学 2019
[4]基于云平台的水土保持数据监测系统研究与实现[D]. 祝起明.长安大学 2019
[5]基于NB-IoT的分布式光伏电站漏电监测系统[D]. 张子忠.华北电力大学 2019
[6]联网式电动自行车充电桩平台关键技术研究[D]. 于碧涵.浙江大学 2019
[7]基于无线智能家居控制系统的设计与实现[D]. 徐安安.安徽大学 2018
[8]圆纬机控制及联网考勤系统研制[D]. 陈青松.浙江理工大学 2018
[9]基于ZigBee的图像传输及组网研究与实现[D]. 任阳.重庆邮电大学 2018
[10]基于物联网与云平台的非侵入式用电安全监控系统[D]. 王祖翔.杭州电子科技大学 2018
本文编号：3021271
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