物联网断路器系统的设计与实现
发布时间:2021-10-02 08:01
据公安部消防局《中国火灾统计年鉴》数据显示,全国电气火灾中有70%由开关引起,其主要原因是普通配电开关断路器没起到保护作用。此外,我国多数用电单位及个人在用电过程中缺乏防患意识,放松安全用电警惕,用电单位管理制度约束不能从根本上解决问题。因此,提高断路器的可靠性,全天候动态监测配电线路安全性,对保证用电安全和人民生命财产安全具有重要意义。为提高用电安全性,论文设计了新型物联网断路器系统以取代传统断路器。物联网断路器系统设计分为5部分:传感器模块电路硬件设计、系统主控电路硬件设计、软件程序设计、协议需求设计和云平台接入设计。研制的物联网断路器产品,具有安全性高、可靠性高、精细管理、操控便捷可视的特点。经权威部门测试,获得3C认证和CE认证,已在国内外市场广泛使用。论文具体工作如下:设计了传感器模块和通讯模块。针对电能参数采集,设计“对称桥式”电路和V/I转换电路,将小电流转化电压,使测量准确、高效、提升测量宽度。由于传感器模块和通讯模块工作方式的不同、处理数据量不同,设计了“大小核”架构,即通讯模块处理数据量较大,分配功能较为强劲的“大核”,传感器模块采集传输的数据量不大,采集分配“小核...
【文章来源】:南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】:84 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图2.1系统整体结构??硬件模块设计包括:传感器模块设计和通讯模块设计
?第2章系统总体方案设计???TCP/IP??I?j?RS232?丨?|?I?百度天工丨ot-Hub??I?|?传關?1?采集板?^通信板1?ESP8266W?|?-1一《=72==—^?|?MQTT协议?|?云平台?i??—.....-乂?:口,—??>sj?终端?^??图2.2总体设计方案示意图??软件程序主要处理来自采集板传感器的数据和指令、通讯板的数据和指令??和云平台的数据和指令。主控程序需要较高的实时性因此需要采用嵌入式实时??操作系统。??云平台接入负责云端数据接收和处理、指令和主题发布,将终端设备数据接??收并处理、显示,对用户的指令进行转发实现对相关的设备进行监控。??2.3.1主控模块设计方案??主控模块设计分别由三部分组成:CPU主控、前端通讯接口(接收传感器??模块数据)、后端通讯接口(接收云平台数据)。如图2.3所示:主控模块主控芯??片采用STM32F103RCT6,能够同时处理来自采集模块的数据和指令及来自云平??台的数据和指令。其中本文采用三种通信方式:WIFI通信、网口通信和GPRS??通信。这三种通信方式会根据联网的方式不同选择正确通信方式,与采集模块通??信采用RS232接口。??—??—??WIFI?通信?-—^2=?1???????I?云!??!???!?!??!??1?I?平?I??RS232??卜食?CPU及外部电路?r4???GPRS通信??I?台?|???!?I?丨?丨?|??1?|?通?|????i?j?丨信I??接收传感器数据?I?|处理数据、数据发送i????^?-?——q?网口通信?
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【参考文献】:
期刊论文
[1]智能开关在配网自动化系统中的应用与分析[J]. 林嘉伟. 电子世界. 2019(24)
[2]基于GPRS与ESP8266的物联网远程烟雾报警器[J]. 姚星宇,王春梅,郭宗昊,杨大坤,类杰,于绍杰. 电子世界. 2019(23)
[3]基于ESP8266 WiFi模块的物联网数控直流电压源的设计[J]. 张琥石,林伟龙,邓日练,韦鸿深,杨发柱,陈洁,覃延帅,卢欣. 现代电子技术. 2019(20)
[4]智能三相表计量模块设计及实现[J]. 张俊婷,纪志坚. 自动化与仪表. 2019(09)
[5]基于NB-IoT和OneNet云平台的环境监测系统[J]. 蔡友宏. 电子技术与软件工程. 2018(24)
[6]RT-Thread 4.0物联网操作系统[J]. 电子产品世界. 2018(11)
[7]集成式零序电流互感器在电力系统选线中的应用研究[J]. 孙怀平,李冲,鲍光海,刘德军. 电器与能效管理技术. 2017(10)
[8]基于物联网的精准喷灌节水监控系统[J]. 刘贻圳,吴俊耦,魏嘉裕,何浩荣,刘伟. 科技资讯. 2015(29)
[9]浅析保护零序电流互感器带电检测方法[J]. 陈娟,李倩. 通讯世界. 2015(12)
[10]智能电网发展技术的探究[J]. 范永洪. 电子测试. 2014(24)
硕士论文
[1]基于云平台的混合能源电站智能监测系统的研制[D]. 田朝辉.西安工业大学 2019
[2]基于STM32的电池监测系统设计[D]. 王越.青岛大学 2019
[3]基于XMPP协议与混合加密的即时通讯系统研究与实现[D]. 穆传鑫.西安电子科技大学 2019
[4]基于MQTT的物联网安全技术研究与应用[D]. 彭松.北京邮电大学 2019
[5]基于RS485总线网络的高速数字采编系统设计与实验[D]. 卢超.中北大学 2019
[6]面向QoS的传感器节点规划及业务调度方法[D]. 李颖.北京邮电大学 2019
[7]高精度程控交流电压源的研究与实现[D]. 谢文波.南昌大学 2019
[8]程控交流恒流源的设计与实现[D]. 张慧翔.南昌大学 2019
[9]基于物联网的智能家居系统研究与设计[D]. 赵博岩.电子科技大学 2019
[10]基于RT-Thread的变电站远动机联网分路器设计[D]. 谢宇威.海南大学 2019
本文编号:3418291
【文章来源】:南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】:84 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图2.1系统整体结构??硬件模块设计包括:传感器模块设计和通讯模块设计
?第2章系统总体方案设计???TCP/IP??I?j?RS232?丨?|?I?百度天工丨ot-Hub??I?|?传關?1?采集板?^通信板1?ESP8266W?|?-1一《=72==—^?|?MQTT协议?|?云平台?i??—.....-乂?:口,—??>sj?终端?^??图2.2总体设计方案示意图??软件程序主要处理来自采集板传感器的数据和指令、通讯板的数据和指令??和云平台的数据和指令。主控程序需要较高的实时性因此需要采用嵌入式实时??操作系统。??云平台接入负责云端数据接收和处理、指令和主题发布,将终端设备数据接??收并处理、显示,对用户的指令进行转发实现对相关的设备进行监控。??2.3.1主控模块设计方案??主控模块设计分别由三部分组成:CPU主控、前端通讯接口(接收传感器??模块数据)、后端通讯接口(接收云平台数据)。如图2.3所示:主控模块主控芯??片采用STM32F103RCT6,能够同时处理来自采集模块的数据和指令及来自云平??台的数据和指令。其中本文采用三种通信方式:WIFI通信、网口通信和GPRS??通信。这三种通信方式会根据联网的方式不同选择正确通信方式,与采集模块通??信采用RS232接口。??—??—??WIFI?通信?-—^2=?1???????I?云!??!???!?!??!??1?I?平?I??RS232??卜食?CPU及外部电路?r4???GPRS通信??I?台?|???!?I?丨?丨?|??1?|?通?|????i?j?丨信I??接收传感器数据?I?|处理数据、数据发送i????^?-?——q?网口通信?
?第2章系统总体方案设计???TCP/IP??I?j?RS232?丨?|?I?百度天工丨ot-Hub??I?|?传關?1?采集板?^通信板1?ESP8266W?|?-1一《=72==—^?|?MQTT协议?|?云平台?i??—.....-乂?:口,—??>sj?终端?^??图2.2总体设计方案示意图??软件程序主要处理来自采集板传感器的数据和指令、通讯板的数据和指令??和云平台的数据和指令。主控程序需要较高的实时性因此需要采用嵌入式实时??操作系统。??云平台接入负责云端数据接收和处理、指令和主题发布,将终端设备数据接??收并处理、显示,对用户的指令进行转发实现对相关的设备进行监控。??2.3.1主控模块设计方案??主控模块设计分别由三部分组成:CPU主控、前端通讯接口(接收传感器??模块数据)、后端通讯接口(接收云平台数据)。如图2.3所示:主控模块主控芯??片采用STM32F103RCT6,能够同时处理来自采集模块的数据和指令及来自云平??台的数据和指令。其中本文采用三种通信方式:WIFI通信、网口通信和GPRS??通信。这三种通信方式会根据联网的方式不同选择正确通信方式,与采集模块通??信采用RS232接口。??—??—??WIFI?通信?-—^2=?1???????I?云!??!???!?!??!??1?I?平?I??RS232??卜食?CPU及外部电路?r4???GPRS通信??I?台?|???!?I?丨?丨?|??1?|?通?|????i?j?丨信I??接收传感器数据?I?|处理数据、数据发送i????^?-?——q?网口通信?
【参考文献】:
期刊论文
[1]智能开关在配网自动化系统中的应用与分析[J]. 林嘉伟. 电子世界. 2019(24)
[2]基于GPRS与ESP8266的物联网远程烟雾报警器[J]. 姚星宇,王春梅,郭宗昊,杨大坤,类杰,于绍杰. 电子世界. 2019(23)
[3]基于ESP8266 WiFi模块的物联网数控直流电压源的设计[J]. 张琥石,林伟龙,邓日练,韦鸿深,杨发柱,陈洁,覃延帅,卢欣. 现代电子技术. 2019(20)
[4]智能三相表计量模块设计及实现[J]. 张俊婷,纪志坚. 自动化与仪表. 2019(09)
[5]基于NB-IoT和OneNet云平台的环境监测系统[J]. 蔡友宏. 电子技术与软件工程. 2018(24)
[6]RT-Thread 4.0物联网操作系统[J]. 电子产品世界. 2018(11)
[7]集成式零序电流互感器在电力系统选线中的应用研究[J]. 孙怀平,李冲,鲍光海,刘德军. 电器与能效管理技术. 2017(10)
[8]基于物联网的精准喷灌节水监控系统[J]. 刘贻圳,吴俊耦,魏嘉裕,何浩荣,刘伟. 科技资讯. 2015(29)
[9]浅析保护零序电流互感器带电检测方法[J]. 陈娟,李倩. 通讯世界. 2015(12)
[10]智能电网发展技术的探究[J]. 范永洪. 电子测试. 2014(24)
硕士论文
[1]基于云平台的混合能源电站智能监测系统的研制[D]. 田朝辉.西安工业大学 2019
[2]基于STM32的电池监测系统设计[D]. 王越.青岛大学 2019
[3]基于XMPP协议与混合加密的即时通讯系统研究与实现[D]. 穆传鑫.西安电子科技大学 2019
[4]基于MQTT的物联网安全技术研究与应用[D]. 彭松.北京邮电大学 2019
[5]基于RS485总线网络的高速数字采编系统设计与实验[D]. 卢超.中北大学 2019
[6]面向QoS的传感器节点规划及业务调度方法[D]. 李颖.北京邮电大学 2019
[7]高精度程控交流电压源的研究与实现[D]. 谢文波.南昌大学 2019
[8]程控交流恒流源的设计与实现[D]. 张慧翔.南昌大学 2019
[9]基于物联网的智能家居系统研究与设计[D]. 赵博岩.电子科技大学 2019
[10]基于RT-Thread的变电站远动机联网分路器设计[D]. 谢宇威.海南大学 2019
本文编号:3418291
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