能耗管理系统集成与节能优化研究

发布时间：2020-06-07 19:37

【摘要】：随着现代企业的飞速发展,企业的能源消耗不断上升,如何对企业的能耗进行有效监测管理值得我们关注,由此引入了能耗管理系统。针对传统能耗管理系统存在的一些问题,本文提出了基于Zigbee无线通信技术的解决方案,具有低功耗、低成本的特点,同时避免了繁琐的布线工作。本文首先对课题的研究内容进行了需求分析,基于这些需求,设计了整体系统架构,包括数据采集层、数据传输层、数据存储层、数据展示层。然后对每层分别进行了讲解,开发:首先分析和列举了几种常用的无线通信技术,通过对比各技术的特点,根据本课题的实际需求,选取了 Zigbee技术作为本项目的无线通信方式。然后对Zigbee技术作了一个概括性的介绍,主要包括Zigbee网络的设备类型、网络拓扑结构、协议栈的构成以及协议栈每层的组成结构、主要功能。接着是基于Zigbee技术的无线通信网络开发,在对现有的Zigbee协议解决方案进行对比分析后,选取了TI公司推出的CC2530单片机及ZStack协议栈。在此基础上讲述了本项目的ZStack协议栈在开发过程中的一些重要函数及其工作流程。然后通过终端设备上的温湿度传感器DHT11采集数据,数据经过路由器,传到协调器,协调器连接串口,通过串口将数据读取出来并存入到MySQL数据库,然后通过可视化插件ECharts对数据进行展示,从而达到监控参量的目的。整个Web工程采用了 Jsp+Servlet+Javabean的MVC框架。最后从Zigbee设备使用时的功耗和用电设备的功耗两个角度来进行了节能优化分析,并提出了一些节能降耗的方案及措施。
【图文】：

数据展示,架构设计,警告信息,数据采集

式进行存储，包括己经处理了的和未处理的警告信息［１２］。逡逑２．２系统架构设计逡逑系统总体架构设计如图２－１所示，分为４层：数据采集层、数据传输层、逡逑数据存储层、数据展示层。逡逑６逡逑

结构图,网路拓扑,结构图,终端设备

在Ｚｉｇｂｅｅ网络中路由器节点的主要功能是：转发数据和发现、维护通信路逡逑径。在加入Ｚｉｇｂｅｅ无线网络后，允许具有相同ＰＡＮ邋ＩＤ邋（Ｐｅｒｓｏｎａｌ邋Ａｒｅａ邋Ｎｅｔｗｏｒｋ逡逑ＩＤ）的其他路由器节点、终端设备节点作为自己的了？节点，，然后为了？节点分配逡逑网络地址，该Ｎ络地址需要在整个Ｚｉｇｂｅｅ邋Ｎ络中是唯一的。路由器节点需要一逡逑直工作在非休眠模式下，不断收发网络里的数据和指令。逡逑３）终端设备（Ｅｎｄ－Ｄｅｖｉｃｅ）逡逑终端设备节点可以连接路由器节点或者直接连接协调器节点。终端设备只逡逑能作为子节点，不能作为其他节点的父节点，主要任务是定时上传数据，上传逡逑间隙，可以进入休眠模式来降低能耗，当有数据需要上传时，川以以很快的速逡逑度切换到正常的Ｉ：作状态。丨ｈ此可见，终端设备所需的能耗非常小，＂丨以使用逡逑普通的干电池进行供电１２４］。逡逑３．３．２邋Ｚｉｇｂｅｅ拓扑结构逡逑ＺｉｇＢｅｅ网络的网络拓扑结构有三种：星状结构、树状结构和网状结构［２Ｗ７１，逡逑其结构阁如下图３－１所示。逡逑
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP311.52

【参考文献】