以ZigBee技术为基础的台区无线抄表系统设计

发布时间：2017-03-30 09:11

  本文关键词：以ZigBee技术为基础的台区无线抄表系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：电能表数据是供电部门销售电能的最直接也是最原始的计量数据,获取电能表数据的及时性和准确性直接关系到供电部门的经营效益和公司的管理决策。随着经济社会的不断发展和科学技术的不断进步,电力技术应用的信息化程度不断提高,无线抄表技术应运而生并取得了长足的发展和进步,一种既能突破原有的电能表抄表方式,又利于供电部门对电能耗用情况监控的先进抄表方式呼之欲出。受到供电部门行业性质的要求,对电能表数据抄录的准确性和系统自身的功耗要求极为严格,但是目前运行的以蓝牙技术、GPRS/CDMA技术和Wifi技术为基础的无线抄表技术却不能很好的满足这种高标准的需求。随着国际社会近几年对ZigBee技术研究的不断深入,Zigbee技术逐渐成熟,应用范围不断扩展,成为无线通信技术研究的一支重要的新兴力量。正是由于ZigBee技术在通信方面具有蓝牙技术、GPRS和WIFI等技术无法比拟的极高性价比,因此,本文提出了一种以Zigbee无线通信技术为基础的供电台区电能表无线抄录系统。本文针对Zigbee技术的特性,在Zigbee通用协议的基础之上,使用了目前在Zigbee技术行业内获得普遍认可的CC2430芯片作为中央服务器和无线数据的收发器,并辅以相关配套子设备,形成了以Zigbee技术为基础的供电台区电能表无线抄录系统。在软件设计方面,本系统设计使用了应用范围较广,技术较为成熟,且能够在IAR7.30环境下稳定运行的的C编程语言,系统中用到的协议栈则是ZigBee精简协议栈msstatePAN。在系统网络正常运行后,系统中的传感器能够完成对电能表数据的采集工作,而且数据能够在网络系统中顺利的进行传输和处理,实现了对电能表数据的无线抄录的目的。
【关键词】：Zigbee 无线网络 CC2430 无线抄表系统
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM933.4;TN92
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 第一章 前言9-19
• 1.1 抄表方式的发展状况9-12
• 1.2 Zigbee技术简介及其特点12-17
• 1.2.1 Zigbee技术简介12-14
• 1.2.2 Zigbee技术特点14-17
• 1.3 本系统设计的目的和意义17
• 1.4 本系统设计的主要工作17-19
• 第二章 系统的硬件设计19-31
• 2.1 硬件系统整体设计框架19-20
• 2.2 传感器的硬件设计20-25
• 2.3 协调器的硬件设计25-28
• 2.3.1 协调器的硬件选择25-27
• 2.3.2 协调器的工作运行27-28
• 2.4 调理电路的设计28-31
• 第三章 系统的软件设计31-44
• 3.1 ZigBee软件介绍31-32
• 3.1.1 ZigBee软件的发展31-32
• 3.1.2 ZigBee协议栈32
• 3.2 系统流程图32-37
• 3.3 ZigBee协议栈37-42
• 3.3.1 ZigBee协议栈物理层37
• 3.3.2 ZigBee协议栈MAC层37-39
• 3.3.3 ZigBee协议栈网络层39-42
• 3.4 上位机测试42-44
• 第四章 系统测试结果及其分析44-48
• 4.1 系统硬件测试结果及分析44-46
• 4.2 系统软件测试结果及分析46-48
• 第五章 结论48-50
• 参考文献50-54
• 致谢54-55
• 附录55-59
• 附录A pingpong函数代码55-59
• 学位论文评阅及答辩情况表59

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