基于ZigBee的企业电能计量动态监控系统研究

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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。
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