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制糖主要由压榨、清汁、蒸发、结晶、分离等重要工艺流程实现。目前为止,制糖产业在我国的节能减排任务中占了很大的比重。但由于我国制糖设备和自动化技术水平的落后,导致了节能减排技术指标如耗电、耗煤、耗水、废水排放量等关键指标都远远落后于国际平均水平。在“十二五”期间,国家对制糖行业的发展制定了明确的目标,要求产业的能耗标准煤低于5吨/百吨糖料。因此,制糖产业迫切需要加强产业过程中的节能减排,这不仅是制糖企业自身的发展要求,同时也是实现国家经济持续发展和产业技术水平与国际水平接轨的需要。本课题阐述了广州市某糖厂的能耗监测系统的实现,该设计主要基于ZigBee短距离无线自组网技术和传感技术,实现制糖过程中各能耗数据的可靠上传、显示和分析,达到在线监测管理的目的,具有高可靠性、低成本的特点。该能耗监测系统由三部分组成:底层数据采集系统、ZigBee无线传输网络和上位机数据管理系统。底层数据采集系统主要包括各类型的智能传感器,用来实现所需生产参数的周期性采集。网络传输层根据糖厂的实际能耗情况和生产设备布局,搭建了无线ZigBee网状网络,主要用来底层采集数据的上传和上位机命令的下达。该ZigBee网络具有自组织、自愈、组网容量大、低功耗等优势,非常适用于工业生产监控领域。ZigBee网络通过串口服务器连接上位机,上位机的组态软件利用表格和图形实现底层数据的整合、显示和分析。论文首先介绍了课题的研究背景及意义、研究现状;其次简要的分析了该项目的系统需求。通过几种短距离无线通信技术的对比,选择了ZigBee组网技术,并结合糖厂的实际情况设计了能耗监测系统框架。接下来介绍了ZigBee技术的特点,网络拓扑结构、ZigBee组网过程和协议栈组成,简要的概述了ZigBee协议栈各层包括物理层、介质访问控制层、网络层和应用层的功能。基于上述理论,对ZigBee协议栈进行了实际项目开发。通过一组温湿度传感器实验,展示了ZigBee技术的开发和应用过程。同时,借助ZigBee的信号传输质量检测实验,得出了ZigBee在空旷场地和建筑物内的传输质量对比,该结果对其他同类项目中的网络搭建有一定的参考价值。最后根据糖厂的实际情况,选择了合适的ZigBee模块产品和采集数据的各类型传感器,搭建了糖厂能耗监测系统的数据采集层和无线传输层。利用上位机组态软件力控实现数据的显示和统计分析,达到了在线监测的目的。