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基于物联网技术智慧宿舍系统的设计1. 系统设计概述随着物联网技术的快速发展，智慧宿舍系统已经成为了现代校园管理的重要组成部分。
本文档旨在设计一个基于物联网技术智慧宿舍系统，以提高宿舍管理的效率和舒适度，为学生提供一个安全、便捷、舒适的居住环境。
本系统主要包括以下几个模块：智能门禁系统、智能照明系统、智能环境监测系统、智能安防系统、智能家电控制系统以及数据采集与分析系统。
通过这些模块的相互协作，实现对宿舍内各种设备的远程控制、实时监控和数据分析，从而提高宿舍管理的水平。
智能门禁系统采用射频识别(RFID)技术，通过学生卡或指纹识别的方式实现宿舍门的自动开启和关闭。
系统还具备远程开锁功能，方便管理人员在紧急情况下对宿舍进行临时开放。
智能照明系统通过传感器感知室内光线强度，自动调节灯光亮度，实现节能环保的目的。
系统还支持语音控制和手机APP远程操控，方便学生随时随地调整灯光。
智能环境监测系统包括温湿度传感器、空气质量传感器等，实时监测宿舍内外的温度、湿度和空气质量，并通过显示屏展示给学生和管理人员。
一旦发现异常情况，系统会自动报警通知相关人员进行处理。
智能安防系统包括视频监控摄像头、入侵报警器等设备，实时监控宿舍内外的安全状况。
一旦发生异常情况，系统会立即发送警报通知管理人员和学生，确保宿舍的安全。
智能家电控制系统可以实现对宿舍内各类家电设备的远程控制，如空调、热水器等。
学生可以通过手机APP随时调整家电的使用状态，实现节能环保和个性化需求的满足。
数据采集与分析系统通过对宿舍内各种设备的实时数据进行采集和分析，为管理人员提供决策依据。
通过对数据的挖掘和分析，可以发现宿舍管理中存在的问题，为优化管理措施提供有力支持。
1.1 项目背景随着科技的不断发展，物联网技术已经在各个领域取得了显著的成果。
在宿舍管理方面，物联网技术的应用可以提高宿舍的管理效率，改善学生的居住环境，提升学校的整体形象。
本项目旨在设计一套基于物联网技术的智慧宿舍系统，通过实时监测、数据分析和智能控制等手段，实现对宿舍内环境、设施设备和学生行为的全面监控和管理，为学生提供一个安全、舒适、便捷的生活空间。
学生公寓智能用电管理改造工程方案方案一：智能集中计量管理系统一、功能简介：1、远程控制，并在电脑上缴纳电费及实时显示各种用电信息（剩余金额、电表读数、当前使用功率大小、当前工作状态），2、分路负载限制设定（在分路最大负荷范围内，根据当前需要，在线设定限定功率，超载自动限制）。
3、各房间同时计量，无卡售电、无费断电，缴费送电，可加载LED显示屏作为公告信息：4、分时段定时控制电路通断功能（根据学生的作息时间进行任意时段的停送电时间设置）。
5、违章负载锁定、控制功能（违规超负荷行为电脑记录，并在系统记录该分路违章时的功率大小、违章时间，以作为违章追究责任及处理证据）。
6、免费基础电量补助功能：免费基础用电电量进行单独或统一设置，定量免费，超出则按单价收费7、数据调换功能：当调换房间时，剩余电量进行转换到相应房间，并打印出明细表8、分时段大小功率转换；9、预留电话语音自动催费接口。
10、收费纪录、票据打印（存款时打印存款凭条）。
11、结算监督报表（账户存款及余额报表、出纳员存款明细）。
12、用电数据双重备份（电脑和机柜中都要备份）。
13、用电管理系统预留一卡通借口，学生需通过圈存机实现自助购电。
14、数据统计：可分别实现按年、按月、按日、按楼宇、按房间统计用电数据。
15、具备水电联合控制接口功能。
16、具备LED电子显示屏显示用电信息，还可发送通知信息。
17、计量模块阻燃模块化封装，防尘防潮。
18、继电器选用50A磁保持继电器。
19、采用双螺丝紧固大电流接线端子。
20、用电数据回收方式为滚动自动上传方式。
无需手动回收数据。
二、费用概算：方案二：智能恶意负载识别系统（060型）一、功能介绍:本产品是一款智能识别电器特性的产品，可以区分出新增使用电器的特性，同时控制违规电器（电炉子、电褥子、热得快）的使用，对于室内照明灯、计算机、电视机等正常生活、学习用电不加限制。
安装环境：宿舍电表箱内，或集中电控箱内。
宿舍智能开关项目计划书项目背景：随着科技的不断发展，智能化已经渗透到了我们生活的方方面面。
智能家居作为智能化领域的一个重要分支，已经成为人们生活中的热门话题。
宿舍作为大学生们生活的地方，也需要智能化的改造，以提高生活的便利性和舒适度。
因此，本项目旨在设计一款宿舍智能开关系统，帮助大学生更便捷地管理和控制宿舍的电器设备。
项目目标：设计一款宿舍智能开关系统，实现以下功能：1. 远程控制：通过手机App实现对宿舍内电器设备的远程开关控制，方便用户在外出时对电器设备进行控制。
2. 定时控制：设置定时开关功能，让用户可以按照自己的生活习惯和需求，定时控制宿舍内的电器设备的开关。
3. 智能调节：根据用户的习惯和需求，系统能够学习用户的生活模式和偏好，智能调节宿舍内电器设备的开关状态。
4. 能耗监控：实时监控宿舍内各电器设备的能耗情况，让用户清楚地掌握电器设备的耗电情况。
5. 安全防护：系统具有过载保护、短路保护等安全防护功能，确保用户在使用过程中的安全。
项目计划：1. 项目立项阶段（1个月）：确定项目需求和目标、确定项目团队组建、编制项目计划书和预算。
2. 系统设计阶段（2个月）：进行宿舍智能开关系统的整体设计，包括硬件选型、系统架构设计、功能设计等。
3. 硬件开发阶段（3个月）：进行宿舍智能开关系统硬件的设计和开发，包括传感器模块、通信模块、控制模块等。
4. 软件开发阶段（3个月）：进行宿舍智能开关系统软件的设计和开发，包括手机App端和服务器端的开发。
5. 系统集成测试阶段（1个月）：将硬件和软件进行整合，进行系统测试和调试，确保系统功能稳定可靠。
6. 项目验收阶段（1个月）：进行宿舍智能开关系统的验收工作，确保系统满足项目需求和目标。
项目预算：1. 项目团队成本：100,000元2. 硬件开发费用：50,000元3. 软件开发费用：50,000元4. 测试费用：20,000元5. 其他费用：30,000元总预算：250,000元项目风险：1. 技术风险：硬件设计和软件开发过程中可能会出现技术问题，导致项目延期。
《学生宿舍信息管理系统》概要设计说明书嘿，同学们！咱们今天来聊聊这个学生宿舍信息管理系统，这可真是个神奇的存在，就像宿舍生活的大管家。
想象一下，没有这个系统之前，宿舍管理那叫一个乱呀！谁住哪间房，得翻一堆本子去查；水电费怎么算，全靠人工一笔一笔地写。
但有了这个系统，一切都变得不一样啦！这个系统呢，首先它得有个超级强大的信息录入功能。
每个同学的个人信息，什么名字、学号、专业，那都得整得明明白白的。
这就好比给每个同学都发了一张专属的“宿舍身份证”，走到哪儿都能被系统认出来。
然后啊，宿舍的分配也能通过它轻松搞定。
不再是靠老师头疼地去想怎么安排，系统根据各种条件，比如专业、班级，自动给你分好宿舍。
这是不是有点像个聪明的小助手，把宿舍的拼图拼得恰到好处？再来说说水电费管理。
系统能精确地记录每个宿舍的用水用电情况，再也不用担心算错账啦。
就像一个精细的小会计，一分一毫都算得清清楚楚。
还有维修管理这一块。
宿舍里的东西坏了，在系统里一报，维修人员就能快速收到消息，赶紧来解决问题。
这多方便呀，难道不比你到处找人快得多？另外，系统还能对宿舍的卫生情况进行记录和评估。
哪个宿舍干净整洁，哪个宿舍需要改进，一目了然。
这就像是给每个宿舍都打了个分数，激励大家把宿舍收拾得漂漂亮亮的。
这个系统的界面也得设计得简单易懂，让老师和同学们用起来都不费劲。
不能像那些复杂的迷宫，让人摸不着头脑。
总的来说，学生宿舍信息管理系统就是为了让宿舍管理变得更高效、更有序、更方便。
它就像是宿舍生活的定海神针，有了它，咱们的宿舍生活就能更加轻松愉快，大家说是不是呀？。
智能化宿舍管理系统的研究与实现在现代大学生活中，住宿问题是一个始终存在的难题。
特别是针对大一新生来说，他们往往初次离开家乡来到陌生的城市，租房、找房、入住等一系列问题总是让他们感到困扰。
虽然学校提供了住宿，但宿舍管理也是个不小的挑战，尤其是如果管理方式陈旧落后，可能会导致管理效率低下，生活环境难以维护等问题。
因此，如何提高大学宿舍的管理效率，保证学生生活环境的卫生安全，成为学校宿舍管理的重要任务之一。
为了解决这些问题，我们团队开始研究并完成了智能化宿舍管理系统的研究与实现。
一、研究背景学校宿舍管理一向都是比较复杂的工作。
在传统的宿舍管理方式中，管理员需要花费大量的时间和人力，进行查寝、清洁等工作，然而他们往往难以全面地管理到宿舍内部，这就给宿舍管理增加了许多难度。
同样地，学生也往往会疏忽自己的卫生、用电等问题，造成不必要的浪费和事故。
针对这些问题，我们决定研发一套智能化宿舍管理系统，以提高宿舍管理的效率和安全。
二、系统设计本系统设计得具有可拓展性、可定制性、用户体验好、可维护性等四个特点。
1. 可拓展性系统的核心是一个基于云端的智能化管理平台，可以进行对学生宿舍信息、设备要求、电费统计等数据的处理和分析，能通过预测技术等手段提前发现问题并及时处理。
2. 可定制性系统功能设计要符合不同学校的管理需求。
根据学校的不同需要，全面盘点了宿舍管理业务，也考虑到各个方面的需求，包括如何识别学生身份、如何维护设备以及去除一些繁琐的工作等等。
3. 用户体验好系统的设计考虑到对于不同的用户，如管理员、维修人员等，界面的设计都必须具有一定的友好性和易用性。
4. 可维护性系统的设计应该考虑到软件的稳定性，易用性等方面，以方便系统管理员或运维人员进行维护工作。
三、系统功能该系统可以分为“学生端”和“管理员端”两部分，并分别拥有以下功能。
1. 学生端：(1) 宿舍管理学生可以在该平台上直接查询到自己所在宿舍的设施情况，如能否使用洗衣机、热水器等，还可以对宿舍内的设施进行维护和申报。
宁夏医科大学SIMS 系列智能电能计量系统宁夏医科大学学生公寓楼使用的SIMS 系列智能电能计量系统是由智能式电能表和微电脑控制部分结合并与电脑实现连接的高科技电能计量管理系统。
集成了电能计量、时段控制、负荷控制、实时监控等诸多功能于一体，便于电表集中与管理，同时防止各类偷漏电、超负荷用电及使用大功率违章电器等现象，杜绝了学生宿舍的用电安全隐患。
一、系统特点1、集电能计量、用电和收费过程管理、负荷控制，限时等功能于一体，简化了抄表和收缴电费、用户负载管理等工作。
2、适合集体公寓特点，便于集中管理，并有效防止各类大功率违章用电等现象的发生。
3、采用IC卡作载体，实现预收费和结算自动管理。
4、采用有线数据通信，实现数据的批量回收管理。
5、外观结构新颖、小巧，不占用太大的空间，现场维护方便。
6、系统配置了人工断路保护和最大负荷电流保护（空气开关），并且允许用户通过软件设置每个分路的负载限制。
7、完整的关断失效报警、IC卡的有效性管理等。
二、系统简介智能集中式电能计量系统主要由机柜、数据管理器、SIMS系统管理软件等构成。
1、集中式机柜（1）外观结构图1：顶盖散热部分 2：前门 3：底座 4：玻璃门 5：门锁 6：内部电器部分（2) 内部结构图1：采样计量模块 2：中位机 3：横梁 4：输出端2、分层式机柜（1）外观结构图1、2：嵌入墙内部分3：玻璃窗4：柜内电器部分5：散热窗（2）内部结构图1：采样计量模块2：中位机3：用户接线端4：系统供电电源5：进线排6：断路器7：横梁 3、数据管理器数据管理器是可管理和控制系统中多个中位机（最大值为256块中位机）并实现诸多功能的设备，与微机系统连接可实现更多功能。
数据管理器前面板为键盘、读卡头和大屏幕液晶显示屏。
后部带有485通信接头和与电脑实现互连的通信接头。
数据管理器外观结构图1：电源2：485通信接头3：电脑通信接头4：键盘5：大屏幕液晶显示6：读卡头三、系统组成下图为我校正在使用的系统组成方案，可对每个学生房间的用电情况进行实时监控，实时监控学生房间当前的用电数据，每个学生房间的当前电流、当前剩余电量、开关情况一目了然，随时为学生查询自己的用电情况提供方便。
NANCHANG UNIVERSITY GONGQING COLLEGE 学士学位论文（设计）THESIS OF BACHELOR（2010—2014年）中文题目: 学生公寓供配电系统设计英文题目：Student Apartments for Supply and DistributionSystem Design学院：系别：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名：日期：毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。
有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。
学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。
保密的论文（设计）在解密后适用本规定。
作者签名：指导教师签名：日期：日期：注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
校园学生宿舍管理系统的设计与实现一、概述随着信息技术的快速发展和教育资源的日益丰富，学生宿舍管理在校园管理中的重要性日益凸显。
校园学生宿舍管理系统作为一种集成化的信息管理工具，旨在提高宿舍管理的效率，优化学生居住环境，同时保障学生的安全和隐私。
本文将对校园学生宿舍管理系统的设计与实现进行深入探讨，以期为解决当前校园宿舍管理面临的挑战提供有效的解决方案。
在设计方面，我们将关注系统的功能需求、技术架构、数据库设计以及用户界面设计等方面。
我们将根据实际需求，设计一套既符合学校管理规定，又能满足学生日常生活需求的管理系统。
在技术架构上，我们将采用稳定可靠的技术方案，确保系统的稳定性和可扩展性。
数据库设计将注重数据的完整性和安全性，保证数据的准确性和可靠性。
用户界面设计将遵循简洁、直观、易用的原则，提供友好的用户体验。
在实现方面，我们将详细介绍系统的开发过程，包括开发环境搭建、系统模块开发、数据库建立以及系统测试等步骤。
我们将注重代码的可读性和可维护性，采用适当的开发方法和工具，确保系统的质量和性能。
同时，我们将对系统进行全面的测试，确保系统的稳定性和安全性。
通过本文的介绍，读者可以对校园学生宿舍管理系统的设计与实现有一个全面的了解，同时也能为相关领域的研究和应用提供有益的参考。
1. 背景介绍：介绍当前校园学生宿舍管理的现状，阐述开发学生宿舍管理系统的必要性和重要性。
随着教育事业的蓬勃发展，学生宿舍管理作为校园管理的重要组成部分，面临着日益复杂的挑战。
传统的宿舍管理模式通常依赖于人工记录、纸质档案和简单的电脑软件，这种管理方式不仅效率低下，容易出错，而且难以适应现代校园快速变化的需求。
例如，宿舍分配、床位调整、费用收取、报修处理等任务需要耗费大量的人力和时间，且难以保证数据的准确性和实时性。
传统管理方式缺乏对学生个性化需求的考虑，无法提供高效、便捷的服务。
在这样的背景下，开发一套校园学生宿舍管理系统显得尤为必要和重要。
宿舍智慧用电管理系统随着科技的不断进步，智能化已经渗透到我们生活的方方面面，宿舍智慧用电管理系统作为一种新型智能化管理方式，正在逐渐受到人们的关注和认可。
本文将介绍宿舍智慧用电管理系统的相关内容，包括其优势、功能、应用场景、实施步骤和未来发展方向。
一、优势1.1 节能减排：宿舍智慧用电管理系统能够实时监测宿舍的用电情况，通过智能调控实现用电的合理分配，从而降低用电成本，减少能源浪费，达到节能减排的目的。
1.2 安全可靠：系统具备智能识别和预警功能，能够及时发现宿舍内存在的电气隐患，避免火灾等安全事故的发生，保障宿舍内住户的生命财产安全。
1.3 提升管理效率：通过系统的实时监测和远程控制功能，宿舍管理员可以随时随地对宿舍的用电情况进行监管和调整，提升了管理效率，降低了管理成本。
二、功能2.1 实时监测：系统可以实时监测宿舍内各个用电设备的用电情况，包括用电量、用电时段等信息，为后续的用电管理提供数据支持。
2.2 远程控制：管理员可以通过手机或电脑远程控制宿舍内的用电设备，实现智能化的用电调控，提高了用电的灵活性和便利性。
2.3 数据分析：系统能够对宿舍的用电数据进行分析和统计，生成用电报表和分析图表，帮助管理员了解宿舍的用电情况，为用电管理提供参考依据。
三、应用场景3.1 学生宿舍：宿舍智慧用电管理系统适用于各类学生宿舍，可以帮助学校管理部门更好地监管宿舍的用电情况，提高用电效率，减少浪费。
3.2 公寓楼管理：对于大型公寓楼管理来说，宿舍智慧用电管理系统可以帮助管理人员实现对各个房间用电情况的实时监测和远程控制，提升了管理效率。
3.3 企业宿舍：一些大型企业为员工提供宿舍住宿，宿舍智慧用电管理系统可以帮助企业管理宿舍的用电情况，降低用电成本，提升管理水平。
四、实施步骤4.1 系统选型：根据实际需求选择适合的宿舍智慧用电管理系统，考虑系统的功能、稳定性、可扩展性等因素。
4.2 硬件安装：对宿舍内的用电设备进行改造或安装智能控制设备，确保系统能够正常运行。
目录摘要及关键词 (1)1 引言 (1)1.1 课题的提出 (1)1.2系统分析 (2)2方案论证及系统设计 (3)2.1有功功率测量方案论证 (3)2.2系统设计 (5)3系统硬件介绍 (6)3.1单片机简介 (6)3.2单片机编程语言介绍 (7)3.3系统选择 (7)3.4AT89C51引脚功能介绍 (8)3.5定时器0和1使用 (10)4硬件设计 (11)4.1单片机最小系统 (11)4.2供电电路设计 (12)4.3继电器接口电路 (13)5软件设计 (14)5.1Keil C51简介 (14)5.2各个模块程序介绍 (16)6全文总结 (17)附录 (19)参考文献 (23)谢辞 (25)高校公寓智能节水系统设计摘要：随着科学技术的不断进步和发展，电力系统在学生宿舍楼中的应用越来越广泛，并且日趋复杂化。
这就对学生宿舍楼的电力交流参数的测试和管理水平提出了更高的要求。
该文介绍了一种新型的，适用于学生宿舍楼电量测量的多参数电力系统模块。
该模块基于采样定理，利用准同步采样法对电力参数进行测量。
整个系统由主控模块、采样测量模块、显示模块等组成。
主控单元模块由Intel的16位单片机AT89C51作为核心处理器，对各个传感器传送来的数据进行实时处理。
数据处理传输模块也是采用80C196KB作为CPU，对若干个集中监控单元模块传上来的数据进行处理、控制。
该系统还可以安装串行通信接口与上位计算机进行远传通信。
关键词：功率测量；AT89C51单片机；ADE7755；LED显示1 引言1.1课题的提出高校学生宿舍的用电管理问题，一直是摆在高校学生宿舍管理者面前的一道难题，传统的以手工操作为主的学生宿舍用电管理方式，信息反馈慢，工作效率低，管理质量差。
在计算机信息技术飞速发展与广泛应用的今天，这种落后的管理方式与时代的步伐已显得格格不入，对学生宿舍用电实行智能化、信息化管理，是信息时代对高校学生公寓管理工作提出的客观要求。
几乎所有院校目前的学生公寓，是按房间安装了电度表，对学生宿舍用电实行定额管理。
学校按照规定给每个宿舍核拨用电定额。
用电在定额以内的部分，由学校承担，定额以外的部分，由学生自己承担。
但是由于没有安装“学校用电收费管理系统”等类似的相关系统软件，在用电管理过程中，每抄一次表就需要花很长的时间，同时还有大量的数据和信息需要处理，既费工又费力，还容易出错。
如何使数据与信息在用电管理系统的相关模块间流动起来，为学生宿舍用电管理提供科学的管理方法，使管理更严谨，同时更具有操作性，节省操作人员的劳动，成为学校用电收费管理人员的当务之急。
学校用电收费管理系统设计内容：本系统是单机版的应用系统。
本系统设计具有以下功能：（1）用户管理（2）电费抄表登记（3）电费收缴（正常、超支、停电）（4）报表统计打印（5）用户用电查询（6）系统维护等。
本系统具备的特点有：界面美观，操作方便；大大提高工作效率；能及时、准确地反映学生宿舍用电情况；信息收集、处理、存储、打印方便；收费程序更加规范；系统可维护性强、管理集中。
本系统前台利用Visual Basic语言、后台使用ACCESS数据库进行开发，适用于windows xp，或更高的软件支持平台，便于以后的系统扩展与更新，有着较好的开发前景。
使用本系统后可提高学生们的节电意识，减少大手大脚随意浪费电能的现象，对于学校用电管理的规范化、制度化建设等工作都起到积极的作用。
1.2系统分析学校用电收费管理系统主要用于记录本学校学生公寓寝室的用电情况并在此基础上进行超支电费收取，并对用电用户、管理员档案资料、用电相关信息等进行录入与维护工作。
其主要的业务流程如下：1. 作为电费管理系统，首先得要有用电用户、管理员的最基本信息；所以需要建立用电用户、管理员的档案资料，系统管理员对其进行添加、删除、修改等维护工作。
2. 每个月的月末，抄表员收集好各寝室的上月及本月电表读数，先进行手工抄录。
然后将相关资料交给系统管理员或者直接进入抄表系统，设置好本月电表的基本信息、抄表情况、电费单价、收费时间等系统参数；再将每个寝室的相关电表读数输入系统进行电脑自动计量和计费。
3. 将本月所有的电表信息输入电脑后，既可完成了抄表工作。
系统管理员再根据本月的电表信息，对其进行校验和维护。
检验无误后，再发布缴费通知和本月的电费清单，并提供电脑查询电量电费等信息。
4. 发布缴费通知后，便可开始对用户进行收取电费工作。
收费员或者系统管理员进入收费系统，对用户进行收取用电用户当月的电费、以往的欠款、当月及以往的滞纳金，并将收费情况进行登记。
5. 缴费完毕后，对已缴费或未按时缴费的用户进行统计。
对未按时缴费的用户发布逾期情况的通知，并对逾期情况严重的用户采取停电措施。
6. 系统管理员要对整个系统的数据库进行数据备份和数据恢复工作，以防止重要数据的丢失而加大工作量[1]。
2方案论证及系统设计2.1有功功率测量方案论证对于交流功率，有：ϕj e I Z I U⋅⋅=⋅=|2| ||Z I U ⋅= （式1） t I i ωsin 2= （式2） )sin(2)sin(|2|22ϕωϕω+⋅=+⋅=⨯=t U t I i u （式3）其中瞬时功率 )2cos(cos )()()(ϕωϕ+-⋅=⋅=t UI I U t i t u t p （式4）其中有功功率 ⎰⎰+-===T T dt t UI T dt t p T t p p 00)]2cos([cos 1)(1)(ϕωϕ ϕcos UI = （式5）其中无功功率 ϕsin ⋅=UI Q （式6）其中视在功率 UI S = （式7）所以 222Q P S += （式8）有功功率测量方案分感应式电能测量和电子式测量功率。
这里主要论述电子式有功功率测量方案：方案一：用四象限模拟乘法器。
功率P=UI ，所以可以用模拟乘法器测量功率，基本原理如图。
设t U u ωsin 2i =，)sin(2L ϕω-=t I i ，L i Z R <<，Z L 是负载，0u 经过RC 滤波器)/π2(ω>>RC 后，其平均值0U 代表有功功率[2]。
图1所示，这种方法是用纯模拟器件进行处理，他的特点是成本高，容易受干扰，精度不如意做高。
图1 纯模拟电路处理电路方案二： 直接对电压，电流进行ADC 采样，用软件计算有功功率。
这种方法是用两路ADC 分别对电压和电流进行量化，其中：211N i i U U N==∑ （式9） 211N i i I I N ==∑ （式10）N 是一个周期内的采样点数，N T t =∆，T 为电压电流的周期，t ∆为采样间隔时间，i U 和i I 是电压和电流采样点的离散值。
单相有功功率的平均值是：11N i i i P U IN ==∑ （式11） 单相功率因数的计算：cos P UIΦ= （式12） 这种方法是用微处理器直接对电压，电流进行ADC 采样，特点是ADC 硬件成本高，因为要做大量运算对微处理器性能要求比较高，精度也不容易做高[3]。
方案三：用专用电能计量芯片。
如ADI 公司的ADE7755专用电能计量芯片。
ADE7755是用于电能计量设备上的芯片，它将有功功率的信息以频率的形式输出。
在50/60Hz 输入信号时都能满足IEC687/1036标准规定的测试精度要求，在1000：1的输入动态范围内，测试误差小于0.1%。
ADE7755特点：(1)在50/60Hz 输入信号时都能满足IEC687/1036标准规定的测试精度要求，在1000：1的输入动态范围内，测试误差小于0.1%；(2)具有负功率或错线指示功能；(3)片内带有抗混叠滤波器；(4)带有电源电压检测功能，电源电压降低到80％VDD 时，芯片自动复位；(5)2.5V 片内高精度参考电压源，绝对偏差小于4%，温漂小于20ppm/℃；(6)5V 单电源工作，正常工作时芯片功耗30mW ；(7)工作温度范围－40～85℃的特点；(8)成本<1美元。
根据上面优缺点分析采用第三种方案2.2系统设计系统设计的思想是用专用电能计量芯片对系统功率进行测试，用单片机对系统功率进行实时监控，但一段时间内的功率平均值超过设定值时，控制继电器切断电路，当人工处理后重新接通电路，对用户供电。
系统示意图如图2所示：图2 系统硬件示意图3 系统硬件介绍3.1单片机简介（1）单片机概述单片微机简称单片机，也有的叫做微处理或微控制器，通常统称微型处理部件。
单片机专业名称—Micro Controller Unit(微控制器件)它由大名鼎鼎的INTEL公司发明的最早的系列是MCS-48 后来有了MCS-51。
人们经常说的51 系列单片机，就MCS-51 micro controller system它是一种8位的单片机。
8位是什么意思以后再讲。
后来，INTEL公司把它的核心技术转让给了世界上很多的小公司，不过再小也有几个亿的销售，所以世界上就有许多公司生产51系列兼容单片机比如飞利浦的，87LPC系列华邦的，W78系列达拉斯的，DS87系列的,GSM97系列等等。
目前在中国比较流行的就是美国ATMEL公司的89C51，它是一种带Flash ROM 的单片机，至于什么是Flash ROM在这儿先不作介绍，等以后大家学到相关的知识时，自然就会明白智能化节电管理系统就是以该型号的单片机来作实验的。
讲到这里，也许有的人会问，平时在各种书上看到全是讲解8031和8051等型号的单片机，它们又有什么不同呢？其实它们同属于一个系列，只是89C51 的单片机更新型一点[6]。
（2）单片机的结构与组成目前，单片机的系统结构有两种类型：一种是将程序和数据存储器分开使用，即哈佛（Harvard）结构，当前的单片机大都是这种结构。
另一种是采用和PC机的冯.诺依曼（Von Neumann）类似的原理，对程序和数据存储器不作逻辑上的区分，用来存放用户程序，可分为EPROM、OTP、ROM和FLASH等类。
（3）中央处理器（CPU）单片机（嵌入式应用）属于专用计算机，主要应用于智能仪表、智能传感器、智能家电、智能办公设备、汽车及军事电子设备等应用系统。
单片机体积小、价格低、可靠性高，其非凡的嵌入式应用形态对于满足嵌入式应用需求具有独特的优势。
（4）定时器/计数器（T/C）单片机内部有多个定时/计数器，单片机内部用于精确定时或对外部事件进行计数。
（5）系统时钟单片机通常要外接晶体或其它振荡源来提供时钟的信号输入。
以上是单片机的基本构成，现代的单片机又加入了许多其他全功能部件，例如温度传感器、模拟与数字转换器（A/D）、数字与模拟转换器（D/A）、低压检测（LVD）电路液晶（LCD）驱动电路、电压监控、看门狗（WDT）电路、液晶（LCD）驱动电路、等等。
