大功率电器智能识别与安全用电控制器的设计说明
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宿舍楼大功率电器监控与智能管理系统设计
宿舍楼大功率电器监控与智能管理系统是基于物联网技术的一种应用,旨在实现对宿舍楼大功率电器的远程监控与智能管理,为宿舍楼的能耗管理提供实时数据支持。
系统的设计方案主要包括以下几个方面:
1. 系统架构设计:系统基于物联网技术,采用分布式架构。
每个宿舍房间安装一个智能电表作为数据采集设备,通过无线传感网络将数据传输给集中控制中心,集中控制中心负责对数据进行处理和管理。
2. 数据采集与传输:系统通过智能电表对宿舍楼大功率电器进行实时数据采集,包括电量消耗、用电功率等信息。
采集到的数据通过无线传感网络传输给集中控制中心,确保数据的及时性和准确性。
3. 数据处理与分析:集中控制中心对采集到的数据进行处理和分析,通过建立数据库对数据进行存储和管理。
通过数据分析算法,实时监控宿舍楼大功率电器的运行状态,发现异常情况及时报警并采取相应的措施,提高宿舍楼的能耗管理水平。
4. 远程监控与控制:集中控制中心具备远程监控与控制功能,可以通过互联网远程访问系统,并实时监控宿舍楼大功率电器的运行状态。
可以通过系统远程控制功能,对大功率电器进行开关控制,实现对设备的远程操作。
5. 用户界面设计:系统设计了用户界面,可以实时显示宿舍楼大功率电器的用电情况和运行状态。
用户可以通过界面查看用电记录、分析能耗趋势,并进行能耗分析,帮助宿舍楼提高能源利用效率。
系统还可以与其他智能家居设备相连接,实现宿舍楼的智能化管理。
可通过与智能照明系统的连接,实现对照明设备的自动控制,提高能耗管理效果。
宿舍楼大功率电器监控与智能管理系统设计随着科技的不断发展,大功率电器在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
然而,由于过度使用和安全管理不当,这些电器往往会引发火灾等安全事故。
因此,对大功率电器进行监控与智能管理成为了一个重要的问题。
本文提出了一种宿舍楼大功率电器监控与智能管理系统的设计方案。
该方案包括硬件和软件两部分。
硬件部分主要包括传感器、控制器和继电器等模块,软件部分则主要包括数据采集、数据处理和用户界面等模块。
具体来说,系统的工作流程如下:1. 数据采集:系统通过传感器实时采集大功率电器的电流、电压、温度等数据。
2. 数据处理:系统对采集到的数据进行实时处理,包括分析、提取特征、识别异常等。
3. 控制器:当系统检测到大功率电器出现异常时,会通过控制器控制继电器将电器断电,防止事故的发生。
4. 用户界面:系统提供用户界面,方便用户随时监控大功率电器的状态。
用户可以通过手机或电脑远程监控电器的使用情况,并可以设定阈值,当电器使用超过设定值时系统会进行自动报警。
该系统的特点在于,可以实现对大功率电器的实时监控和自动控制,有效预防事故的发生。
同时,用户界面友好,操作简单,方便用户的使用。
但是,该系统还有一些需要注意的问题。
首先是系统的安全性问题。
由于该系统需要连接互联网,因此必须采取相应的防护措施,保护用户的隐私和系统的安全。
其次,系统的可靠性问题也需要考虑。
由于该系统会对电器进行控制,因此必须保证系统的稳定性,避免因为系统故障而引发安全事故。
综上所述,宿舍楼大功率电器监控与智能管理系统是一个非常有前途的应用场景,可以有效提高大功率电器的安全性和管理效率。
但是需要注意相关的安全和可靠性问题,确保系统稳定运行。
大功率电器智能识别与安全用电控制器的设计毕业论文一、概览在日常生活与工作中,我们经常会使用到各种大功率电器,比如空调、洗衣机、电烤箱等。
它们给我们带来了便利,但同时也潜藏着一定的安全隐患。
如何让这些电器既能发挥效能,又能保证用电安全呢?这便引出了我们今天的话题——大功率电器智能识别与安全用电控制器的设计。
大家或许都有过这样的经历,因为忘记关电器或者电器使用不当,造成电力负荷过大,甚至引发火灾等严重后果。
那么我们的毕业论文就是要探讨如何通过智能识别技术,以及设计一个高效的安全用电控制器,来避免这些潜在的风险。
首先我们要了解什么是大功率电器以及它们的特点,接着我们会深入探讨当前市场上已有的电器识别与控制技术的优缺点。
在此基础上,我们会研究如何通过智能技术来提升电器的安全性。
这包括研究如何准确识别电器的功率、如何合理调配电力资源以及如何有效监控电器的使用状态等。
我们的目标是设计出一个既实用又高效的控制器,这个控制器不仅能够自动识别电器的功率,还能根据家庭的用电情况,智能调整电器的使用状态,避免电力过载。
同时它还应该具备报警功能,一旦检测到异常情况,能够立刻提醒用户并采取措施。
1. 研究背景及意义在我们日常生活中,电器使用越来越普遍,大功率电器更是成为了许多家庭和工业场所的必备之物。
然而随着电器的普及,用电安全问题也日益突出。
很多事故都是因为电器使用不当或者电力过载导致的,这不仅可能造成财产损失,更可能危及人们的生命安全。
因此研究并设计一种能够智能识别大功率电器并控制安全用电的控制器显得尤为重要。
这种控制器的研究背景源于现代社会的能源需求和人们对于生活安全的高要求。
我们知道电器产品的日益智能化是现代科技的体现,而对于电器安全的重视则体现了我们对生活品质的重视和对家人的关心。
这个项目的提出,就是为了让每一个家庭都能安心使用电器,享受现代科技带来的便利,同时保障家庭的安全。
2. 国内外研究现状及发展趋势《大功率电器智能识别与安全用电控制器的设计毕业论文》之“国内外研究现状及发展趋势”段落当我们谈论家中的大功率电器时,如何确保它们安全使用成为了大家关注的焦点。
关于智能家电控制器的设计方案探析清晨的阳光透过窗帘的缝隙,洒在了我的书桌上。
我泡了一杯咖啡,打开电脑,开始思考今天要写的方案。
智能家电控制器,这个话题我已经思考了很长时间,现在终于要把它变成文字了。
我们要明确智能家电控制器的核心功能。
它不仅要能控制家电,还要能连接互联网,实现远程操控。
现在的年轻人,哪个不是手机不离手?所以,我们的控制器必须要有手机APP支持,让用户随时随地都能控制家里的电器。
在设计之初,我们要考虑的是用户体验。
控制器的外观要简洁大方,操作要简单易用。
我想到了一个设计灵感:把控制器做成一个圆形的小盒子,中间是一个大大的触摸屏,周围是一圈LED灯。
当用户触摸屏幕时,LED灯会亮起,给人一种科技感。
而且,这个小盒子可以放在家里的任何地方,不会占用太多空间。
当然,控制器的安全性也是非常重要的。
我们要确保用户的隐私不会被泄露,同时还要防止黑客攻击。
这需要我们在设计时,采用最新的加密技术,确保数据传输的安全性。
我们还要定期更新控制器的固件,以防止潜在的漏洞被利用。
在实现了基础功能后,我们可以考虑加入一些高级功能,比如智能学习功能。
控制器可以学习用户的操作习惯,自动调节家电的工作状态。
比如,当用户晚上回家时,控制器会自动打开灯光和空调,营造一个舒适的环境。
当用户离开家时,控制器会自动关闭电器,节省能源。
我们还可以考虑与其他智能设备进行联动。
比如,当用户打开电视时,控制器会自动降低灯光的亮度,避免屏幕反光。
当用户打开窗帘时,控制器会自动调节室内温度,保持舒适。
这样的联动功能,可以让用户的生活更加便捷。
在方案的我们要考虑控制器的生产成本。
虽然我们追求高科技,但也要考虑用户的承受能力。
我们要在保证功能齐全的前提下,尽量降低成本。
这需要我们在选材、生产流程等方面进行精细化管理。
注意事项一:用户隐私保护想到用户隐私,心里就紧绷起来。
这可是个大问题,不能掉以轻心。
控制器要收集用户的使用习惯,得保证这些数据安全。
宿舍楼大功率电器监控与智能管理系统设计1. 研究背景随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,大功率电器在宿舍楼中的使用越来越普遍。
大功率电器的使用不仅会造成宿舍楼电力负荷增加,还可能引发安全隐患。
为了有效监控和管理宿舍楼大功率电器的使用,设计一套智能的监控与管理系统势在必行。
2. 设计目的本系统的设计旨在实现对宿舍楼大功率电器的实时监控和智能管理,通过有效控制大功率电器的使用,降低宿舍楼的电力负荷,提高电力利用效率,同时保障宿舍楼电力安全。
3. 系统设计3.1 系统整体架构本系统主要包括传感器模块、数据采集模块、数据处理模块、通信模块、控制模块和用户接口模块等几个部分,整体架构如下图所示。
传感器模块负责采集大功率电器的开关状态和用电数据,数据采集模块将传感器采集到的数据进行处理并传输到数据处理模块,数据处理模块对数据进行分析和处理,通过通信模块将处理后的数据传输到控制模块,控制模块负责根据数据实时调节大功率电器的使用状态,用户接口模块为用户提供可视化界面,方便用户对系统进行监控和管理。
3.2 传感器模块设计传感器模块采用智能感应器,能够实时监测大功率电器的用电状态,包括开关状态、电压、电流等参数。
传感器模块应具备良好的抗干扰能力,能够稳定准确地采集数据。
3.3 数据采集模块设计数据采集模块负责将传感器采集到的数据进行采集和存储,以备日后分析和处理。
采集模块应采用高性能的存储器件,保证数据的可靠性和安全性。
3.4 数据处理模块设计数据处理模块对采集到的数据进行实时分析和处理,包括电力负荷分析、用电统计等。
数据处理模块应具备较强的处理能力和算法优化,能够快速准确地分析数据并作出相应的控制策略。
3.5 通信模块设计通信模块负责将处理后的数据传输到控制模块。
通信模块可以选择有线或无线通信方式,以适应不同的宿舍楼环境。
3.6 控制模块设计控制模块根据处理后的数据实时调节大功率电器的使用状态,可通过控制大功率电器的开关或调节其电压等方式实现。
宿舍楼大功率电器监控与智能管理系统设计
随着宿舍楼的电器设备越来越多,如电视、空调、电冰箱等等,宿舍楼的电力负担变得越来越重。
这时候,我们需要一个大功率电器监控与智能管理系统来监控和管理宿舍楼的电器设备,以减轻宿舍楼的电力负担,提高用电安全,同时也方便学生的使用。
整个系统主要包括以下几个部分:传感器、数据处理单元、通信模块、用户界面等。
1. 传感器
传感器是整个系统的核心部分,通过传感器可以实现电器设备的实时监测。
传感器通过检测电器设备的电流、电压、功率等数据,将这些数据发送到数据处理单元进行处理。
2. 数据处理单元
数据处理单元是整个系统的中心,主要负责对传感器传来的数据进行处理。
当电器设备超载或者出现其他异常时,数据处理单元会通过报警器向管理员发送警报信息。
当电器设备需要进行开关机操作时,数据处理单元会向开关控制器发送信号,控制电器设备的开关操作。
3. 通信模块
通信模块主要是连接数据处理单元和用户界面。
用户界面通过通信模块可以实时查看电器设备的状态和参数。
管理员通过通信模块可以查看异常报警信息,并进行相应的处理操作。
同时,通信模块也可以实现远程控制电器设备的开关操作。
大功率电器智能识别与用电安全控制器的设计摘要:针对宿舍用电管理及用电安全存在的种种问题,设计了以单片机为核心能自动识别大功率电器并能限制其使用并能组成网络管理的智能用电控制器。
介绍了系统的组成、主要模块的工作原理、上位机软件设计及程序流程图等。
关键词:功率识别、用电安全、串行A/DDesignment of High-Power Electric Appliances Intelligently Identifying and Electrical Safety Controller Abstract: Aimed for problems of electrical control and safety widely existed in dormitories, we designed a chip microcomputer that can form network management based intelligent electricity controller. In this paper, construction of this device, theory of its main part, designment of the server computer’s software, flows of the programmer are introduced.Keywords: Power intelligent、Uses electrical safety、Serial A/D- 1 -第1章绪论1.1 课题来源及主要研究内容1.1.1 课题来源本课题是针对一般公寓用电管理及用电安全存在的一些问题而提出的。
设计一个以单片机为核心的智能用电控制器。
能在设定的总功率范围内智能识别大功率电器并限制其使用,并能通过串行通信和网络管理实现对各居住楼以及生活区的管理。
1.1.2 主要研究内容本课题运用到单片机原理与接口技术、电子线路CAD、模拟电子技术和数字电子技术、电气控制技术、程序设计等。
宿舍楼大功率电器监控与智能管理系统设计随着社会经济的不断发展,人们对生活质量的要求也越来越高,而大功率电器在现代生活中扮演着极为重要的角色。
大功率电器的使用也会带来一定的安全隐患和能源浪费问题。
面对这些挑战,宿舍楼大功率电器监控与智能管理系统应运而生,为宿舍楼的电器使用提供了更加智能、高效、安全的解决方案。
本文将对宿舍楼大功率电器监控与智能管理系统进行设计。
一、需求分析宿舍楼大功率电器主要包括空调、冰箱、洗衣机、电热水器等家用电器。
这些电器使用过程中存在以下问题:1. 安全隐患:当大功率电器长时间运行或者出现故障时,很容易引发火灾等安全事故。
2. 能源浪费:大功率电器使用不当或者长时间运行会造成能源浪费,增加宿舍楼的用电成本。
3. 管理不便:目前宿舍楼的大功率电器没有统一的管理系统,导致管理不便,难以实时监控。
对于上述问题,我们需要设计一个宿舍楼大功率电器监控与智能管理系统,具备以下功能:1. 实时监测:能够实时监测宿舍楼大功率电器的使用情况,包括电器的开启、关闭、能耗等信息。
2. 预警提醒:对于大功率电器长时间运行、过载等异常情况,系统能够及时发出预警提醒,减少安全风险。
3. 远程控制:通过智能手机、电脑等设备,可以远程控制大功率电器的开启、关闭,方便管理和节约能源。
4. 数据分析:对大功率电器的使用数据进行统计分析,为能源管理和费用核算提供数据支持。
二、系统设计1. 传感器与数据采集宿舍楼大功率电器监控与智能管理系统需要安装传感器,实时采集大功率电器的使用数据。
传感器可安装在各个电器设备上,通过监测电器的电流、电压、功率等参数,实时传输数据到数据采集设备中。
2. 数据传输与存储采集到的数据需要通过无线通讯技术传输到数据中心,进行数据存储和分析。
数据中心建设在宿舍楼的物业管理部门或者相关部门,保证数据的安全性和可靠性。
3. 数据处理与分析在数据中心,对采集到的数据进行处理和分析,包括能耗统计、异常预警等功能。
防起火用电负载大小智能识别管理器使用手册产品介绍:●本产品是一款智能识别电器特性的产品,实时检测所接线路的电压、电流相位差,分析、计算、比较线路的功率因数(判断用电器是阻性负载、容性负载或感性负载),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,超过其设定功率时,自动切断电源避免事故的发生,若判断出阻性负载不超过其设定功率时,则保持正常供电,保证对于室内照明灯、计算机、电视机等正常生活、学习用电不加限制正常用电。
安装环境:宿舍电表箱内,或集中电控箱内。
● 远程控制:备有远程控制接口,由控制中心根据计量数据进行远程通、断用户供电。
● 工作温度:-10℃~55℃● 工作电压:DC12V或AC220V● 功耗:<0.5W产品安装:产品使用:1、接线方式:公用电网火线接红色线,负载的火线接白色线,零线接黑色线。
2、上电自检:接好线后,接通限电器与公用电网的总开关,限电器开始自检,2-5秒后指示灯有规律的闪烁,自检结束,开始正常工作。
3、设定允许使用的阻性负载:关闭限电器后面的其它负载,只打开允许使用的阻性负载(饮水机),关闭总电源开关,按住设置按钮,打开总电源开关,3-5秒后,松开设置按钮。
(注意:指示灯长亮)设置完毕,重新上电,产品开始正常工作。
4、指示灯状态:设备正常工作时指示灯0.25秒闪烁一次。
违规断电后,指示灯长亮2秒后熄灭,2秒后再长亮2秒,如此反复,3次违规断电自锁后指示灯长亮不灭。
5、解锁:3次使用违规电器后本产品即处于自锁状态。
断开总电源,重新上电,解除锁定。
6、时段调整:上电后8小时开始进入夜间工作模式,夜间工作模式为7小时,7小时后进入白天工作模式,如此循环。
夜间工作模式总功率为100W。
例如:23点学校要求休息,设定办法:15点时上电,进入白天工作状态,23点开始计入夜间模式,第二天6点进入白天工作模式。
使用注意事项:本产品断电后上电时,后面的负载不允许超过150W。
宿舍楼大功率电器监控与智能管理系统设计1. 引言1.1 背景介绍宿舍楼大功率电器监控与智能管理系统的设计是为了解决现代大规模宿舍楼中电器使用管理不便、耗电量过大、安全隐患大等问题而提出的一种解决方案。
当前,随着人们生活水平的提高,宿舍楼中的电器设备种类繁多、功率大,由此带来的电力消耗和管理难度也日益增加。
而传统的电器监控手段往往依靠人工巡查和单一的开关控制,存在效率低、耗时长、难以实时掌控等问题,无法满足现代宿舍楼对电器管理的需求。
设计一套智能化的宿舍楼大功率电器监控与管理系统具有重要意义。
这样的系统能够实现电器设备的远程监控、智能控制,根据用户需求调整设备运行状态,实现电力消耗的优化管理。
通过系统的实时监测和自动报警功能,能够及时发现电器设备的异常情况,提高安全性和可靠性。
宿舍楼大功率电器监控与智能管理系统设计的研究对于提高宿舍楼电器设备管理效率、降低能源消耗、增强安全性具有重要的意义和价值。
通过对现有问题的分析及系统设计方案的研究,有望为解决宿舍楼电器管理难题提供可行的解决方案。
1.2 研究意义宿舍楼大功率电器监控与智能管理系统设计的研究意义在于提高宿舍楼的能源利用效率,减少能源浪费,保护环境,提升居住者的生活质量。
随着社会的发展和科技的进步,电器设备在宿舍楼中的应用越来越广泛,而这些设备消耗的电能也在不断增加。
传统的能源管理方式往往存在盲目消耗的情况,导致能源的浪费和环境的污染。
建立起一个能够监控和管理大功率电器的智能系统,对于提高能源利用效率,节约能源资源具有重要的意义。
通过对宿舍楼大功率电器的监控与智能管理系统的设计与研究,不仅可以实现定时定量用电,提高用电效率,降低用电成本,还可以减少用电峰值,降低用电负荷,延长设备的使用寿命。
智能管理系统还可以实现电器设备的远程控制和智能化管理,为居住者提供更加便利和舒适的生活体验。
通过对大功率电器消耗电能的监控与管理,可以降低对环境的影响,减少碳排放和能源浪费,促进可持续发展。
大功率电器智能识别与安全用电控制器设计目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1 章绪论 (1)1.1 用电管理的意义 (1)1.2 用电管理的发展及前景 (2)1.3 课题的来源及主要研究容 (4)1.3.1 课题来源 (4)1.3.2 主要研究容 (4)第2章系统硬件的介绍及元件的选择 (5)2.1 系统的主要组成 (5)2.2 系统及各主要模块的介绍 (6)2.2.1 数据检测模块 (6)2.2.2 控制模块 (6)2.2.3 继电器执行模块 (7)2.2.4 中继模块 (7)第3章系统的硬件设计 (8)3.1 数据检测模块的设计 (8)3.2 控制模块的设计 (9)3.2.1 单片机的介绍及选择 (9)3.2.2 控制模块的设计 (12)3.2.3 时钟与复位电路 (14)3.3 继电器执行模块 (15)3.3.1 光电耦合器的介绍 (15)3.3.2 光电耦合电路 (16)3.3.3 继电器电路的设计 (16)3.4 中继模块的设计 (16)3.4.1 模块总线标准的确定 (17)3.4.2 系统使用的MAX485芯片介绍 (17)3.4.3 多机通信 (18)3.5 电源电路设计 (21)3.6 断电保护电路 (24)第4章大功率负载智能识别算法 (27)4.1 傅立叶变换法 (27)4.2小波变换法 (29)4.3 本系统采用的算法 (30)第5章系统程序设计 (31)5.1 主程序算法分析 (31)5.2程序流程 (32)5.2.1 主程序流程 (33)5.2.2 初始化子程序 (33)5.2.3 A/D转换子程序流程图 (34)5.2.4 差值比较算法子程序流程图 (35)5.2.5 减法子程序流程图 (36)5.2.6 比较子程序流程图 (37)5.2.7 通信子程序了流程图 (38)5.2.8 控制子程序流程图 (39)结束语 (40)参考文献 (41)致 (42)附录系统硬件电路设计总图 (43)第1章绪论随着高等教育的普及,高校的扩招,在校学生人数增长的激增,尤其是伴随着学生生活条件的不断改善,越来越多的电器,如电脑、电视机、热水器、饮水机等正逐步走进学生公寓,这就要求对学生开放用电,而且高校后勤的社会化也势在必行;目前各高校都在进行后勤社会化改革,急需采用高科技手段加强用电管理。
现在国已有多家公司开发、生产学生公寓用电智能管理控制系统,随着该项技术的不断成熟及公寓管理水平的不断提高,该产品将有广阔的市场空间。
1.1 用电管理的意义用电智能管理系统是电量的自动计量及管理发展的趋势,它将促进电力系统的潜能得到最大限度的发挥。
基于现代网络通讯技术、微电子技术及模式识别技术,一种全新概念的智能计量及管理信息网络急待完善和提高。
该计量管理信息网络应用计算机技术、通讯技术等,以智能芯片(如CPU)为核心,将全电子式智能计量与通信控制单元有机结合起来,由此构成的集群式供电智能管理系统可基本覆盖用电管理部门对用户电能计量装置要求的所有功能,并可实现智能化的自动故障诊断。
我国高校中普遍存在用电管理落后、电力资源严重浪费的问题,安全隐患日益突出。
长期以来,我国高校对校办公区和学生公寓普遍实施免费电量供应,有的还对学生公寓进行了限流定时的供电管理方法,但在用电安全和用电节约上存在着诸多矛盾和隐患,并且不利于校后勤部门有效管理。
因此,现有大部分地区的高校已经采用或即将采用开放用电、超额收费的办法。
这样即解决了供电与用电之间的矛盾,同时也减轻了学校支付高额电费的负担。
但是实施用电收费管理,一方面必将带来大量的人工抄表统计收费工作,而传统抄表方式时效性差、统计工作量大、交费手续极为繁琐、容易产生错抄、漏抄和估抄等现象。
此外,由于用电的放开又使得电炉子和热得快等大功率用电器大量进入学生公寓。
由于学生公寓是人口密集、用电负载类型多样的场所。
当使用以上大功率的电器设备时,很容易引起火灾等事故,直接威胁同学们的人身安全和学院的财产,并且给学校带来负面的社会影响。
供电与用电之问的矛后日益突出,传统的电量计量管理系统远远不能满足高校后勤管理数字化的要求,建立智能配电管理系统,成为大势所趋[1]。
管理系统可以实现对整个公寓的集中监控,可实现学生公寓各房间用电量自动检测计量、超预置电量自动断电、非法用电自动识别、短路、过流保护、欠费自动提示等功能,可使公寓用电管理自动化、智能化,提高公寓管理水平,实现安全、节能、增效。
1.2 用电管理的发展及前景随着电子技术、计算机网络技术和通讯技术的发展,人们己研制出全电子式智能计量系统,在计量方式上采用了远程计算机管理信息网络,基本实现了计量的自动化和网络化,但是以往的研究都没有涉及负载类型的识别问题。
因此,对负载类型识别的研究,有助于填补这一空白。
目前,国外研究负载模式识别的人较少。
但也取得了一定的成果,主要是以下几个方面:①利用微处理器通过软件进行快速逆变换器负载性质判别与负载参数估算的方法,从而实现对无差拍控制逆变换器的输出进行精确控制。
②对智能交通系统中的图像处理、模式识别和智能控制技术等关键技术进行了深入的研究并将这些技术融合到车牌识别、车道检测和跟踪、车型识别系统的具体研究中。
③用小波尺度谱和相位谱对一些典型的旋转机械故障振动信号进行了分析研究。
其他的还有如利用负载测量系统进行用户负载识别的方法,介绍如何运用采样理论进行采样,还考虑了周围环境对测试结果的影响。
这些研究虽然简单的对负载参数进行了估算,但是,这些工作没有实现自动化,因此工作量大、效率低,不适合实时控制的需要。
为更好地满足计算及判别的自动化,应用了波形识别的概念,但在实用性、实时性等方面有各自的缺点:①虽然讨沦了对波形的瞬时值进行采样并与相应的特征值进行对比,以判断设备的工作情况,但对整个波形的特征并未加以利用。
②利用窗函数对检测波形处理后经短时傅立叶变换或小波变换获得特征值由此建立二维时频域空间,利用子空间投影方法进行波形分析。
但此方法中需要最优选择_维窗函数的参数,不便于波形的自动、快速分析。
③利用波形的瞬时值和频谱分析与电路的工作状态建立联系,然后用神经网络记忆这种映射关系,并通过应用进行了对比认为频谱分析比波形瞬时值更适合在电力电子电路检测中应用。
但它所能检测的故障类别比较少,阻碍了此方法在负载类型识别中的应用。
④利用DSP按照傅立叶变换、小波分析等算法分析了测试信号的特征,并经过比对确定系统工作状态,但没有建立系统自动比对方法。
⑤根据波形自动分析的需要,将典型波形进行傅立叶变换,所得数据形成波形模式,继而形成典型波形空间。
然后利用空间模式识别方法,把测试波形模式与典型波形空间中的模式进行比较,按离差度给出测试波形与典型波形的匹配程度,从而确定测试波形类型,但当测试波形发生畸变时,权值矢量比较难选择,并且由于典型波形模式的限制,此方法的泛化能力较差[2]。
对于系统涉及到的通信方式,它的选择直接关系到系统的造价、工程量和维修量,甚至关系到系统的成败。
自动计量系统的通讯方式包括双绞线通讯、光缆通讯、线通讯、电力线载波通讯、无线通讯、卫星通讯和有线电视通讯、蜂窝通讯、红外通讯等多种方式。
中国仪器仪表学会电磁测量信息处理仪器分会对自动计量系统的几种通讯介质进行了详细的介绍。
通过对用电管理系统的深入研究,我们发现可以在用电管理系统的基础上实现整个公寓,甚至整个小区的智能化管理。
目前已经有了许多类似的管理系统已经应用到楼宇自动化中,而且现行的许多智能住宅小区也实现了远程抄表、煤气、用水管理及自动保安报警等服务,可见智能管理日后必将成为以后楼宇建设的普遍标准。
智能小区是在智能化大楼的基本含义中扩展和延伸出来的,它通过对小区建筑群四个基本要素(结构、系统、服务、管理以及它们之间的在关联)的优化考虑,提供一个投资合理,又拥有高效率、舒适、温馨、便利以及安全的居住环境。
由于“智能化”是一个相对的概念,“智能化”技术本身也正在不断地发展、完善、直至成熟,因此智能小区智能化是一个过程,它应当随着智能化技术的发展和人们需求的不断增长而增长。
总的来说,智能小区是利用现代4C(即计算机、通讯与网络、自控、IC卡)技术,通过有效的传输网络,将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成,为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段,以期实现快捷高效的超值服务与管理,提供安全舒适家居环境。
系统不仅要实现对小区的住户管理、信息查询,而且实现小区的自动抄表系统。
小区用户水、电、煤气三表输出的脉冲信息由智能控制器读出,再通过Lon网络传输到小区的管理中心,管理中心读出三表读数,并打印出来。
先进的可以与银行连接,定期通过银行系统扣费,从而实现远程抄表与自动扣费结合。
此外,在原系统的基础之上,通过扩展,可以实现用电营业管理系统。
代替传统人工方式的用电管理,这种管理方式存在着许多缺点,如:效率低、性差,另外时间一长,将产生大量的文件和数据,这对于查找、更新和维护都带来了不少的困难。
随着科学技术的不断提高,计算机科学日渐成熟,其强大的功能已为人们深刻认识,因此有必要进行计算机管理。
他不但具有传统用电管理的优点,还有以下几个优点:(1) 提供多种客户服务和服务项目,以提高优质服务水平。
(2) 实现数据的一致性。
(3) 实现管理流程的必要约束。
(4) 实现主要业务的质量控制(5) 提高管理的效率。
1.3 课题的来源及主要研究容1.3.1 课题来源本课题应学校学生公寓的建设需要,对学生宿舍的用电管理一直以来就存在许多问题进行解决。
目前很多学生喜欢用电热杯、热得快甚至电炉之类的一些大功率电器,容易引发安全事故。
而且市场上有不少产品的质量、安全性很难得到保证。
对于这些电器的使用应加以限制,保护学生的生命财产安全。
同时,一些学生节约用电的意识淡薄,这样往往容易造成一些电能的不必要浪费。
高效的电能管理能减少电能的浪费。
1.3.2 主要研究容本研究课题将在以下几个方面展开工作:(1) 集群式供电智能管理系统的下位机软件编程。
下位机的软件程序包括与上位机串口通信、单片机数据采集和数据保存等工作。
(2) 对用电过程中的负载类型进行识别。
一般情况下,电压波形为正弦波,即标准电压;当一些学生公寓由于年代久远,供电设备和线路老化,线路容量不足时,会使电压波形产生畸变,成为非正弦波,即削顶电压。
本课题要实现在以上两种电压波形下负载类型的识别。
其目的就是限制大功率性负载(如电炉子、热水器等)。
但允许使用计算机负载,可以根据要求设定限制允许使用的计算机功率的值(一般设定为500W),当检测到用户使用非法电器时,将立即断电,一段时间后,恢复供电,如继续使用,将再次断电,并记录。
第2章系统的组成及功能介绍2.1 系统的主要组成如图2.1所示,整个设计系统由上位计算机、中继器模块、数据检测模块、控制模块以及继电器执行模块等几部分组成。