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智能家居空调器的用电计量与控制

作　者: 赵鹏
导　师: 夏国栋; 徐鸿
学　校: 北京工业大学
专　业: 动力工程
关键词: 空调器 PLC 用电计量远程控制
分类号: TB657.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 51次
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内容摘要

在“两化融合”和“感知中国”的国家战略背景下,智能家居作为未来网络社会的最基础单元,受到了政府、产业、资本等各层面的高度关注。智能家居产业的发展,将满足公众日益分散化、个性化的生活需求,是企业在激烈市场竞争下寻找发展机遇的必然选择,是政府带动经济发展、促进信息惠民的有效手段。本课题以空调器为例,重点研究在我国智能家居技术体系框架下,基于电力线通信技术的家电智能化监测与控制,设计开发家电内置安装的电量采集模块实现家电用电信息的远程采集与可视化管理。本课题研究的目的主要有两点：一、是针对目前大多数智能家居控制系统系统布线成本太高不适合普通用户的缺点,提出以家庭220V配电网络为数据传输载体的家电远程监测和控制方案,今后智能家居布线子系统可以直接利用已有的配电网络作为传输线路,不用进行额外布线,从而大大减少网络投资,降低成本：二、设计开发家电内置安装的电量采集模块,初步实现家电用电信息的远程采集与可视化管理,探索智能用电技术在家用电器中的应用,为今后智能家居与智能电网的融合奠定基础。本课题来源于国家科技部科研院所技术开发研究专项家庭能源智能管理终端及配套产品”,是其子课题之一。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-14
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 国内外相关领域的研究现状  9-12
    1.2.1 智能家居的研究状况  9-11
    1.2.2 电力线通信的研究现状  11-12
  1.3 本文主要研究内容  12-13
  1.4 本文结构  13-14
第2章整体方案设计  14-20
  2.1 设计原则  14-15
  2.2 整体设计方案  15-17
  2.3 实现功能  17-18
  2.4 系统特点  18-19
  2.5 本章小结  19-20
第3章家庭控制网络通信协议  20-32
  3.1 家庭控制网络通信协议结构  20-21
    3.1.1 家庭控制网络协议结构  20
    3.1.2 控制网络子层的通用要求  20-21
  3.2 控制网络子层接口协议  21-22
    3.2.1 家庭控制网络子层接口帧格式  21-22
    3.2.2 统一设备序列号  22
  3.3 控制网络应用层协议  22-31
  3.4 本章小结  31-32
第4章系统硬件设计  32-48
  4.1 系统设计原理  32-33
  4.2 智能家电硬件接口设计  33
  4.3 PLC模块的设计  33-38
    4.3.1 前端模拟部分  35-37
    4.3.2 后端数字部分  37-38
  4.4 电量采集模块的设计  38-42
    4.4.1 主要参数  39-40
    4.4.2 主要功能电路  40-42
  4.5 智能交互终端的设计  42-46
    4.5.1 RS232串口电路设计  44-45
    4.5.2 触摸屏接口电路设计  45-46
  4.6 本章小结  46-48
第5章系统软件设计  48-68
  5.1 空调器网络命令定义  48-51
  5.2 空调器主控板与嵌入式模块的通信协议  51-56
    5.2.1 通信协议  52-53
    5.2.2 通信流程  53-55
    5.2.3 其他说明  55-56
  5.3 PLC模块的流程设计  56-57
  5.4 应用程序设计  57-66
    5.4.1 应用程序总体设计  57-58
    5.4.2 数据库设计  58-59
    5.4.3 软件开发  59-66
  5.5 本章小结  66-68
第6章系统实验与测试  68-72
  6.1 测试系统的硬件  68-69
  6.2 测试系统的软件  69-70
  6.3 系统测试  70
  6.4 本章小结  70-72
结论  72-74
参考文献  74-76
攻读硕士学位期间所发表的学术论文  76-78
致谢  78

智能家居空调器的用电计量与控制

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