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LonWorks技术在智能小区远程自动抄表系统中的应用研究

作　者: 陈峥
导　师: 郭芳瑞
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: LonWorks总线技术 自动抄表 LonTalk协议 LON智能节点
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 97次
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内容摘要


20世纪90年代以来,随着网络技术的不断发展和人们生活水平的大幅提高,大家对住宅的要求不再仅仅局限于房屋的面积、装修、周边环境等硬件条件上,而是渐渐的把目光转移到了家居智能化、数字化、人性化等这些能够提高人们生活质量,增加舒适度的软条件上,这也符合了当前方便、快捷、健康的生活方式。任何一种产业的发展都要有相应的技术来支持,LonWorks技术是一个开放的控制网络平台技术,是国际上普遍用来连接日常设备的标准之一,该技术提供一个控制网络构架,给各种控制网络提供端到端的解决方案,它可将家用电器、调温器、空调设备、电表、灯光控制系统等相互连接并和互联网连接。因此,LonWorks技术是一项很适用于构建住宅小区智能化控制网络系统的技术,在国外已被广泛地应用于智能建筑的建设,并产生了很大的经济效益。本课题正是利用实用性较强的LonWorks技术,适应当今时代的发展要求,在分析自动抄表系统发展的基础上,构建局域控制网络,提出了LonWorks技术在智能小区远程自动抄表系统中的应用研究的题目。文章首先介绍了本课题国内外相关的研究现状、现场总线和LonWorks总线技术的发展情况及作者的主要工作等内容；然后分析LonWorks总线的技术特点、软件支持和开发工具,为自动抄表系统总体设计做好铺垫；接着给出自动抄表系统应用LonWorks总线技术的总体设计；然后是本文的重点部分,就是自动抄表系统的硬件选型和软件设计,以及多机通信的实现；最后实现对系统的管理监控,给出了监控界面。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-9
1 绪论  9-13
  1.1 课题研究的目的和意义  9
  1.2 国内外相关研究现状  9-11
    1.2.1 智能小区楼宇自动化系统的发展与现状  9-10
    1.2.2 LonWorks技术的发展与现状  10-11
  1.3 课题的提出与论文所做的主要工作  11-12
  1.4 本章小结  12-13
2 LONWORKS总线技术  13-34
  2.1 现场总线技术  13-15
    2.1.1 现场总线的定义  13
    2.1.2 现场总线控制系统FCS的结构  13-14
    2.1.3 现场总线控制系统的特点  14
    2.1.4 几种常用的现场总线  14-15
  2.2 LONWORKS总线技术  15-19
    2.2.1 LonWorks总线的概述  15-16
    2.2.2 LonWorks总线的组成与特点  16-17
    2.2.3 LonWorks总线的智能节点  17-18
    2.2.4 LonWorks总线技术控制网络架构  18-19
  2.3 NEURON神经元芯片  19-24
    2.3.1 Neuron神经元芯片的结构组成  19-21
    2.3.2 存储器  21
    2.3.3 Neuron神经元芯片的双向I/O口  21-22
    2.3.4 Neuron神经元芯片的通信端口  22-24
  2.4 LONTALK协议  24-28
    2.4.1 通信模型  24-25
    2.4.2 LonTalk协议物理层  25
    2.4.3 LonTalk协议的网络地址结构及对大网络的支持  25-26
    2.4.4 LonTalk协议的MAC(Media Access Control)子层  26-27
    2.4.5 LonTalk协议的其它协议层  27-28
    2.4.6 LonTalk协议的网络管理和网络诊断  28
  2.5 LONTALK收发器和路由器  28-30
    2.5.1 绞线收发器  28-30
    2.5.2 电力线收发器及其它类型的介质  30
    2.5.3 路由器  30
  2.6 NEURON C语言  30-32
    2.6.1 Neuron C语言的特点  30-31
    2.6.2 网络变量  31
    2.6.3 显式报文  31-32
  2.7 LONWORKS节点开发工具  32-33
    2.7.1 LonBuilder多节点开发工具  32-33
    2.7.2 NodeBuilder节点开发工具  33
  2.8 本章小结  33-34
3 智能小区自动抄表系统总体设计  34-38
  3.1 自动抄表系统总体结构  34-36
  3.2 系统工作原理  36-37
  3.3 本章小结  37-38
4 自动抄表系统LONWORKS智能节点设计  38-59
  4.1 智能小区自动抄表系统概述  38-39
  4.2 LONWORKS智能节点硬件设计  39-40
    4.2.1 LonWorks智能节点硬件组成  39-40
  4.3 电能表表头硬件设计  40-43
    4.3.1 信号采样  40-41
    4.3.2 数据保存  41
    4.3.3 时钟电路  41-42
    4.3.4 断电保护电路  42-43
    4.3.5 终端显示  43
  4.4 抄表采集器硬件设计  43-46
    4.4.1 主CPU及扩展电路  43
    4.4.2 主CPU与MC143150Neuron芯片之间的通信接口  43-45
    4.4.3 LON网络接口  45-46
    4.4.4 Service电路  46
  4.5 LONWORKS智能节点软件设计  46-55
    4.5.1 电表表头软件设计  47-50
    4.5.2 抄表采集器程序设计  50-53
    4.5.3 自动抄表系统软件设计  53-55
  4.6 自动抄表系统的通信设计  55-58
    4.6.1 通信的拓扑结构  55
    4.6.2 通信协议的制定  55-56
    4.6.3 上位机与单片机系统通信  56-58
  4.7 本章小结  58-59
5 LONWORKS总线下抄表系统网络管理监控系统设计  59-68
  5.1 网络管理监控系统的LNS构架和编程流程  59-61
  5.2 网络管理监控系统软件的设计与实现  61-67
    5.2.1 LNS应用程序初始化  61-62
    5.2.2 配置节点建LonWorks网络  62-64
    5.2.3 网络管理监控实现  64-67
  5.3 本章小结  67-68
6 总结  68-70
  6.1 论文工作总结  68
  6.2 LONWORKS总线技术在智能小区的应用展望  68-70
致谢  70-71
参考文献  71-74
硕士期间发表论文目录  74-75
附件  75

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
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