基于wsn用電監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要用電監(jiān)測(cè)是電力行業(yè)監(jiān)測(cè)用電指標(biāo)、進(jìn)行計(jì)劃用電管理的重要技術(shù)。本文基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wSN)技術(shù)，設(shè)計(jì)了面向用戶的用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)該系統(tǒng)，用戶可以方便地查詢自己的用電狀況，因而提高了用戶用電計(jì)量的透明度，減少用戶與供電企業(yè)之問(wèn)的分歧，同時(shí)能夠提高用戶自身的節(jié)電意識(shí)，宏觀上可以更好的實(shí)現(xiàn)削峰填谷。該研究方向具有廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展空間。首先，本文提出了基于WSN的用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。分析了用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)終端和wSN子網(wǎng)關(guān)各自需要實(shí)現(xiàn)的功能，設(shè)計(jì)了整個(gè)系統(tǒng)的工作過(guò)程，并且對(duì)系統(tǒng)中所用到的主要硬件芯片進(jìn)行選型分析。然后，圍繞EM773和

2、STM32F107主控制芯片對(duì)用電監(jiān)測(cè)終端和wSN子網(wǎng)關(guān)按各功能模塊進(jìn)行詳細(xì)的硬件電路設(shè)計(jì)。接著，在用電監(jiān)測(cè)終端的軟件設(shè)計(jì)中，給出EM773底層固件的詳細(xì)設(shè)計(jì)和計(jì)量引擎模塊的詳細(xì)的配置。研究了EzMac通信協(xié)議，利用時(shí)分復(fù)用的方式對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，并給出了該協(xié)議在Si4432上實(shí)現(xiàn)的詳細(xì)配置。此外本文還設(shè)計(jì)了WSN中應(yīng)用層的用電監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)通信流程和報(bào)文結(jié)構(gòu)。最后，在WSN子網(wǎng)關(guān)的軟件設(shè)計(jì)中，基于ⅣC／OS．II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的平臺(tái)移植了第三方TCⅣ呼協(xié)議Lw口。在分層對(duì)wSN子網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換功能設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要完成了USB接口的以太網(wǎng)通信和UDP數(shù)據(jù)包與EZMac數(shù)據(jù)包之間的

3、轉(zhuǎn)換。關(guān)鍵詞：用電監(jiān)測(cè)；WSN；EM773；Si4432組網(wǎng)；網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文AbStI．a(chǎn)CtE1ectridtyConsumpti蚰Monitoringisanimponanttechnicalindetectingindicatorsandpl砌姍gpowermanagement．ApowefapplyingmonitoringSystembasedonWSN(wirelesssensornet、)l，orks)isdesi罌edinthispaper．Inthissystem，userscaneasilyquerythestatusofthe

4、irelectricity．Sothetmsparencyofelectricitymeteringalldtheusefs，eⅡergy’savingaWarenesswouldbeimproved．Thepracticeofpowerpeal【loadsh塒ngwouldbemucheasier．ThisresearchhaSbroadapplicationprospectsanddevelopment．ThispaperpresentsthedesignofelectricityconsumptionmonitoringsystembasedonWSN．T11

5、eanalysisoffIlnCtioninmonitorte硼inalandWSNgatewayandtheselectionofsomeimportantchipshavebeen西ven．燦so，theworkprocessofthissystemhasbeendesi印ed．moundEM773a11dSTM32F107，themastercontr01chip，thehardwarecircuitofmodulesinpowermonitoringte姍inalandWSNgatewayisdesignedindetail．Fu燦emore，specif：

6、iccon蠡gurationofEM773’sfi姍wareandmeteringengineisgiven．StudiedEZMaccommuIlicationprotocols，theimprovementbasedontimedivisionmuhipleXing∞M)isproposed．Co蚯gurationabouttheprotocols咖si4432isalsogiven．Illaddition，thecOmmunicationprocessandmessagestmctureOfelectricitVconsumptionmonitoringbus

7、inessinthissystemisdesi印ed．Thethird．panTCP／IPprotocol，I胛IP，basedon∥C／OS一Ⅱreal一timeoperationsyst啪istraIlsplantedinsoftdesj弘0ftheWSNgateway．【ayereddesi舯oftheprotocolconversioninWSNgateway，wbjChcont曲lsEthemetcommunicati衄sbasedonUSBinterface柚ddataDacketsconversionbe抑eenUDPandEZMac，isprop