一、課題綜述及研究意義 我國經濟社會近幾十年來得到迅猛發展,電力成了人們生活中不可或缺的一部分,抄表方法也隨著環境的變化、技術的發展日益豐富。在城市里居民小區里擁擠的電路環境使得我們在可行的情況下向無線抄表方向發展。。當今電力線載波通信系統存在著時變、隨機、噪聲大、干擾大等缺點,正是在這樣背景下,無線自動抄表技術應運而生,并在實際應用中得到不斷的完善和發展。無線集抄方案的設計相較于傳統的有線抄表,優點在于基于物理硬件的基礎上,實現了復雜環境下抄表的簡便和準確。無論從人口角度還是從市場角度,電表需求愈來愈旺盛,而使用無線載波通信方式逐漸體現出它在復雜環境中的優勢,相對于有線載波方式具有組網靈活、成本低、搭建簡便等優點,勢必會逐漸成為主流抄表通信方式。Zigbee技術是一種短距離無線通信協議,它名字由來是蜜蜂通過舞蹈來交換信息,這與其設計思想非常一致,故取名Zigbee。Zigbee技術是一種國際標準協議,因此其在市場上的應用是十分開放的,應用范圍也很廣。ZigBee網絡體系結構基于ISO的標準開放式系統(OSI)模型,物理層和MAC層由IEEE 802.15.4定義,而2002年成立的ZigBee聯盟自主定義應用層和網絡層。 本課題以Zigbee技術為核心搭建無線自動抄表系統需要其他基礎技術的支撐。底部采集數據需要電子傳感器的應用,搭建網絡需要進行相應的路由設計,由各種技術組成系統后才可對居民室內各種計數表項進行統計、傳輸、處理。無線抄表系統在一些方面均超越了有線抄表方式。它不僅網絡靈活多變、在終端表密度非常大的情況下很適用,而且用ZigBee技術也增加了數據傳輸準確性。所以,采用Zigbee 技術的自動抄表在國內在其他新興技術出現以前必將成為一種主流自動抄表方式。 二、課題擬采取的研究方法和技術路線 研究方法: 由整體到部分,由部分到整體。首先對ZigBee技術進行研究,了解其架構,進而確定基于該技術的無線抄表系統的整體架構;然后根據整個系統中各個組成部分采用模塊化設計,使各個組成部分獨立成塊。再由各個模塊組成一個完整系統。 技術路線: 理論研究,電路設計。 三、主要參考文獻 [1] 陳建新.基于GPRS城域多能自動抄表系統的設計和實現[D]. 江蘇大學.2008. [2] 呂治安. ZigBee 網絡原理與應用開發[M].北京:北京航空航天大學出版社,2008:2-15. [3]韓斌杰.GPRS原理及其網絡優化[M].北京:機械工業出版社.2003 [4]劉穎. 基于 ZigBee和 GPRS的遠程無線抄表系統設計[D].西安科技大學.2013 [5] 尹應鵬, 李平舟, 郭志華. 基于 CC2430 的 ZigBee 無線數傳模塊的設計和實現[J]. 電子元器件應用, 2008, 10(4): 18-21. [6] 陳鴻飛.基于 ZigBee 和 GPRS 的遠程無線抄表系統智能終端設計[D]. 中南大學.2009. [7] 王蘇.基于ZIGBEE 技術遠程無線抄表系統的研究[D]. 上海海事大學.2007. [8] 王軍明.超低功耗無線數據傳輸技術—無線燃氣集抄系統[D]. 寧波大學.2009. [9] 戴嗣英.無線抄表技術在燃氣行業的應用[J].上海計量測試.2010(4):30-34. [10] 黃祖華,郭華.遠程自動抄表系統的現狀及發展趨勢[J].浙江建筑.2006,23(5):69-71. [11] 隋宗斌.基于ZigBee的遠程自動抄表系統設計[D].曲阜師范大學. 2009. [12] 李文仲,段朝玉. ZigBee 無線網絡技術入門與實戰[M].北京:北京航空航天大學出版社,2007:189-371. [13] 呂捷. GPRS 技術[M].北京:北京郵電大學出版社,2001:24-44. [14] 馬慶勇.小區智能無線集抄系統的設計與實現[D]. 中國海洋大學.2009. [15] 宗圣旗.基于ZIGBEE的嵌入式自動抄表系統的研究[D]. 蘭州理工大學.2009. [16] 李晶,陳白寧,龔民. 居民小區自動抄表系統中集中器的研究和設計[J].沈陽理工大學學報.2007,26(3):31-42. [17] Seong Hoon Kim.Jeong Seok Kang, UPnP-ZigBee Internetworking Architecture Mirroringa Multi-hop ZigBee Network Topology[J]. IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol. 55, No. 3, AUGUST 2009:1286-1293. [18] Pictro Valdastri,Stefano Rossi.An implantable ZigBee ready telemetric platform for in vivo monitoring of physiological parameters[J] . Sensors and Actuators ,2008,142:369-378. [19]Zimmermann M, Dostert K. A multipath model for the powerline channel[J]. Communications, IEEE Transactions on, 2002, 50(4): 553-559. [20] Yen L H, Law Y W, Palaniswami M. Risk-aware distributed beacon scheduling for tree-based ZigBee wireless networks[J]. Mobile Computing, IEEE Transactions on, 2012, 11(4): 692-703. [21] ZigBee Inc.Description of measures used to enhance reliability in IEEE802.15.4/ ZigBee[EB/OL],2004.
二、畢業設計(論文)工作實施計劃 www.628tf.com (一)畢業設計(論文)的理論分析與軟硬件要求及其應達到的水平與結果 理論分析: 綜合分析各種短距離無線技術,本文決定采用Zigbee技術作為系統下層的無線傳輸技術。Zigbee技術作為一種短距離無線傳輸技術無法將抄表數據從小區內傳輸到供電局管理中心,再采用GPRS技術作為系統上層的無線傳輸技術,以達到將Zigbee網絡數據傳輸到遠程管理中心的目的。 軟硬件要求: 設計出系統的網絡結構,選擇合適的芯片,設計出硬件電路和軟件流程圖 |