基于单片机的智能家居环境监控系统设计

介绍了一款基于无线通信的家居测控系统,由烟雾传感器电路、按键、蜂鸣器、温湿度传感器电路、单片机控制模块、液晶显示电路及无线模块电路等构成。针对传统有线测量系统不但麻烦且成本高,布局固定不能移动的缺点,无线测量能够实现多点分布式测量和传输,并有自己的通信协议,最终构成一个全方位分布式的智能无线测控网络。     

基于CC2430的分布式无线温度测量系统设计

介绍了基于CC2430IEEE802.15.4/ZigBee片上解决方案、C语言和DS18B20数字温度传感器的分布式无线温度测量系统的设计,并对实际系统进行了测试。本设计针对有线温度测量系统布线带来的诸多不便,将ZigBee低功耗无线传输技术应用到分布式温度测量,实现了多点分布式温度测量并有效收集测量数据。分布式无线温度测量系统可以方便的布设到已建设完成或正在建设之中的应用场所,易于使用和维护。     

一种智能配电网高级测量节点设计

分析了建设智能配电网的关键技术,重点研究智能配电网建设难点之一的通信系统。研究了自组织、分布式的Ad Hoc无线网络在智能配电网中的应用。采用单芯片集成MCU和RF功能的CC1111芯片,设计了智能配电网高级测量节点,具有价格低、以无线为主兼顾目前常见的RS-485通信方式、灵活适应智能配电网不同现场需求等优点。     

基于PROFIBUS-DP的智能温度测量模块

针对温度测量系统的现场总线需求,设计并实现了一种基于PROFIBUS-DP总线的智能多通道温度测量模块。介绍了PROFIBUS-DP总线的通信机制和智能温度测量模块的测量原理。采用ADS1216芯片完成了温度的测量,利用DP协议芯片SPC3实现了DP总线硬件接口电路的设计,给出了嵌入式软件的设计流程和DP子站GSD文件的编码,并利用OPC接口完成了智能温度测量模块的实时测试。测试结果证明系统的智能性、可靠性。     

一种基于AMI系统的无线三相智能电表的设计

介绍了一种基于高级计量系统(AMI)设计思路,并且详细描述了由STM32F103VDT、CC2530以及CS5463等芯片构成智能电表的设计方法。首先介绍了AMI及其对于未来智能电表的重要影响,然后提出了一种基于AMI系统的无线三相智能电表的设计方法。该三相智能电表设计包括:由新型高精度电能计量芯片CS5463构成的对电网电压、电流、功率等参数进行测量,并进一步实现电能计量功能的方法;使用ARM Cortex-M3内核的微控制器STM32F103VD,构成测量数据处理、存储和传输系统的方法;以及采用集成了协议栈的ZigBee芯片CC2530构建的无线数据传输通信系统,传递计量数据的方法。最后还展示了采用本方法构建的新一代无线三相智能电表设计的原型机及其测量结果。     

基于Zigbee技术的成套式开关设备温度监测系统的设计与应用

针对发热引起高压成套式开关柜内设备故障的问题,笔者设计了一种基于Zigbee技术的高压设备无线温度监测系统。系统设计成分散测量、集中监视的分层分布式结构。系统以PIC16F690低功耗单片机为控制核心,利用数字式温度传感器DS18B20实现温度的测量,并通过Zigbee无线模块进行数据的传输,实现了对多柜、多通道温度的在线监测。该监测系统具有运行功耗低、抗干扰能力强、灵敏度高、操作简单等优点,能实时监测设备温度,有效解决了高压设备,特别是开关柜在封闭式高电压、强磁场、大电流环境下温度不易监测的难题,系统在实际应用中取得良好的成效。     

用LonWorks开发设计智能测温节点

利用智能测温节点可构成LON分布式测温系统,该系统电路简单,可靠性高,开放性好,安装和维护方便,在温度测量中具有较大的优势。     

基于传感器网络的智能配电网通信模型研究

根据智能电网对配电网通信网络的要求,提出基于分布式无线多层传感器网络技术的智能配电网通信网络模型,重点对分布式多层无线传感器网络技术应用于配电网自动化通信网络系统的可行性进行研究。研究表明:分布式无线多层传感器网络技术实现简单、成本低廉,是构建配电网自动化系统中通信网络的一种先进、可靠的通信网络模型。     

基于ARM的无线温度测控系统设计

为了解决基于总线结构分布式温度测控系统的缺点,提出了一种基于ARM处理器的无线温度测控系统的设计方案.利用数字温度传感器DS18B20、单片机和无线通信模块构成温度测量节点,通过ARM进行数据处理及显示.介绍了温度传感器DS18B20和无线通信模块PTR2000的工作原理,并给出了系统的硬件结构及软件流程图.     

基于信息融合技术的无线火灾探测报警系统

为解决传统火灾报警系统出现误报和漏报的问题,将多传感器复合探测技术和无线通信技术应用到火灾探测报警系统中,设计了一种基于STM32为主控制芯片的智能分布式无线火灾探测报警系统。该系统能同时采集CO浓度、烟雾浓度和温度3个火灾参数,利用无线通信技术进行数据传输,采用智能算法对火灾信息进行处理和判断。经调试,该系统能及时、准确地预警火情。     

变电站母排无线测温系统的设计

近年出现的无线测温系统在开关柜测温领域中得到了良好运用,但因其普遍采用轮询方式进行无线组网,出现了监测节点数量较多时效率低下、功耗较大的问题。文中提出采用时分多址通讯技术进行无线组网,对系统进行分时处理,使系统按照严格的时序进行工作,提高了通讯效率;以IEC61850标准为基础进行系统结构设计,使通讯体系与智能变电站更兼容,符合智能电网要求;针对母排上供电困难的现状,系统进行了低功耗设计并以高容量电池为例进行了功耗分析,结果表明电池可以可靠工作2年以上,可使电池免于频繁更换,保证系统运行安全可靠性。     

分布式光纤测温系统在电力电缆在线监测中的应用

随着智能电网的普及,分布式光纤测温技术成为国内外研究的热点。文中总结了分布式光纤测温系统的研究现状,对基于拉曼散射测温系统的基本原理及其特点进行了分析,解析了基于光纤测温的电缆监测系统的结构,最后重点介绍了分布式光纤测温系统在电力电缆中在线监测中的应用,并以实例证明了分布式光纤测温系统是目前电力电缆在线监测实现故障诊断及定位技术的最有效手段。     

IPv6无线传感网在智能电网高级测量体系中的应用

随着智能电网技术的普及,IP协议是智能物件网络的核心。为了支持端到端的应用,智能电表将向智能化、小型化、多功能化、精确计量、交互式和高速通信发展,智能电表的IP化必然是未来的发展趋势。文章提出了在用电信息采集AMI系统中,采用端到端的IPv6无线传感网通信协议,对整栋楼的智能电表进行统一部署,集中到网关,实现了对用户的用电实时控制与管理。     

Development of radio frequency transmitters including on‐chip antenna for intelligent human sensing systems

This paper presents the essentials of the development of an integrated smart microsensor system that has been developed to monitor the motion and vital signs of humans in various environments. Integration of RF transmitter technology with complementary metal‐oxide‐semiconductor/micro electro mechanical systems (CMOS/MEMS) microsensors is required to realize wireless smart microsensors for the monitoring system. Sensors for the measurement of body temperature, perspiration, heart rate (pressure sensor), and motion (accelerometers) are candidates for integration on the wireless smart microsensor system. In this paper, the development of radio frequency transmitter (RF) that will be integrated on wireless smart microsensors is presented. A voltage controlled RF‐CMOS oscillator (VCO) has been fabricated for the 300‐MHz frequency band applications. Also, spiral inductors for an LC resonator and an integrated antenna have been realized with a CMOS‐compatible metallization process. The essential RF components have been fabricated and evaluated experimentally. The fabricated CMOS VCO showed a conversion factor from voltage to frequency of about 81 MHz/V. After matching the characteristic impedance (50 Ω) of the on‐chip integrated antenna and the VCO output, more than 5 m signal transmission from the microchip antenna has been observed. The transmitter showed remarkable improvement in transmission power efficiency by correct matching with the microchip antenna. Essential technologies of the RF transmitter for the wireless smart microsensors have been successfully developed. Also, for the 300‐MHz band application, the integrated RF transmitter, with the CMOS oscillator and the on‐chip antenna, has been successfully demonstrated for the first time. Copyright © 2007 Institute of Electrical Engineers of Japan© 2007 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于DSP的智能用电终端设计与实现

为了实现智能电网下对市政、商区以及居民住宅的小型用电设备的用电信息采集与远程控制,文章以DSP为处理核心设计了一种新型智能用电终端。文中首先阐述了智能用电终端在实现小型用电设备与配电网络的能量流和信息流交互过程中的作用,然后再对其软硬件设计进行详细的描述。其中,硬件系统采用模块化设计,包括DSP处理核心、信号测量、无线通信、负荷控制以及系统供电等。在无线通信模块的设计中,充分利用Wi Fi通信技术的便捷性降低了智能用电终端接入Internet的难度和成本;同时采用差分放大以及准同步采样技术进行单相信号的采样分析,有效地提高了测量的精度。最后,实验样机的测试结果充分验证了设计方案的有效性。     

智能型高压电气设备温度监测预警系统

为实现高压电气设备开断点和接触点处温升的实时在线临测和预控,达到智能型系统的要求,基于有源RFID技术,PN数字温度传感技术与低功耗、接触式、主动型测温产品组合,引入先进的等电位、无源、间续工作、无线、抗电磁干扰等技术,克服了电力运行环境下高电压、大电流、强电磁干扰、测温元件安装困难的技术难题.同时避免了线路(包括光纤)连接传感器会改变电气爬电距离的缺点,能够全天候地测量高压电气设备的过热隐患,并可通过软件分析预测各测温点的温度走势,为设备维护检修提供准确的决策依据,保证供电的安全可靠.     

基于ZigBee的智能家庭能源管理系统

提出一种利用ZigBee无线传感器网络的智能家庭能源管理系统(HEMS)实施方案。由人机交互客户端、若干无线电能计量和执行器节点组成星形拓扑网络,用以测量家庭电器设备的功率和电能消耗以及控制其运行。提供了详细的软硬件设计。试验证明该方案成功地实现了功率和电能测量、温湿度监测以及交互控制功能。     

利用无线宽带技术构建智能配网通信接入方式

智能化电网通信传输平台能实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理,已成为智能化配网调度生产不可或缺的重要支撑.绍兴电力局利用无线宽带技术,完美解决了配网通信“最后一千米”的接入问题.文章介绍了绍兴电力局建设的无线宽带接入网工程,成功实现了智能化配网通信的无线接入,满足了更加快速、便捷、安全的数据传输...     

基于CC2530的变电站设备无线测温系统研究

随着智能电网的推广,电力系统对电气设备的安全运行提出了更高的要求,特别是智能变电站等无人值岗的区域,其安全尤为重要。为了监测变电站内电气联接薄弱点的温升超标情况,设计了一种基于CC2530的无线测温系统方案。方案以CC2530和MSP430F449为核心,采用DS18B20进行精确测温,并针对不同报警方式提出相应算法。方案成本低、易组网、可靠性高,可以运用于各种复杂的工控现场高效而准确地进行温度采集和无线传输。