糖廠無線能耗管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本課題闡述廣州市某糖廠能耗管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，主要基于ZigBee無線自組網(wǎng)技術(shù)和傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)制糖過程的各類能耗數(shù)據(jù)的上傳、顯示和分析，從而達(dá)到在線監(jiān)測(cè)的目的，具有高可靠性、低成本的特點(diǎn)。該能耗管理系統(tǒng)由三部分組成:上位機(jī)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、ZigBee無線傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和底層數(shù)據(jù)采集的傳感器系統(tǒng)。上位機(jī)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)經(jīng)過串口通信端從ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)調(diào)器得到數(shù)據(jù)，利用力控組態(tài)軟件使數(shù)據(jù)以報(bào)表和曲線圖的方式表達(dá)，使數(shù)據(jù)便于顯示、整合和分

2、析。網(wǎng)絡(luò)傳輸層根據(jù)糖廠實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備的空間布局，搭建ZigBee樹狀網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)通過此網(wǎng)絡(luò)在上位機(jī)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和底層數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間上下傳輸。底層數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括各類型的智能傳感器，用以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的周期性采集。
　　論文首先介紹課題的研究背景及意義、研究現(xiàn)狀，分析該項(xiàng)目的系統(tǒng)需求，通過對(duì)比幾種常用短距離無線通信技術(shù)，選擇基于ZigBee通信技術(shù)作為本項(xiàng)目的無線通信手段。然后詳細(xì)介紹了ZigBee技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、ZigBee組網(wǎng)過

3、程和協(xié)議棧組成，簡(jiǎn)要地概述ZigBee協(xié)議棧各層的功能。通過對(duì)比各大ZigBee廠商的解決方案選擇TI公司的Z-Stack協(xié)議棧作為本課題的軟件開發(fā)平臺(tái)，同時(shí)在網(wǎng)蜂公司出品的硬件平臺(tái)上做傳輸質(zhì)量分析的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合糖廠的實(shí)際空間結(jié)構(gòu)最終決定ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上用C語言代碼和流程圖的方式講解協(xié)議棧的主干流程、節(jié)點(diǎn)軟件程序的開發(fā)過程以及節(jié)點(diǎn)與上位機(jī)的通信過程。最后利用上位機(jī)三維力控組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示和統(tǒng)計(jì)分析，