糖廠無線能耗管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、本課題闡述廣州市某糖廠能耗管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，主要基于ZigBee無線自組網(wǎng)技術(shù)和傳感器技術(shù)，實現(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)測的目的，具有高可靠性、低成本的特點。該能耗管理系統(tǒng)由三部分組成:上位機數(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，分析該項目的系統(tǒng)需求，通過對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，簡要地概述ZigBee協(xié)議棧各層的功能。通過對比各大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，同時在網(wǎng)蜂公司出品的硬件平臺上做傳輸質(zhì)量分析的實驗，結(jié)合糖廠的實際空間結(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)點軟件程序的開發(fā)過程以及節(jié)點與上位機的通信過程。最后利用上位機三維力控組態(tài)軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示和統(tǒng)計分析，