【摘要】：當(dāng)前,各高校及科研機(jī)構(gòu)對太陽能光伏系統(tǒng)及余熱回收系統(tǒng)的研究較多,促進(jìn)了光伏及余熱回收事業(yè)的發(fā)展。但是在實(shí)驗(yàn)過程中需要克服高溫炎熱及寒冷的自然條件進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集,這在增加實(shí)驗(yàn)難度的同時也不可避免的引入了實(shí)驗(yàn)誤差,這一切都不利于節(jié)能事業(yè)的發(fā)展。針對這些問題,本文開發(fā)了一種應(yīng)用于太陽能光伏及余熱回收系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集和發(fā)送的無線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)。首先開發(fā)了一種無線數(shù)據(jù)采集儀,根據(jù)它在太陽能光伏系統(tǒng)及余熱回收系統(tǒng)中需要采集的物理量及使用的傳感器編寫了數(shù)據(jù)采集儀及傳感器的數(shù)據(jù)采集程序,將數(shù)據(jù)采集儀與傳感器進(jìn)行連接能夠正常采集數(shù)據(jù)并在數(shù)據(jù)采集儀屏幕上顯示。然后在云數(shù)據(jù)平臺上構(gòu)建了接收數(shù)據(jù)采集儀數(shù)據(jù)的通訊服務(wù)器,存儲采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫及使用計算機(jī)、手機(jī)等移動終端進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)查詢使用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。經(jīng)過程序修改及系統(tǒng)調(diào)試,將數(shù)據(jù)采集儀控制傳感器采集得到的數(shù)據(jù)成功發(fā)送到云數(shù)據(jù)平臺上,通訊服務(wù)器接收數(shù)據(jù)并將其存儲到數(shù)據(jù)庫中,通過移動終端的瀏覽器可以順利的查詢系統(tǒng)發(fā)送的實(shí)時數(shù)據(jù),掌握系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。在系統(tǒng)調(diào)試成功后,將其應(yīng)用于太陽能光伏系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺。經(jīng)過一段時間的運(yùn)行,證明系統(tǒng)具有較高的數(shù)據(jù)發(fā)送及接收準(zhǔn)確率,從而說明具有較高的穩(wěn)定性�；诖�,論文的主要研究內(nèi)容如下:1.建筑能源無線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的硬件組成,主要包括數(shù)據(jù)采集儀和傳感器兩部分,著重介紹了數(shù)據(jù)采集儀由ATmega128單片機(jī)、ZLG7289數(shù)碼顯示管與鍵盤管理芯片、LM2596供電電源、華為GTM900-C無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、AD7706AD轉(zhuǎn)換器和RS485通信接口及MAX485芯片等硬件組成。2.建筑能源無線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的軟件組成,主要介紹了采集數(shù)據(jù)使用的RS485接口技術(shù),Modbus通信協(xié)議,數(shù)據(jù)采集流程及方法,同時對數(shù)據(jù)中心的通訊服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的功能、組成和工作原理進(jìn)行了說明。3.無線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)在太陽能光伏系統(tǒng)及余熱回收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺上的應(yīng)用情況,介紹了該技術(shù)在兩種系統(tǒng)上的工作原理同時對采集數(shù)據(jù)使用的傳感器的功能和性能參數(shù)進(jìn)行了介紹。4.對在實(shí)驗(yàn)過程中總結(jié)的故障分析、診斷和排除的若干方法進(jìn)行了介紹,包括數(shù)據(jù)采集儀太陽能光照強(qiáng)度采集程序錯誤引起的誤差、光伏板負(fù)載電阻損壞對接收數(shù)據(jù)的影響、傳感器斷路對采集數(shù)據(jù)的影響、物體遮擋對光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)的影響、空氣濕度過高對溫濕度傳感器溫度數(shù)據(jù)的影響、直流參數(shù)采集模塊累計電能部分?jǐn)?shù)據(jù)異常的現(xiàn)象、電源虧電對系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊懞蛿?shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)端口異常對收發(fā)數(shù)據(jù)的影響。本文介紹了無線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的開發(fā)及在建筑能源中的應(yīng)用,對無線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的開發(fā)及常見故障的診斷及排除具有一定的參考意義。
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU83
【圖文】：

圖 2-1 無線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖Fig. 2-1 Hardware structure diagram of wireless data acquisition instrument無線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的硬件主要由數(shù)據(jù)采集儀和傳感器兩部分組成，如圖 2-。其中數(shù)據(jù)采集儀的硬件主要包括單片機(jī)、顯示與鍵盤、供電電源、數(shù)據(jù)傳輸模/D 轉(zhuǎn)換器和 RS485 通信接口及芯片。系統(tǒng)主要工作流程為使用傳感器采集現(xiàn)場的、濕度、光照強(qiáng)度等各物理量的數(shù)據(jù)，再通過 A/D 轉(zhuǎn)換器將采集到的物理量轉(zhuǎn)換字信號傳遞給單片機(jī)或者直接通過 RS485 接口芯片將數(shù)字信號傳遞給單片機(jī)，單將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理后，一方面將數(shù)據(jù)顯示在 LED 屏幕上，同時用戶可通過鍵入命令來選擇查看的數(shù)據(jù)，另一方面，中央處理器將收到的數(shù)據(jù)交由無線數(shù)據(jù)傳輸，發(fā)送到云數(shù)據(jù)平臺，來實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的監(jiān)測和控制。2 系統(tǒng)特點(diǎn)該無線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)相比于現(xiàn)有的系統(tǒng)存在以下特點(diǎn)：①傳統(tǒng)的系統(tǒng)需要使0V 的交流電進(jìn)行供電，若是在電力系統(tǒng)覆蓋的市區(qū)或者監(jiān)測站進(jìn)行工作可以使用線克服這一困難，如若在電力系統(tǒng)尚未覆蓋的遠(yuǎn)郊，則無法進(jìn)行工作。我們的系統(tǒng)了三種電源供電方案，一種是 220V 供電，另一種是太陽能發(fā)電供電，第三種是蓄

S485 芯片和一塊 A/D 轉(zhuǎn)換器，RS485 傳感器和 R口的數(shù)量，同時也提高了測量精度，簡化了電路設(shè)計時為了方便一般將屏幕顯示與鍵盤分離，這樣儀的體積，不利于用戶的攜帶和使用。我們的系統(tǒng)，并且將兩部分設(shè)計在一塊電路板上，減小了系統(tǒng)儀器“小、精、尖”的發(fā)展方向相符合。的硬件組成a128輸系統(tǒng)最核心的部分為單片機(jī)。伴隨著時代的發(fā)猛的速度在前進(jìn)，單片機(jī)已在生產(chǎn)生活中的不同領(lǐng)器到到航天飛機(jī)，單片機(jī)的身影無處不在。通俗來件例如中央處理器（CPU）、輸入/輸出端口（I/器（ROM）等組裝到一起構(gòu)成一塊芯片的的微型-2 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2735822