發(fā)布時間：2017-08-09 14:00

  本文關(guān)鍵詞：太陽能熱水系統(tǒng)計量監(jiān)測儀的研發(fā)

  更多相關(guān)文章： 太陽能熱水系統(tǒng) STM32F103 數(shù)據(jù)采集 能量計量 以太網(wǎng)通信

【摘要】：太陽能熱水系統(tǒng)是太陽能開發(fā)利用技術(shù)的一個重要應(yīng)用方向。隨著國家對太陽能熱水系統(tǒng)的支持和推廣，其應(yīng)用已從小型家用熱水器向建筑節(jié)能、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等商用大型工程化熱水系統(tǒng)發(fā)展。太陽能熱水系統(tǒng)的運行狀況和效益評估，需要依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及實時、準(zhǔn)確和全面的監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。 研究工作的任務(wù)旨在根據(jù)《太陽能熱水系統(tǒng)能量計量與監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)》和《可再生能源建筑應(yīng)用示范項目數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》的要求，研發(fā)太陽能熱水系統(tǒng)計量監(jiān)測儀，實現(xiàn)對太陽能熱水系統(tǒng)的能量計量與監(jiān)測。 深入研究了太陽能熱水系統(tǒng)的組成、分類和運行機制。針對太陽能熱水系統(tǒng)能量計量與監(jiān)測需求，提出并論證了太陽能熱水系統(tǒng)計量監(jiān)測儀的設(shè)計方案，給出了計量監(jiān)測儀在太陽能熱水系統(tǒng)上的應(yīng)用實例。 詳細(xì)介紹了計量監(jiān)測儀的軟硬件設(shè)計。硬件系統(tǒng)主要由嵌入式最小系統(tǒng)和外圍電路組成。以穩(wěn)定性和可靠性為原則，完成了以ARM Cortex-M3為內(nèi)核的STM32F103微控制器最小系統(tǒng)以及信號檢測、AD采集、SD卡存儲、RS485通信和W5100以太網(wǎng)通信等外圍電路的設(shè)計。 根據(jù)用戶功能需求可擴展性為原則，采用先總后分、功能模塊化設(shè)計思路，完成了主程序、初始化、數(shù)據(jù)采集、能量計算、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)通信等軟件設(shè)計。 全面介紹了儀表各個模塊的功能測試方法，并將其運用于太陽能熱水系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和能量計量，，最后對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析。 運行結(jié)果表明：太陽能熱水系統(tǒng)計量監(jiān)測儀實現(xiàn)了設(shè)計功能，達(dá)到了設(shè)計指標(biāo)，具有數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確，能量計算正確和遠(yuǎn)程通信穩(wěn)定等優(yōu)點，可為太陽能熱水系統(tǒng)的運行狀況和應(yīng)用效益的客觀評估，提供重要的技術(shù)手段，促進(jìn)太陽能熱水系統(tǒng)的工程應(yīng)用和社會的節(jié)能減排。
【關(guān)鍵詞】：太陽能熱水系統(tǒng) STM32F103 數(shù)據(jù)采集 能量計量 以太網(wǎng)通信
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TK515;TP216
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 課題背景11
• 1.2 太陽能熱水系統(tǒng)計量監(jiān)測儀的研發(fā)意義11-12
• 1.3 太陽能熱水系統(tǒng)計量監(jiān)測裝置國內(nèi)外研究應(yīng)用現(xiàn)狀12-13
• 1.3.1 國外研究應(yīng)用現(xiàn)狀12
• 1.3.2 國內(nèi)研究應(yīng)用現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本文的主要研究工作13-15
• 第2章 太陽能熱水系統(tǒng)計量監(jiān)測需求分析15-22
• 2.1 太陽能熱水系統(tǒng)概述15-17
• 2.1.1 太陽能熱水系統(tǒng)的組成15-16
• 2.1.2 太陽能熱水系統(tǒng)的分類16-17
• 2.2 太陽能熱水系統(tǒng)計量監(jiān)測要求17-20
• 2.2.1 數(shù)據(jù)采集要求18
• 2.2.2 能量計量要求18-20
• 2.2.3 遠(yuǎn)程通信要求20
• 2.3 太陽能熱水系統(tǒng)計量監(jiān)測要點分析20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 太陽能熱水系統(tǒng)計量監(jiān)測方案設(shè)計22-28
• 3.1 計量監(jiān)測儀表功能22
• 3.2 計量監(jiān)測儀數(shù)據(jù)采集方案22-24
• 3.2.1 傳感器選型22-23
• 3.2.2 數(shù)據(jù)采集方案實現(xiàn)23-24
• 3.3 計量監(jiān)測儀能量計量方案24-25
• 3.3.1 熱量計量方案選型24-25
• 3.3.2 電能計量方案選型25
• 3.3.3 計量監(jiān)測儀與數(shù)字儀表通信方案設(shè)計25
• 3.4 計量監(jiān)測儀遠(yuǎn)程通信方案25-26
• 3.4.1 以太網(wǎng)方案26
• 3.4.2 GPRS 方案26
• 3.5 計量監(jiān)測儀在太陽能熱水系統(tǒng)的應(yīng)用26-27
• 3.6 本章小結(jié)27-28
• 第4章 計量監(jiān)測儀硬件設(shè)計28-43
• 4.1 硬件總體設(shè)計28
• 4.2 最小系統(tǒng)設(shè)計28-31
• 4.2.1 微控制器特性28-29
• 4.2.2 最小系統(tǒng)29-31
• 4.3 信號檢測模塊硬件電路設(shè)計31-34
• 4.3.1 溫度檢測電路設(shè)計31-32
• 4.3.2 恒流源電路32-33
• 4.3.3 電流檢測電路設(shè)計33
• 4.3.4 開關(guān)量檢測電路設(shè)計33-34
• 4.4 數(shù)據(jù)采集模塊硬件電路設(shè)計34-36
• 4.4.1 通道選擇電路設(shè)計34-35
• 4.4.2 A/D 采集電路設(shè)計35-36
• 4.5 存儲模塊硬件電路設(shè)計36-37
• 4.6 通信模塊硬件電路設(shè)計37-41
• 4.6.1 RS485 通信接口電路設(shè)計37-39
• 4.6.2 以太網(wǎng)通信接口電路設(shè)計39-41
• 4.7 硬件抗干擾設(shè)計41-42
• 4.8 本章小結(jié)42-43
• 第5章 計量監(jiān)測儀軟件設(shè)計43-65
• 5.1 軟件總體設(shè)計43-45
• 5.1.1 軟件總體功能43-44
• 5.1.2 主函數(shù)設(shè)計44-45
• 5.2 初始化軟件設(shè)計45-48
• 5.2.1 時鐘配置45
• 5.2.2 I/0 端口配置45-46
• 5.2.3 中斷配置46-48
• 5.3 數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計48-50
• 5.3.1 通道選擇軟件設(shè)計48-49
• 5.3.2 A/D 采集軟件設(shè)計49-50
• 5.4 能量計算軟件設(shè)計50-51
• 5.5 數(shù)據(jù)存儲軟件設(shè)計51-55
• 5.5.1 文件系統(tǒng)建立52-53
• 5.5.2 數(shù)據(jù)存儲協(xié)議53-55
• 5.6 數(shù)據(jù)通信軟件設(shè)計55-63
• 5.6.1 RS485 本地通信軟件設(shè)計55-59
• 5.6.2 以太網(wǎng)遠(yuǎn)程通信軟件設(shè)計59-63
• 5.7 本章小結(jié)63-65
• 第6章 計量監(jiān)測儀的功能測試和運行結(jié)果65-70
• 6.1 儀表功能測試65-68
• 6.1.1 供電系統(tǒng)測試65
• 6.1.2 最小系統(tǒng)測試65-67
• 6.1.3 數(shù)據(jù)采集測試67
• 6.1.4 SD 卡存儲測試67
• 6.1.5 RS485 通信測試67
• 6.1.6 以太網(wǎng)通信測試67-68
• 6.2 運行數(shù)據(jù)分析68-69
• 6.3 本章小結(jié)69-70
• 第7章 總結(jié)與展望70-72
• 7.1 全文工作總結(jié)70-71
• 7.2 展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 附錄76

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅振濤;霍志臣;;太陽能熱利用工程化的發(fā)展方向[J];中國建設(shè)動態(tài).陽光能源;2005年02期

2 范寒柏;王少仙;彭安;;大容量SD卡在海洋數(shù)據(jù)存儲中的應(yīng)用[J];單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2010年04期

3 桂靜宜;;二階有源低通濾波電路的設(shè)計與分析[J];電子科技;2010年10期

4 高軍林;朱吉頂;劉玉山;;太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化的工程實踐[J];能源與環(huán)境;2006年05期

5 趙利勇;胡明輔;楊貞妮;;太陽能利用技術(shù)與發(fā)展[J];能源與環(huán)境;2007年04期

6 張喜明;王佩元;;太陽能熱水系統(tǒng)的實驗研究[J];長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年S1期

7 張建偉,李鑫,張梅峰;基于MD5算法的身份鑒別技術(shù)的研究與實現(xiàn)[J];計算機工程;2003年04期

8 吳學(xué)文,曾凌,張曉裕,賈良武;PLC網(wǎng)絡(luò)與計算機間的Modbus協(xié)議通信設(shè)計與實現(xiàn)[J];計算機與現(xiàn)代化;2005年11期

9 王斐然;;基于以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J];科技傳播;2010年17期

10 徐偉;孫峙峰;何濤;宋業(yè)輝;;《可再生能源建筑應(yīng)用示范項目測評導(dǎo)則》解讀——檢測程序·測評標(biāo)準(zhǔn)·測試方法[J];建設(shè)科技;2009年16期

本文編號：645608