本文關(guān)鍵詞：基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟飛速發(fā)展,城市化進程不斷推進,建筑能耗問題日益突出,開展環(huán)保節(jié)能工作刻不容緩。建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)可以管理和控制能耗使用的全參數(shù)、全過程,可以動態(tài)監(jiān)測和分析建筑能耗,實現(xiàn)建筑精細化管理與控制,從而達到節(jié)能減排的目的。本文對現(xiàn)有的建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)進行了研究和分析,針對傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)擴展性低、靈活性差、實施成本高等問題,將當(dāng)前新興的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)之一的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與建筑能耗監(jiān)測相結(jié)合,在實驗室模擬環(huán)境下,設(shè)計并實現(xiàn)了一套可用于大型公共建筑的能耗監(jiān)測系統(tǒng)。本文綜合當(dāng)前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點,選擇了低成本、低功耗、自組織性強的ZigBee技術(shù)來實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò),采用軟件工程的方法開發(fā)建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)。運行結(jié)果表明,系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集、實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)存儲等方面已達到預(yù)期效果。本文的研究內(nèi)容和成果如下:1.提出建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)的整體框架,按功能將其劃分為數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)和監(jiān)控中心軟件系統(tǒng)三個部分。2.設(shè)計了ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的硬件結(jié)構(gòu),終端節(jié)點和路由器節(jié)點搭載了CC2530芯片和CC2591芯片,具備網(wǎng)關(guān)功能的協(xié)調(diào)器節(jié)點加入了微控制器芯片MSP430和RJ-45以太網(wǎng)接口;實現(xiàn)了ZigBee協(xié)議棧的移植,成功構(gòu)造了樹型結(jié)構(gòu)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò),重點測試了節(jié)點入網(wǎng)和數(shù)據(jù)的采集與傳輸。3.提出一種基于鄰居表的ZigBee樹路由改進算法,NS-2仿真結(jié)果表明,改進算法在一定程度上解決了原有樹路由算法不靈活的缺點,提高了路由效率。4.對監(jiān)控中心軟件系統(tǒng)的功能與交互進行了設(shè)計,實現(xiàn)了軟件系統(tǒng)的串口通信和網(wǎng)絡(luò)通信,在實驗室環(huán)境下完成了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)的基本模型。
【關(guān)鍵詞】：能耗監(jiān)測 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) ZigBee CC2530 樹路由算法
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU111.195;TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景與意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 建筑能耗監(jiān)測的發(fā)展與現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與現(xiàn)狀13-14
• 1.3 論文內(nèi)容與結(jié)構(gòu)14-17
• 第二章 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究17-25
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)17-18
• 2.1.1 物聯(lián)網(wǎng)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述17-18
• 2.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點18
• 2.2 ZigBee技術(shù)18-21
• 2.2.1 ZigBee技術(shù)概述18-19
• 2.2.2 ZigBee技術(shù)特點19
• 2.2.3 ZigBee與其他無線通信技術(shù)比較19-21
• 2.3 ZigBee協(xié)議棧體系結(jié)構(gòu)21-23
• 2.4 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓撲23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)的分析與設(shè)計25-33
• 3.1 系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)25
• 3.2 系統(tǒng)需求分析25-27
• 3.2.1 系統(tǒng)功能需求25-26
• 3.2.2 系統(tǒng)性能需求26-27
• 3.3 系統(tǒng)總體設(shè)計27-28
• 3.3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)27-28
• 3.3.2 系統(tǒng)組網(wǎng)方案28
• 3.4 系統(tǒng)各部分功能設(shè)計28-31
• 3.4.1 數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)29
• 3.4.2 數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)29-30
• 3.4.3 監(jiān)控中心軟件系統(tǒng)30-31
• 3.5 本章小結(jié)31-33
• 第四章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與通信實現(xiàn)33-59
• 4.1 ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)計33-38
• 4.1.1 節(jié)點構(gòu)成33-35
• 4.1.2 CC2530芯片35-36
• 4.1.3 CC2591芯片36-37
• 4.1.4 協(xié)調(diào)器相關(guān)硬件設(shè)計37-38
• 4.2 ZigBee協(xié)議棧實現(xiàn)38-47
• 4.2.1 物理層分析與實現(xiàn)38-39
• 4.2.2 介質(zhì)訪問控制層分析與實現(xiàn)39-44
• 4.2.3 網(wǎng)絡(luò)層分析與實現(xiàn)44-46
• 4.2.4 應(yīng)用層分析與實現(xiàn)46-47
• 4.3 ZigBee樹路由算法的分析與改進47-51
• 4.3.1 ZigBee樹路由算法47
• 4.3.2 改進的樹路由算法47-48
• 4.3.3 改進算法的設(shè)計48-50
• 4.3.4 仿真實驗結(jié)果分析50-51
• 4.4 ZigBee組網(wǎng)與數(shù)據(jù)采集測試51-56
• 4.4.1 節(jié)點入網(wǎng)實現(xiàn)51-52
• 4.4.2 組網(wǎng)測試52-53
• 4.4.3 數(shù)據(jù)采集測試53-54
• 4.4.4 數(shù)據(jù)傳輸測試54-56
• 4.5 協(xié)調(diào)器網(wǎng)關(guān)功能實現(xiàn)56-57
• 4.5.1 MSP430芯片57
• 4.5.2 協(xié)調(diào)器網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計57
• 4.6 本章小結(jié)57-59
• 第五章 監(jiān)控中心軟件系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)59-67
• 5.1 軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計59
• 5.2 軟件系統(tǒng)通信實現(xiàn)59-62
• 5.2.1 串.通信實現(xiàn)60-61
• 5.2.2 網(wǎng)絡(luò)通信實現(xiàn)61-62
• 5.3 軟件系統(tǒng)功能及交互設(shè)計62-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 第六章 結(jié)論67-69
• 6.1 本文主要工作及成果67
• 6.2 不足與展望67-69
• 參考文獻69-73
• 致謝73-74

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 顧晶晶;陳松燦;莊毅;;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)定位模型[J];計算機學(xué)報;2010年09期

2 楊秀;;英國公共建筑能耗情況初探[J];建設(shè)科技;2009年08期

3 王帥;邵明杰;張萬澤;佟德君;袁子云;張旭;薛濤;;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)[J];中國新通信;2007年21期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張蕓薇;基于ZigBee無線傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的設(shè)計與實現(xiàn)[D];大連理工大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：403143