本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee技術(shù)的無(wú)線路由抄表研究及應(yīng)用

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【摘要】：對(duì)電力部門(mén)和用戶來(lái)說(shuō),傳統(tǒng)的人工抄表方式以其入戶難、人工工資支出高、勞動(dòng)工作強(qiáng)度大等缺點(diǎn),嚴(yán)重影響電力部門(mén)的工作效率。雖然有些區(qū)域已經(jīng)實(shí)施了用有線抄表自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)替代傳統(tǒng)的人工抄表方式,但是也存在著一些的限制和安全隱患,線路存在短路、斷線的危險(xiǎn)且安裝布線成本比較高,已經(jīng)越來(lái)越不能滿足社會(huì)發(fā)展和居民用戶的需求。國(guó)外基本上都采用了無(wú)線抄表自動(dòng)化系統(tǒng)。相對(duì)于國(guó)外,國(guó)內(nèi)對(duì)無(wú)線抄表自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)的研究比較晚。本論文在IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低速率無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)協(xié)議的基礎(chǔ)上,對(duì)ZigBee技術(shù)協(xié)議的物理層、媒體訪問(wèn)控制層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層進(jìn)行了學(xué)習(xí),并分析了ZigBee技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)無(wú)線抄表自動(dòng)化系統(tǒng)的學(xué)習(xí)、調(diào)研和分析,結(jié)合設(shè)計(jì)要求和應(yīng)用場(chǎng)景,設(shè)計(jì)出本論文所述的多功能電表系統(tǒng),并對(duì)其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,同時(shí)也涉及到兩個(gè)國(guó)家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《Q/GDW 1376.2-2013集中器本地通信模塊接口協(xié)議》和《DL-T 645-2007多功能電能表通信規(guī)約》,并具體介紹了它們的數(shù)據(jù)格式和傳輸方式。多功能電表系統(tǒng)集中器和電能表無(wú)線通信模塊都采用高性能、低成本、低功耗的STM32F103RC系列嵌入式微控制器(MCU)及低功耗的CC1100E無(wú)線射頻芯片(RF)為核心的設(shè)計(jì)模式。硬件上根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè),對(duì)無(wú)線通信模塊的各功能電路的工作原理做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)和分析。軟件上在對(duì)Z-Stack進(jìn)行了少量的簡(jiǎn)化及補(bǔ)充的基礎(chǔ)上,以實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信模塊的設(shè)計(jì)要求為目的,對(duì)無(wú)線通信模塊工作流程進(jìn)行設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)電能數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸。在多功能電表系統(tǒng)設(shè)計(jì)并實(shí)施完成后,搭建了軟件測(cè)試環(huán)境。對(duì)多功能電表系統(tǒng)無(wú)線通信模塊的性能、系統(tǒng)工作流程的合理性、電能信息數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和解析等進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明多功能電表系統(tǒng)無(wú)線通信模塊性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求、系統(tǒng)工作流程設(shè)計(jì)合理、能夠正確抄讀并正確顯示出電能表的電能數(shù)據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN92;TM933.4

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本文編號(hào)：1269905