基于ZigBee的智能供热集散控制系统研究

发布时间：2025-05-29 03:32

　　城市居民区集中供热是个复杂多变的系统,随着人们节能环保意识的增强,越来越多的分布式供热系统逐渐被集中式供热取代,能够有效降低能耗和减少环境污染。随之而来的系统集成度和控制也越来越复杂。随着计算机和通信技术的发展,传统的DCS技术由于可靠性低以及兼容性差,已经无法满足当今社会需求。本文采用物联网的思维,构建基于ZigBee物联网的供热集散控制系统,将现场分散的节点和中心平台能够融为一体,建立一个可靠,安全,节能的城市居民区热网集散控制系统。ZigBee是一种低成本、低功耗、全双工的无线通讯协议。本文基于对某城市热力公司现状分析,采用无线通讯方式。通过对GPRS无线通讯模块和ZigBee射频模块的控制进行温度数据的传输与交互,为最终实现智能热网提供前提条件。ZigBee智能热网集散控制系统主要包括信息的采集,信息的传输和设备控制,信息采集主要使用ARM公司的物联网芯片CC2538,采集各种参数信息,包括模拟量和数字量,信息传输在分布点周围采用自组网的Zigbee进行通信,其低功耗,自组网是重要的优势,数据上传到中心节点后,通过GPRS网络传输到远程中心,平台得到的数据进行算法分析,反向控制远...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 课题研究内容和技术路线
第2章 集中供暖换热站控制系统的概述
    2.1 城市集中供暖系统简介
    2.2 换热站系统的工作流程
        2.2.1 换热站系统的构成
        2.2.2 换热站的运行原理
        2.2.3 换热站的供热调节方式
    2.3 换热站控制系统改造设计
    2.4 本章小结
第3章 换热站无线采集装置的总体硬件设计
    3.1 采集模块与传输模块硬件选型
        3.1.1 各硬件模块实现的功能
        3.1.2 硬件选型及电路设计
    3.2 节点设计连接
    3.3 数据采集功能实现
        3.3.1 滤波电路
        3.3.2 采样芯片设置
        3.3.3 数据的采集处理
    3.4 反馈控制模块设计
    3.5 协调器节点与上位机连接硬件设计
    3.6 本章小结
第4章 换热站就地控制部分软件开发
    4.1 装置总体软件结构
    4.2 终端节点软件设计
        4.2.1 终端节点工作流程
        4.2.2 温湿度传感器采集功能实现
        4.2.3 水管压力传感器采集功能
        4.2.4 阀门开度传感器采集控制功能实现
        4.2.5 终端节点数据的发送
    4.3 协调器节点软件设计
        4.3.1 协调器节点软件运行流程
        4.3.2 协调器节点建立新网络
        4.3.3 与上位机通信串口配置与分析
    4.4 下位机运行测试
        4.4.1 下位机运行测试
        4.4.2 协议包捕捉与分析
        4.4.3 串口数据监测
    4.5 本章小结
第5章 换热站数据传输及控制系统的实现
    5.1 上位机监控软件功能
    5.2 功能设计与实现
        5.2.1 实现方法
        5.2.2 系统主界面以及与远程网络连接
    5.3 监测采集数据与分析
    5.4 温度补偿PID算法实现
    5.5 上位机软件监测功能实现测试
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 未来展望与改进
参考文献
致谢



本文编号：4048660