糖廠無線能耗管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、本課題闡述廣州市某糖廠能耗管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，主要基于ZigBee無線自組網技術和傳感器技術，實現(xiàn)制糖過程的各類能耗數(shù)據(jù)的上傳、顯示和分析，從而達到在線監(jiān)測的目的，具有高可靠性、低成本的特點。該能耗管理系統(tǒng)由三部分組成:上位機數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、ZigBee無線傳輸網絡系統(tǒng)和底層數(shù)據(jù)采集的傳感器系統(tǒng)。上位機數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)經過串口通信端從ZigBee網絡中的協(xié)調器得到數(shù)據(jù)，利用力控組態(tài)軟件使數(shù)據(jù)以報表和曲線圖的方式表達，使數(shù)據(jù)便于顯示、整合和分

2、析。網絡傳輸層根據(jù)糖廠實際生產設備的空間布局，搭建ZigBee樹狀網絡，數(shù)據(jù)通過此網絡在上位機數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和底層數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間上下傳輸。底層數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括各類型的智能傳感器，用以實現(xiàn)生產數(shù)據(jù)的周期性采集。
　　論文首先介紹課題的研究背景及意義、研究現(xiàn)狀，分析該項目的系統(tǒng)需求，通過對比幾種常用短距離無線通信技術，選擇基于ZigBee通信技術作為本項目的無線通信手段。然后詳細介紹了ZigBee技術，網絡拓撲結構、ZigBee組網過

3、程和協(xié)議棧組成，簡要地概述ZigBee協(xié)議棧各層的功能。通過對比各大ZigBee廠商的解決方案選擇TI公司的Z-Stack協(xié)議棧作為本課題的軟件開發(fā)平臺，同時在網蜂公司出品的硬件平臺上做傳輸質量分析的實驗，結合糖廠的實際空間結構最終決定ZigBee無線傳感網絡的網絡拓撲結構。在此基礎上用C語言代碼和流程圖的方式講解協(xié)議棧的主干流程、節(jié)點軟件程序的開發(fā)過程以及節(jié)點與上位機的通信過程。最后利用上位機三維力控組態(tài)軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示和統(tǒng)計分析，