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基于MIPS32设计的智能电网家庭用电监控系统

分类:解决方案 作者:微甄智能 来源:网络
摘要:  一.研究背景与意义  随着智能电网理念的提出,基于家庭智能交互终端的电能计量和营销方案已逐步形成,这意味着家居控制将迈向智能化。智能家居是近几年产生并迅速崛起的

  一.研究背景与意义

  随着智能电网理念的提出,基于家庭智能交互终端的电能计量和营销方案已逐步形成,这意味着家居控制将迈向智能化。智能家居是近几年产生并迅速崛起的一种新型家居住宅,家居的智能化为住户提供了一种更加安全、舒适、方便、快捷和开放的智能化、信息化的生活空间,极大的方便了用户。因此,组建一套以家庭交互终端为核心的家居控制系统,对智能电网的改造和实施有重大的意义。

  但目前的家居智能化系统存在一个很大的局限,即只是实现了局部的智能化。而真正意义上的家居智能化则应该是拥有一个集中的终端控制系统,通过该终端对家居的所有设备进行智能化的控制和监控,这也将是智能家居系统未来的发展方向。

  本设计以MIPS公司的32位处理器为核心来组建智能显示终端,并以具备无线通讯的智能插座为被控节点,搭建了一套简易的智能家居控制系统。该系统可通过远程(手机短信),和本地(智能显示终端)两种方式进行控制。下面将对本系统的构成和实现方案,以及各模块中涉及的关键问题进行分析。

  二.系统的构成与工作原理

  1 系统构成与原理

  本系统由手机,智能显示终端,智能插座构成。手机与智能显示终端之间通过GSM模块进行通讯,智能显示终端和智能插座之间采用Zigbee进行通讯。

  智能插座作为基本的控制单元,能够实时采集每个房间的用电信息,并将信息实时传送到智能显示终端。当发现用电异常时,智能插座自动断电并将执行结果发送到智能显示终端。智能显示终端也将这一结果发送到用户手机。

  手机实现用户的远程控制和信息接收。用户外出时,通过手机发送的指令(如预启动,预关闭,限时供电等)将被智能终端接收并下发到智能插座。另外,智能插座的所有执行动作都将通过智能显示终端发送到手机。

  智能显示终端既能够接收手机发送的指令,也能够接收智能插座发送的数据。智能显示终端接受智能插座上传的数据后,数据将被存储下来。当用户启动查询功能时,智能显示终端将调用这些数据,并进行分析计算,将各种类型的用电信息显示出来。

  2 功能简介

  1 实时用电监控

  2 用电器的预启动和预关闭

  3 限时供电

  4 限功率供电

  5 温度监控

  6 故障报警

  7 短信远程操控

  8 本地触摸屏操控

  9 各种类型的查询功能。包括月用电,日用电,时段用电,任意时段累计用电,以及任一单个用电器的用电情况。

  10 人性化的触摸屏操作和语音输出

  三.项目技术方案

  1 系统构成

  本系统设备主要由三部分组成:手机,智能显示终端,智能插座。如图1.1所示。

 基于MIPS32设计的智能电网家庭用电监控系统 

  1.1 系统结构

  本系统设备主要由三部分组成:手机,智能显示终端,智能插座。

  根据户主的是否在家,设计了两种方式进行控制。

  1 手机短信。这种方式主要针对户主出差在外的情况而设计,便于远程操控。手机可向智能显示终端下发命令,智能显示终端接收到命令后,对命令进行解码并向各个智能插座下发命令。智能插座接收到控制命令后,执行对应操作,并将执行结果反馈至智能显示终端,智能显示终端再将接收到的信息发送给手机。

  2 本地触摸屏。这种方式针对户主居家的情况而设计。户主可直接在触摸屏上完成相应操作,根据界面提示,进行操控。

  其中智能显示终端和手机通过GSM模块进行通讯,智能显示终端和智能插座之间通过Zigbee进行数据通讯。

  系统框图如图1.2所示:

基于MIPS32设计的智能电网家庭用电监控系统  

  图1.2 系统总体框图

  1.2 功能描述

  1通过该系统可以实现对家电的实时监控,定时启动,限功率供电等重要功能,轻松对各个房间的用电设备进行管理。

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