基于ZigBee及GPRS的小型风电场数据采集系统软件设计-本科毕业论文
基于ZigBee和GPRS的电能量自动采集系统的设计
量 的数 据 传 输 ， 也适 用 于偶 尔 的大 数 据 量 传 输 。在 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ信 道上
提 供 Ｔ Ｐ Ｐ连 接 ， 以用 于 Ｉｔ ｎ ｔ 接 、 据 传 输 等 。 Ｃｆ ｉ 可 ｎｅ ｅ 连 ｒ 数 随着 通讯 技 术 的 快 速 发 展 ， Ｓ 网络 已 经 遍 布 了 每 一 个 角 Ｇ Ｍ
介 绍 了 系统 的构 成 及 工作 原 理 。 由 于本 系统 避 免 了远 程 有 线 网络 布 线 成 本 高 、无 线 局 域 网 通信 距 离近 、 Ｐ Ｇ ＲＳ网 络 通 信 费 用 贵 的 缺 点 ， 有 技 术 先 进 、 于 实现 、 输 速 率 高 、 靠性 高 、 本 造 价 低 、 于普 及 等 优 点 ， 有很 广 的应 用前 景 。 具 易 传 可 成 易 具
远远 能够 胜 任 。
２可 靠 性 。 可 靠 性 方 面 ，ｉ ｅ 有 很 多 方 面 进 行保 证 ． 理 ． 在 Ｚｇ ｅ Ｂ 物
层 采 用 了扩 频 技 术 ， 够 在 一 定 程 度 上 抵 抗 干 扰 。 能 ３ ．能 耗 特 性 。能 耗 特 性 是 Ｚ ｇ ｅ ｉＢ ｅ的 一 个 技 术 优 势 ，通 常
采 集 终 端 与 电 能 表 之 间 的通 信 采 用 Ｒ 一 ８ Ｓ ４ ５总 线 协 议 ， 于 单 片 基 机 的嵌 入 式 数 据 收 发 、 理 系统 ， 国 标 协 议 通 过 Ｒ 一 ８ 处 按 Ｓ ４ ５总 线 抄 取 电 能 表 数 据 。 中器 与 采 集 终 端 之 间下 行 通 信 ， 用 Ｚｇ ｅ 集 采 ｉ ｅ Ｂ
化 管理 水平 的 需 要 ，也 是 计 算 机 技 术 和 通 信 技 术 迅 速 发 展 的必 然 。它 能够 避 免 传 统 抄 表 数 据 实 时 性 差 、 确 率 低 的缺 点 ， 证 准 保 用 户表 具 数 据 实 时 、 准确 的送 到相 关 部 门数 据库 。 文 介 绍 一 种 本
基于ZigBee网络与GPRS的数据采集传输系统设计
基于ZigBee网络与GPRS的数据采集传输系统设计付金勇;郭爱文【摘要】为解决工业生产现场信号采集具有布线复杂,信号多样,环境恶劣等问题,笔者提出基于ZigBee无线传感器网络和GPRS网络的集数据采集与传输于一体的系统设计方案与实现。
系统给出了节点硬件设计方案以及软件的实现方案。
该系统采用CC2430型号的SOC,完成数据采集与无线网络组建,再通过GPRS模块将数据发送至远程监控中心。
该系统具有结构简单,功耗低,节点灵活等优点,实现了无线条件下的数据采集与远程传输。
%In order to solve the routing complexity of signal acquisition,signal diversity,poor environment and other issues in industrial production sites,the article proposes a design and implementation method based on ZigBee wireless sensor network and GPRS network.The system gives the hardware design of a wireless node and software implementations.The system uses CC2430 model which is a SOC,completing the process of data acquisition and wireless network setting up,then sends the data through the GPRS module to the remote monitoring center.It has a simple structure,low powerconsumption,flexibility of the node and other advantages,accomplishing data acquisition and long distance transmission under the conditions of a wireless.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2011(019)014【总页数】3页(P163-165)【关键词】ZigBee无线网络;GPRS网络;CC2430;无线传感器节点【作者】付金勇;郭爱文【作者单位】武汉大学动力与机械学院自动化系,湖北武汉430072;武汉大学动力与机械学院自动化系,湖北武汉430072【正文语种】中文【中图分类】TP273随着工业的发展，系统规模的增大，测量参数趋于多样化，迫切需要适合此状况的采集与传输系统来完成参数的收集与传送。
基于ZigBee与GPRS网络的电能管理系统设计
第５期（总第１７４期）２０１２年１０月机械工程与自动化ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．５Ｏｃｔ．文章编号：１６７２－６４１３（２０１２）０５－００５４－０３基于ＺｉｇＢｅｅ与ＧＰＲＳ网络的电能管理系统设计路 娟，师 卫（太原理工大学，山西 太原 ０３００２４）摘要：为实现电力部门的自动化管理，提高其管理技术水平，提出在电能管理系统中采用ＺｉｇＢｅｅ通信网络与ＧＰＲＳ网络相结合的数据通信设计方案。
方案选择ＣＣ２４３０作为ＺｉｇＢｅｅ通信系统的射频芯片，给出了数据采集设备、数据集中设备和ＺｉｇＢｅｅ各节点的硬件和软件实现方案。
该系统具有成本低廉、反应敏捷且易维护等特点，与电力部门实时、高效管理电能的理念相吻合。
关键词：ＺｉｇＢｅｅ通信网络；ＧＰＲＳ网络；电能管理系统中图分类号：ＴＮ９１５．０７ 文献标识码：Ａ收稿日期：２０１２－０３－０８；修回日期：２０１２－０４－１５作者简介：路娟（１９８５－），女，山西临汾人，在读硕士研究生，研究方向：嵌入式系统。
０ 引言我国幅员辽阔，城乡的自然、经济条件差别较大，各地用电的总量、分散程度和要求大有不同，所以国家在积极发展多层次、多模式的电力生产力的同时，现有管电体系需随之改进。
ＺｉｇＢｅｅ无线通信技术以其高灵活性的组网形式，未来必将广泛应用于各类智能管理系统中。
笔者将其与覆盖范围广、通信距离远、效率高的ＧＰＲＳ网络技术相结合，用以实现电能管理系统中的数据通信。
１ 电能管理系统结构与原理电能管理系统结构框图如图１所示。
电能管理系统集用户电量数据的采集、传输、收集、管理（查询、存储、统计）于一体，整个系统为一个分布式结构［１］。
其中，下级通信网络选择ＺｉｇＢｅｅ无线通信网络，上级网络由于传输距离远且数据量大，所以选择ＧＰＲＳ网络。
２ 电能管理系统组成２．１ 数据采集／集中设备数据采集设备采集各用户端电能表的信息，并通过ＺｉｇＢｅｅ网络与数据集中设备进行通信，完成集中设备下传的指令。
(完整版)基于ZigBee的多点温度采集系统设计与实现(毕业论文)
HUNAN UNIVERSITY 毕业设计(论文)设计论文题目：基于ZigBee的多点温度采集系统设计与实现学生姓名：宋强军学生学号：专业班级：通信工程三班学院名称：信息科学与工程学院指导老师：肖玲学院院长：章兢2011 年6 月1 日基于ZigBee的多点温度采集系统设计与实现摘要随着生产技术的发展，温度数据检测技术广泛应用于工业远程控制系统，并逐步显示出远程和网络的特性。
传统的温度采集系统，主要方式是有线连接节点，此方法的特点是布局复杂和可扩展性差。
事实上，在某些领域有线连接方式甚至不能应用。
因此，最理想的方法是采用无线连接收集和传送数据。
作为新兴的短距离，低功耗低成本的无线通信技术，zigbee 已广泛应用于工业控制，消费性电子，家电自动化，医疗监控等领域。
本文在对无线传感器及其网络协议技术分析的基础上，设计出一种基于zigbee为基础的无线温度采集系统。
用基于zigbee网络的无线方式通过温度测量节点收集温度数据。
通过串口通信线路连接主要节点和前端电脑。
然后，电脑存储温度数据至数据库，以便实现数据的统一管理。
论文首先介绍了Zigbee技术研究内容以及无线传感器网络的研究现状。
随后总结了Zigbee技术的优点，接下来对Z-Stack协议栈结构进行了分析。
接着介绍了系统的硬件和软件设计。
首先从硬件方面论述了温度传感器模块、数据汇聚模块的系统构成。
接着论述了系统的软件设计，主要对上位机用户监控界面的设计和温度传感器模块、数据汇聚模块的设计这三部分进行了介绍。
数据汇聚模块实现组建网络、分配网络地址的功能，温度传感器模块实现加入网络、数据采集、数据存储、数据上传、通信、等功能。
关键词：Zigbee，无线传感器网络，多点温度采集，Z-StackDesign and Realization of Multi-Node TemperatureAcquisition System Based on ZigBeeAbstractWith the development of producing technology, monitoring techniques of temperature data are being applied to all kinds of industrial process control systems and gradually showing the feature of far-distant and networking. In the traditional temperature acquisition system, the method to connect nodes is wired, this way possesses the characteristic of complex layout and poor extensibility. In fact, the wired way even cannot be utilized in some application. Therefore, the ideal way to collect and transmit data is employing wireless connection. As a kind of emerging short-distant, low-power consumption and low-cost wireless communication technology, ZigBee , medical monitoring and so on.In this Paper，on the basis of the wireless sensor network Protocol analysis technology，, a kind of temperature acquisition system which based on ZigBee wireless transmission technology is designed in this article, the temperature data collected through the temperature measuring nodes is transmitted to the major-node by ZigBee network in a wireless method,the major-node communicates with the upper computer through the serialport line, thereafter, the PC stores the temperature data into the databasein order to realizing the uniformly control of the data. Firstly, the general research situation in the field of Zigbee and the development trend are reviewed. It also reviews the research content of the WSN. Then the paper discusses the network Structure .Following the paper takes an in-depthstudy of the Z-Stack designed by TI. In the field of ,the structure ofmodules is described in details including the temperature sensor moduleand the data acquisition module .In the software design ,GUI and module’ssoftware are discussed, which includes the formation of networks ,address assignment ,join the network ,data acquisition, data storage ,data upload, communication.Key words: Zigbee, wireless sensor network, Multi-Node Temperature Acquisition ,Z-Stack目录1 绪论......................................................................................................................................1.1无线传感器网络...........................................................................................................1.1.1无线传感器网络概况 ........................................................................................1.1.2无线传感器网络应用现状 ................................................................................1.1.3无线传感器网络未来展望 ................................................................................1.2基于Zigbee技术的无线传感器网络.........................................................................1.3本文主要结构...............................................................................................................2 TI Z-Stack协议栈..............................................................................................................2.1.1 Zigbee协议栈结构............................................................................................2.2 Zigbee网络拓扑结构..................................................................................................2.3 Z-Stack协议栈介绍 ....................................................................................................2.3.1网络寻址.............................................................................................................2.3.2绑定.....................................................................................................................2.3.3路由协议.............................................................................................................2.3.4消息发送函数.....................................................................................................2.3.5网络的组建过程 (1)2.3.6消息接收函数 (1)2.4本章小结 (1)3 系统介绍 (1)3.1系统的整体介绍 (1)3.2系统硬件介绍 (1)3.2.1主要硬件简介 (1)3.2.2温度传感器模块电路原理图 (1)3.2.3数据汇聚模块（协调器） (1)4 软件设计实现 (1)4.1上位机（PC机）监控界面 (1)4.2模块的软件设计 (2)4.2.1数据汇聚模块（协调器）的软件设计 (2)4.2.2温度传感器模块（终端节点）的软件设计 (2)4.3 本章小结 (2)5 总结与展望 (3)5.1总结 (3)致谢 (3)参考文献 (3)1 绪论1.1无线传感器网络1.1.1无线传感器网络概况无线传感器网络与传统的网络不同，它是以数据为中心的自组织无线网络，网络的节点部署密集，网络拓扑结构动态变化。
基于ZigBee和GPRS的风电场远程监控系统研究
中 图 分类 号
Ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｉ ｒ Ｒｅ ｏ ｅ Ｍ ｏ ｔ ｒｎ ｙ ｔ ｍ ｓ ａ ｃ ｎ Ｗ ｎｄ Ｆａ ｍ ｍ ｔ ｎｉｏ ｉ ｇ Ｓ ｓ ｅ Ｂａ ｅ ｎ Ｚｉ Ｂｅ ｎ ｓ ｄ ｏ ｇ ｅ ａ ｄ ＧＰＲＳ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｃ ｏｏ ｙ
总第 ２３ ５ 期 ２ １ 年 第 ｉ 期 ００ １
计 算 机与 数 字 工 程
Ｃｏ ｕｅ ｍｐ ｔｒ＆ Ｄｉｉ ｌ ｇｎ ｅｉｇ ｇｔ ａ Ｅｎ ｉｅｒｎ
Ｖｏ ｜ ８ Ｎｏ １ ｌ３ ． ｌ
９ ０
基 于 Ｚ ｇ ｅ 和 ＧＰ Ｓ的风 电场 远 程 监 控 系统 研 究 ｉＢ ｅ Ｒ
ｔ ｒ ｆ ｗｉｄ ｔ ｒ ｉ ｅ ｇ ｎ ｒ ｔ ｒ ，ｓ ａ ｅ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｅ ｓ ｏ ｎ ｕ ｂ ｎ ｅ ｅ ａ ｏ ｓ ｔ ｔ ａ ａ ｔ ｒ ，ｍａ ｈ ｎ ａ ａ ｔ ｒ ，ｅ ｖｒ ｎ ｎ ａ ａ ｔ ｒ ．Ａｎ ｈ ａ ｅ ｔ ｄ ｅ ｎ ｃ ｉ ｅ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｄ ｔ ｅ ｐ ｐ ｒｓ ｕ ｉｓａ ｄ ｗｏ ｋ ｕ ｈ ｎ ｔ ｒ ｇ ｓ ｆｗａ ｅ ｆ ｒａ ｌ ｉ ｄ ｆ ｎ ａ ｍ ａ ｅ ｎ Ｚ ｇ ｅｗｉｅｅ ｓ ｓ ｒ ｏ ｅ ｗｏ ｋ ｎ ＲＳ ｔ ｃ ｎ ｌ — ｒ ｓＯ ｔｔ ｅｍｏ ｉ ｉ ｏ ｔ ｒ ｏ ｌ ｋ ｎ ｓｏ ｄ ｆ ｒ ｂ ｓ ｄ ｏ ｉＢｅ ｒ ｌ ｓ ｅｌ ｒｎ ｔ ｒ ｓ ａ ｄ ＧＰ ｅ ｈ ｏ ｏ ｏ ｎ ｗｉ ｓ ｇ ． Ｉ ｃ ｎ ｄ ｌ ｉ ｅ ｌ ｉｇ ｔ ｅｍａ ａ ｅ ｎ ｆｗｉｄ ｆ ｒ Ｙ ｔ ａ ｏ ｗｅｌ ｎ ｒ ａ ｉ ｎ ｈ ｎ ｇ ｍｅ ｔｏ ｎ ａ ｍ． ｚ
基于ZigBee网络与GPRS的数据采集传输系统设计
与 Ｔ ＰＩ Ｃ／ Ｐ协 议 转 换 ， 成 与 Ｉｔ ｅ 连 接 ， 控 中 心 可 以 完 ｎｅ ｔ的 ｕ ｒ 监 通 过 Ｉｔ ｅ 网 络 进 行 信 号 的收 集 。完 成 数 据 的 远 程 采集 与 ｎｅ ｔ ｕ ｒ 传输过程 。
Ｃ ２ ３ ， Ｃ ４ ０是 一 种 真 正 的 片 上 系 统 芯 片 （Ｏ ） ＭＯ Ｃ ４０Ｃ ２３ Ｓ Ｃ Ｃ Ｓ解 决 方 案 。 种 解 决 方 案 能 够 提 高 性 能 并 满 足 以 Ｚｇ ｅ 这 ｉ ｅ为 基 础 Ｂ 的 ２４Ｇ ｚＩＭ 波 段 应 用 ． 全 兼 容 Ｚｇ ｅ ． Ｈ Ｓ 完 ｉＢ ｅ协 议 ， 方 案 还 该 满 足 了工 业 过程 对 低 成 本 ， 功 耗 的 要 求 。该 芯 片 内部 集 成 低 了一 个 符 合 ＩＥ ８ ２１． 准 的 ２ Ｈ Ｓ Ｓ 直 接 序 列 扩 Ｅ Ｅ ０ ． ４标 ５ ． Ｇ ｚＤ Ｓ （ ４
１ 系统 结 构 与 原 理
１１ 系统 组 成 ．
技 术 。数 据 传 输 距 离 依 赖 于 输 出 功 率 和 信 道 环 境 ， 般 在 一
百 米 左 右 ； 信 时 延 和 从 休 眠 状 态 激 活 的 时延 都 非 常 短 ， 通 典
型的搜索设 备时延 ３ ， 眠激活 的时延是 １ ｓ 活动设 ０ｍｓ体 ５ｍ ，
本高 ， 制了工业通信技术 的发展 ， 然在有些工业情 况下 ， 限 虽 单纯用 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ进 行 数 据 传 递 可 满 足 一 定 的 工 业 要 求 。 是 花 但 费 太 高 ． 且 不 能 排 除信 号 采 集 现 场 没 有 运 营 商 信 号 覆 盖 的 并 可 能 性 。工 业 生产 现 场 的数 据 采 集 迫 切 需 要 一 种 简 单 的 、 低
基于ZigBee技术的风电机组风速智能检测系统的设计
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基于 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 技术的风电机组风速
智能检测系统的设计
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摘 要 ：引￣Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 智 能 无 线 网土 冬 传 输 技 术 ， 实 时 将 传 感 器 采 集 到 的 数 据 经 过 通 用 的 串行 接 口输 出 撒处理 器 Ｐ Ｊ ￣４ ５ － ￣ ，然 后 通 过 无 线 网 络 传 输 技 术将 数 据 传 输 到 Ｐ 心 数 据 库 用 户 可 以 在 终 端 设 备 上 使用 风电机组 风速智 能捡测 系统专 用Ａ Ｐ Ｐ 获取相 关参欺 值 ，并对风 电机组进 行相 应的控制 关键 词 ：Ｚｉ ｇ Ｂ ｅ ｃ ４ ￣术；风 电机 组风速 ：智 能： 无线 传输
基于ZigBee技术的温度采集系统的设计毕业设计论文
毕业论文声明本人郑重声明：1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。
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ZigBee在风电场无线传输系统中的应用研究
ZigBee在风电场无线传输系统中的应用研究ZigBee在风电场无线传输系统中的应用研究近年来，随着可再生能源的快速发展，风电场正成为世界各地电力供应的重要组成部分。
为了实现风电场的有效监测和管理，无线传输系统被广泛应用。
ZigBee作为一种无线通信技术，具有低功耗、低速率和短距离传输等特点，因而成为了风电场无线传输系统中的关键技术。
一、ZigBee技术的基本原理和特点ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4无线通信标准的无线网络协议，主要用于低功耗、低速率和短距离的无线通信。
其基本原理是通过无线网络进行数据的传输和通信，可以实现风电场设备之间的无线连接和数据交换。
ZigBee技术具有以下特点：1. 低功耗：ZigBee设备采用了层次化的网络结构，能够高效地管理能源消耗，延长设备的续航时间；2. 低速率：ZigBee的传输速率相对较低，适用于对实时性要求不高的应用场景；3. 短距离传输：ZigBee通信距离较短，适用于局域网内的设备连接和通信；4. 易于部署：ZigBee无需复杂的网络设置，易于部署和维护。
二、ZigBee在风电场无线传输系统中的应用1. 风力发电机监测系统：通过将传感器与风力发电机绑定，利用ZigBee技术实现发电机的数据监测和状态反馈。
当发电机发生故障时，ZigBee无线传输系统可以迅速将故障信息传达给运维人员，提高故障的检测和响应效率。
2. 风场环境监测系统：通过在风电场的环境中布置各种传感器节点，利用ZigBee无线传输系统实现风速、风向、温度、湿度等环境参数的实时监测与收集。
这些数据可以帮助运维人员更好地了解风电场的运行状况，合理调整风力发电机的参数。
3. 无人机巡检系统：利用ZigBee技术，将无人机与地面控制中心之间建立起可靠的无线传输通道，实现风电场的巡检工作。
无人机搭载摄像头和传感器，可以对风电场的风力发电机进行全方位的巡检和监测，提高巡检效率和安全性。
《基于ZigBee技术的无线数据采集系统研究与设计》范文
《基于ZigBee技术的无线数据采集系统研究与设计》篇一一、引言随着信息技术的快速发展，无线通信技术在各个领域得到了广泛应用。
ZigBee技术作为一种低功耗、低成本、高可靠性的无线通信技术，在无线数据采集系统中得到了广泛的应用。
本文旨在研究并设计一个基于ZigBee技术的无线数据采集系统，以实现对数据的实时采集、传输和处理。
二、系统需求分析无线数据采集系统需要具备实时性、准确性和稳定性等特点。
首先，系统需要具备快速的数据采集能力，以满足实时监测的需求；其次，数据传输的准确性直接关系到整个系统的性能，因此需要保证数据的准确传输；最后，系统的稳定性是保证整个系统长期运行的关键。
三、ZigBee技术概述ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的低速无线个人区域网络通信协议，具有低功耗、低成本、高可靠性等特点。
ZigBee技术适用于短距离、低速率的无线通信场景，如传感器网络、智能家居等领域。
四、系统设计4.1 硬件设计硬件部分主要包括传感器节点、协调器节点和上位机。
传感器节点负责采集数据，协调器节点负责数据的汇聚和传输，上位机负责数据的处理和展示。
传感器节点采用ZigBee无线通信模块与协调器节点进行通信，实现数据的实时传输。
4.2 软件设计软件部分主要包括传感器节点的数据采集程序、协调器节点的数据处理程序以及上位机的数据处理和展示程序。
在软件设计中，需要充分考虑系统的实时性、准确性和稳定性。
为了实现数据的实时采集和传输，需要采用高效的通信协议和数据处理算法。
此外，为了确保系统的稳定运行，还需要对系统进行优化和调试。
五、系统实现5.1 传感器节点的实现传感器节点通过ZigBee无线通信模块与协调器节点进行通信，实现数据的实时采集和传输。
传感器节点的实现需要考虑节点的功耗、成本和可靠性等因素。
在硬件选择上，需要选择低功耗、低成本的微控制器和无线通信模块；在软件设计上，需要采用高效的通信协议和数据处理算法，以降低节点的能耗和提高系统的性能。
基于ZigBee和GPRS的测风塔气象数据采集系统设计
基于ZigBee和GPRS的测风塔气象数据采集系统设计
张乐宏;郭佑民;李刚
【期刊名称】《兰州交通大学学报》
【年(卷),期】2016(035)006
【摘要】针对处于偏远地区风电基地测风塔数据传输不稳定的问题，设计了一种
采用ZigBee和GPRS的测风塔气象数据采集系统，完成了系统的总体方案和硬件、软件设计。
系统将ZigBee无线传感器网络与GPRS技术相结合，实现了现场多个采集站点的数据联网和相关信息远程传输及实时监测，可为风电场超短期风力预测提供可靠的历史数据和实时数据。
实验测试结果表明：系统运行稳定、实时性好、信息传输可靠。
【总页数】5页(P57-61)
【作者】张乐宏;郭佑民;李刚
【作者单位】兰州交通大学机电技术研究所，甘肃兰州 730070;兰州交通大学机电技术研究所，甘肃兰州 730070;兰州交通大学机电技术研究所，甘肃兰州730070
【正文语种】中文
【中图分类】TP274+.2
【相关文献】
1.基于 ZigBee 和 GPRS 的农业区域气象环境远程监测系统设计 [J], 许伦辉;李鹏;周勇
2.基于ZigBee网络与GPRS的数据采集传输系统设计 [J], 付金勇;郭爱文
3.基于ZigBee与GPRS的农业数据采集系统设计 [J], 莫章洁
4.基于ZigBee和GPRS技术的温室环境数据采集系统设计 [J], 巢玉江;袁红兵;王纪刚
5.基于GPRS的无线远程气象数据采集传输系统设计 [J], 楼平
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基于ZigBee和GPRS的电能量自动采集系统的设计
基于ZigBee和GPRS的电能量自动采集系统的设计发表时间：2018-08-21T15:43:40.140Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者：蒋康琪[导读] 摘要：为适应电力市场发展改革需要，要建立一套可靠的电能量自动采集系统，电能计量是通过抄表人员定期现场抄表，完成电量统计的过程，过去传统的电能统计的实时性、准确性上受到人工操作的影响，存在很多不确定性。
（国网河南省电力公司许昌市建安供电公司河南许昌 461000）摘要：为适应电力市场发展改革需要，要建立一套可靠的电能量自动采集系统，电能计量是通过抄表人员定期现场抄表，完成电量统计的过程，过去传统的电能统计的实时性、准确性上受到人工操作的影响，存在很多不确定性。
因此，本文通过说明电能量信息采集系统的原理及优点，探讨了供电企业电厂电能量自动采集系统的建设的若干问题。
关键词：电力企业电能量采集系统；GPRS；设计1电能量自动采集系统的原理及其作用基于ZigBee和GPRS的电能量自动采集系统主要是对电能远抄系统中的核心模式进行分析，实现主站与终端异步交互通信。
利用上线试运行上线，测试采控业务的兼容性是否满足企业的管理该系统的硬件平台是采用双机备份，数据库存放了有关系统的参数信息，原始数据库主要数据来源存放统计的数据和公式的计算结果。
WEB服务管理系统主要提供客户端的WEB页面格式。
前置机的工作室负是负责采集数据，保证数据的准确性，实现规约转换、系数处理和合理性检查，将处理结果以通讯报文的形式展示出来后置机主要处理并保存数据，然后通过Web可查看所有数据和报表，最后连接服务器和所有计算机。
2自动采集系统设计的重要意义基于ZigBee和GPRS的电能量自动采集系统的实现将克服人工抄表费时、费力、有利于提高配电自动化水平。
嵌入式实时多任务RTOS构成完整的嵌入式系统，为用电管理人员的决策分析提供了强有力的支持，可以读取智能电能表内的电量信息和事件信息，同时采集多路的电表信息，为方便的对接口进行扩充，实现多进程/线程设计，使用远程控制方式，针对不同的电能表，建立了一个程序库采集程序。
本科毕业论文-基于ZigBee的数据采集系统的设计【范本模板】
西安航空学院本科毕业设计（论文) 题目：基于ZigBee数据采集系统的设计学院: 电子工程学院专业：测控技术与仪器学号：**＊**＊*＊*＊***＊学生姓名：＊*＊***指导教师: ****＊*＊＊＊*2016年5月25日近年来科技水平不断提高，各行各业也对获取数据的便捷性、准确性、廉价性提出来越来越高的要求。
无论工业现场还是在家庭，温湿度都是一个非常重要的因素。
然而在某些高腐蚀的环境下通过布设电缆，进行采集是不易的。
实现无线数据采集的无线化、智能化是最理想的解决方案.ZigBee作为一种最新推出的无线通信技术，已经在工业自动化、智能医疗、消费电子产品方面得到了普遍的应用.本文是在ZigBee技术做了深入的研究下，完成了基于ZigBee的温湿度数据采集系统的设计.本文主要利用CC2530芯片作为整个系统的核心，采用IEEE 802.15。
4协议作为整个网络的通信协议.前端高精度的DHT11温湿度传感器把检测数据通过终端节点，发送到另一个作为整个无线网络协调器的ZigBee模块，并用电平出发的LCD12864显示模块进行显示。
本文中搭建的微型无线数据采集网络，实现了温度和湿度数据的实时采集。
本设计提出的无线数据采集的方式,为现场数据监测的无线化设计和实际应用问题的解决，提供了思路。
关键字：无线数据采集系统；温湿度;ZigBee；CC2530；DHT11In recent years, science and technology has improved continuously, businesses also easy access to data，accuracy, cheapness raised higher and higher requirements。
Whether at home or industrial field，temperature and humidity is a very important factor. However, in some highly corrosive environment by running cables, acquisition is not easy。
基于ZigBee和GPRS的无线抄表系统智能终端设计
基于ZigBee和GPRS的无线抄表系统智能终端设计皮伟丰;刘玲【摘要】针对现有的自动抄表方案功耗大、成本高、组网规模小等缺陷,提出了一种优化的无线抄表系统智能终端设计方案。
方案结合ZigBee和GPRS网络,使系统既发挥ZigBee技术自组网能力强、网络容量大的优点,又能发挥GPRS技术网络覆盖范围广、永久在线的优势。
介绍了基于采集器和集中器的系统硬件设计和软件设计,引入了终端参数自动设置,通过手机连接电表终端,直接通过无线连接进行网络参数设置。
应用表明,该设置提高了工作便捷性、效率,该终端系统达到了功耗低、准确度高、通信可靠、抄表自动完成的目的。
【期刊名称】《能源与环保》【年(卷),期】2017(039)009【总页数】4页(P164-167)【关键词】自动抄表无线抄表系统 ZigBee GPRS 采集器【作者】皮伟丰;刘玲【作者单位】广东电网公司佛山高明供电局,广东佛山528500【正文语种】中文【中图分类】TN929Abstract:In allusion to defects of the existing automatic meter reading scheme，such as large power consumption，high cost and small scale of network．This paper present an optimized design scheme of intelligentterminal for wireless meter reading system．Combined with ZigBee and GPRS network，the system can not only exerting the advantages of ZigBee technology，such as strong ability of self networking，large network capacity，but also playing advantages of wide coverage of GPRS technology network and permanent online．Firstly，the system hardware design and software design based on collector and concentrator were explained．After that，the terminal parameters were automatically set，and the mobile phone was connected with the meter terminal，and the network parameter was set directly through the wireless connection．The terminal system had the advantages of low power consumption，high accuracy，reliable communication and automatic meter reading．Keywords:automatic meter reading;wireless meter readingsystem;ZigBee;GPRS;collector供电管理部门对用户电量的统计长期以来都是通过人工操作进行的，劳动强度大，效率低［1］。
ZigBee与GPRS的远程数据采集系统设计
通过 对 ４ 个 ＺｉｇＢｅｅ 终 端 节 点 Ｉ／Ｏ 口 Ｐ１．０ 控 制 的 ＬＥＤ 状态进行了采 集 和 控 制 ，并 在 嵌 入 式 Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｅｒ端 及其 ＬＣＤ 上显示 其 开 关 状 态，可 通 过 网 页 中 的 复 选 框 对 Ｉ／Ｏ 状态实现控制，具体如图４所示。嵌入式 Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｅｒ
Ｒｅｍｏｔｅ Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＺｉｇＢｅｅ ａｎｄ ＧＰＲＳ
Ｃａｏ Ｙｏｕｌｉｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１０２２５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｏｕｇｈ ＺｉｇＢｅｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ａｄｖａｎｃｅｄ，ｉｔｓ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｖｅｒａｇｅ ｉｓ ｌｉｍｉｔｅｄ．ＧＰＲＳ ｗｉｄｅ－ａｒｅａ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｏ ＺｉｇＢｅｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎｄ ａ ｒｅｍｏｔｅ ＺｉｇＢｅｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｂｕｉｌｔ．Ｉｎｔｕｉｔｉｖｅ ａｎｄ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｗｅｂ ｓｅｒｖｅｒ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈｅ ｖａｌｉｄｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＺｉｇＢｅｅ；ＧＰＲＳ；ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｗｅｂ ｓｅｒｖｅｒ
负责将数据转发至控制终端 ，建立与固定ＩＰ的 ＴＣＰ／ＵＤＰ 连接 ；嵌入式 Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｅｒ采 用 ＴＩ公 司 的 ＬＭ３Ｓ９Ｄ９２［７］实 现，通过嵌入式 Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｅｒ对整个 系 统 进 行 基 本 管 理、数 据显示，并 将 ＺｉｇＢｅｅ 网 络 中 协 调 器 节 点 采 集 的 数 据 或 ＧＰＲＳ模块 输 出 的 数 据 双 向 转 发 ；ＰＮ５３２ ＲＦＩＤ 模 块 由 ＬＭ３Ｓ９Ｄ９２驱动，实现 修 改、配 置 系 统 关 键 信 息 前 的 授 权 认证管理（身份识别），以保证系统信息不被恶意 篡 改 。 整
基于GPRS和ZigBee的风光互补电站远程监控系统设计
基于GPRS和ZigBee的风光互补电站远程监控系统设计梁海峰
【期刊名称】《电子设计工程》
【年(卷),期】2014(22)24
【摘要】针对风光互补电站地处偏僻开阔地带、分布广、实时监控信息集成度不高的现状,提出了一种基于GPRS和Zigbee通讯的风光互补电站监控系统的设计方案,使用CC2530无线芯片,构建基于ZigBee协议栈的无线传感器网络实现对风光互补电站的运行参数的采集,利用SIM900A构建GPRS模块接入GPRS网络与远程监控计算机通讯,实现电站的远程监控.试验表明,该系统自动化程度高,数据传输稳定可靠,能够满足风光互补电站远程监控的应用要求.
【总页数】4页(P105-108)
【作者】梁海峰
【作者单位】江苏工程职业技术学院江苏南通226007
【正文语种】中文
【中图分类】TP277
【相关文献】
1.基于ZigBee和GPRS的智能井盖远程监控系统设计 [J], 赵士鹏
2.基于GPRS和ZigBee的智能农场远程监控系统设计 [J], 邱林
3.基于GPRS的风光互补发电系统远程监控与数据分析 [J], 侯艳; 李宗睿; 叶昊; 王喜斌; 王航; 周宇恒
4.GPRS模块在风光互补电站远程监控系统中的应用 [J], 梁海峰
5.基于ZigBee及GPRS通信技术的电梯远程监控系统设计 [J], 马媛媛
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1、无线传感器网络
无线传感器网络（WSN）是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域[3]。它综合了传感器、嵌入式计算、现代网络以及无线通信和分布式信息处理等技术，能够通过各类集成化的微型传感器协同完成对各种环境或监测对象的信息的实时监测、感知和采集，这些信息通过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送到用户终端，从而实现物理世界、计算世界以及人类社会这三元世界的连同。
ZigBee技术可使用的频段有3个：（1）2.4GHz的ISM频段（全球流行），可使用16个信道，最高传输速率达250kbit/s（2）欧洲的868频段，仅可使用1个信道,最高传输速率达20kbit/s（3）美国的915频段，可使用10个信道，最高传输速率达40kbit/s。中国采用的是2.4GHz频段，是免申请和免费使用的频率，带宽为250K。作为一种无线通信技术，ZigBee一下主要特点：
Software Design ofSmallWindFarmsDataCollection System
Based on Zigbee and GPRS
Abstract
To achieve the goal of the wind farm site date acquisition to monitor the winfd farm,but thetraditional monitoring system is the use of Ethernet fiber-optic communications.For large wind farms, along with the increase in the number of generating units, certainly will increase wiring fee, and when the wind power expansion, too much communication lines will cause the construction and maintenance difficulties and so on a series of problems.Thispaperis basedon the ZigBee technology and GPRS wireless packet switching technology.Bycollecting relevant date on small wind farms, including wind farms, temperature, humidity, wind direction, windspeed and atmospheric pressure,itfinally achievesthe purpose of real-time monitoring of the operature status of the wind farm.
由于风力发电的本身条件限制，风力发电机一般在恶劣的环境下工作，在无人值守的情况下长年运行，因此要保证对其进行实时、可靠的控制。在大型风力发电场，通常需要对几十台或上百台风力发电机进行集群控制，这就要求采用先进的控制技术和通信手段。微机控制以其高可靠性、高性能价格比为这一实现提供了现实依据。
传统的监控系统多采用以太网光纤通讯,而对于大型风电场，随着发电机组数量的增加,势必增加布线费用,且当风电场扩充时,过多的通信线路会造成施工与维护困难等一系列问题。因此,采用基于ZigBee无线传感器网络和GPRS技术相结合的无线监控系统,来实现各风力发电机之间的互联、各风力发电机组与监控中心的通讯是一种很好的方法。
4）网络容量大：可支持节点达65000个；每个ZigBee网络最多课支持255个设备，即每个ZigBee设备可与另外254台设备相连接；
5）时延短：通常时延都在15毫秒至30毫米之间；
6）安全：ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用AES-128，同时可以灵活确定其安全属性；
7）有效范围小：有效覆盖范围10—75米之间，具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定，基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境；
8）工作频段灵活：使用的频段分别为2.4GHz、868MHz（欧洲）及915MHz（美国），均为免执照频段。
3、ZigBee协议栈
ZigBee无线传感器网络通信标准是的IEEE 802.15.4，这是IEEE无线个人网络工作组的一项标准，被称作IEEE 802.15.4（ZigBee）技术标准。IEEE 8层[6]。
1）传感器节点体系结构
传感器节点一般由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四个功能模块组成。传感器模块又称数据采集模，包括传感器、A/D转换器，负责监测区域内信息的采集和数据转换；处理器模块又称数据处理和控制模块，包括微处理器、存储器，负责控制整个传感器节点的操作，存储和处理本身采集的数据以及其他节点发来的数据；无线通信模块通过无线收发器负责与其他传感器节点进行无线通信，交换控制信息和收发采集数据；能量供应模块（电池、DC/AC能量转换器）为传感器节点提供运行所需的能量，通常采用微型电池。
本文以小型风电场的数据采集系统为课题背景，论述了ZigBee软件平台的开发过程，主要完成课题中数据采集系统软件部分设计。首先介绍了ZigBee技术的发展现状和应用前景。其次，介绍了TI Z-Stack的软件架构。另外，本文还介绍了应用层任务处理函数及自定义事件。
关键词：风电场ZigBee技术数据采集
2）无线传感器网络协议
无线传感器网络的网络体系具有二维结构，即横向的通信协议层和纵向的传感器网络管理面。通信协议层可以划分为物理层、链路层、网络层、传输层和应用层。网络管理面则划分为能耗管理面、移动性管理面以及任务管理面。
3）无线传感器网络拓扑结构
包括星型网、网状网和混合网。
随着数字通信和计算机技术的发展，许多短距离无线通信的要求被提出。目前，五种短距离无线网络技术正在成为业界谈论的热点，分别是无线局域网（Wi-Fi）、超带宽通信（UWB）、近场通信（NFC）、蓝牙（Bluetooth）、红外线数据通IrDa和ZigBee。
而本系统运用的正是ZigBee无线通信技术。
2、ZigBee技术简介
ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的无线网络技术。蜜蜂在发现花丛后，会通过一种特殊的肢体语言——ZigZag行舞蹈，来告知同伴食物源位置的信息，这是蜜蜂之间传达信息的一种简单方式[1]。借此意义ZigBee作为新一代无线通讯技术的命名。ZigBee也被称为“HomeRF Lite”、“RF-EasyLink”或“firefly”无线电技术，目前统称为ZigBee技术。
1）数据传输速率低：只有10K字节/秒到250K字节/秒，专注于低传输应用
2）功耗低：在低耗电待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月到两年，免去了充电或者频繁更换电池的麻烦。这是ZigBee的支持者所一直引以为豪的独特优势；
3）成本低：因为ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本，且ZigBee协议免收专利费。
ZigBee协议栈采用分层结构，每个层都有一套特定的服务方法和上一层连接，称为协议，每一层也为上一层提供一系列特殊的服务。数据实体提供数据的传输服务，而管理实体提供所有的服务类型。每个层的服务实体通过服务接入点（SPA）和上一层相接，每个SPA提供大量服务方法完成相应的操作
图1-1协议栈结构
如图1-1所示，协议栈的体系结构从上至下包括：应用层（APL层），网络层（NWK层），媒介层（MAC层），物理层（PHY层）。其中，IEEE802.15.4 2003标准定义了最下面两层底层协议：物理层（physical layer,PHY）和媒介层（medium access control sub—layer，MAC）。ZigBee联盟又在此基本上建立的应用层（application layer，APL）和网络层（network layer，NWK）。应用层APL层又包括应用支持子层（application support -layer APS），ZigBee的设备对象（zigbee device object ZDO）以及制造商定义的应用对象[7]。
4、ZigBee的网络拓扑构架和设备节点
ZigBee以一个个独立的工作节点为依托，通过无线通信组成了包括星状、树状和网状在内的三种网络拓扑结构。，因此每个节点的功能并不完全相同，工作节点分为三类：终端节点、路由节点和协调器节点。根据工作节点的不同作用，ZigBee定义了3种类型的设备，各种设备都有自己的功能要求：
1）ZigBee协调器（Co-ordinator），是启动和配置网络的一种设备，是整个网络的核心节点，一个ZigBee网络只允许有一个ZigBee协调器，它需要启动并建立整个网络和赋予一个PANID，同时赋予每一个加入网络的设备一个16位的ID号；
2）ZigBee路由器（Router），是一种支持关联的设备，主要起到将数据转发到其他设备的作用，ZigBee网络或树形网络可以有多个ZigBee路由器，ZigBee星型网络不支持ZigBee路由器；
With the subject background of usingthedate acquisition system forsmall-scale wind farm,this paper discussesthe development process of the ZigBee software part,mainly tocomplete the softwarepartdesign ofthe data acquisition system in the subject. Firstly it introduces the current situation of the development of ZigBee technologyand its development trend. Secondly,it introduces the software architecture of TI Z-Stack. In addition, this paper alsodescribes task handler of the application layer and its custom events.