基于ZigBee的智能电源监控系统的设计

【摘要】在日常生活和生产中已经离不开电,随着各种设备对用电的要求,对电源的管理变得非常重要。因为电源的稳定性不只影响设备能否正常工作,还会带来各种安全隐患,因此在设计中一般应对电源进行必要的监测和控制,确保系统正常安全的工作,避免带来人身安全的威胁。本文针对大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)光纤定位系统的供电电源设计一套监控系统。光纤定位系统的4000个光纤单元由64个电源模块供电,当光纤单元工作异常时,其电源供电将出现问题,通过监控系统监测出电源系统的异常并及时处理。电源监控系统包括终端设备、协调器和上位机。每个终端设备单独对一个电源模块监控,终端设备的功能包含对电源运行数据的采集和电源的通断控制。通过改进硬件设计及加入软件标定提高了采样精度,对电源的通断控制采用快速响应继电器减少时延,保证系统的安全。协调器作为通讯桥梁,向下与64个终端设备通过无线ZigBee网络通信,,接收终端设备返回的采样数据和发送上位机命令,向上通过串口与上位机通信,把终端设备的采样数据传送给上位机。上位机对采集的数据处理,当数据异常时,可以发送关闭电源命令,及时处理异常状态。上位机还有单次采样、实时采样、通断电源以及标定等命令。标定主要实现对采样数据的修正,减少由传感器等电路和环境带来的误差。上位机通过显示64个电源的状态,便于工作人员查看和问题检测。由于光纤单元的供电电源不易移动,空间狭窄等原因,系统采用ZigBee无线技术进行通讯,解决了布线不便的问题。此外系统还有电源参数警戒值判断和数据保存等功能,数据保存便于测试与后期处理。通过搭建的验证系统，实现了对电源参数的采集,并与实际数据对比,其精度能满足监控系统的要求。当电源出现异常时能及时作出断电处理,有效的保护了系统的安全。证实了该设计方案的可行性。此外本系统还有结构简单,易于移动等优点。
【作者】熊钟虎；
【导师】翟超；
【作者基本信息】中国科学技术大学，机械电子工程，2014，硕士
【关键词】开关电源；ZigBee；电源监控；flash；无线收发器；

【参考文献】
[1]游俊,王攀,骆清铭,曾绍群.神经影像信息数据库构建与数据处理策略探讨[J].中国临床解剖学杂志,2004,05:512-517.
[2]张义东.白藜芦醇及一氧化氮抗心肌缺血/再灌注损伤作用的线粒体机制[D].延边大学,生理学,2014,博士.
[3]王娜.费菜多糖的提取及分离纯化研究[D].华侨大学,生物学,2013,硕士.
[4]刘宗良.我国石油化工设备静密封发展的现状[J].石油化工设备.1991(05)
[5]王智超.城市污水处理厂硫化氢排放特征及释放模型研究[D].清华大学,环境科学与工程,2013,硕士.
[6]宋蔚.基于泄漏通信的提升机载荷动态监测系统设计研究[D].中国矿业大学,测试计量技术及仪器,2014,硕士.
[7]姜薇.承德某县一般人群19种全血微量元素调查研究[D].河北医科大学,营养与食品卫生学,2013,硕士.
[8]张鹏鹏.超细水雾增强与抑制瓦斯爆炸的实验研究[D].大连理工大学,化工过程机械,2013,硕士.
[9]乔银锋.基于学习的WEB进化搜索算法研究[D].河北工业大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[10]李丹.FW月子会所商业模式策划[D].河北工业大学,工商管理,2013,硕士.
[11]何巍,肖鹏,胡小金,任三元.系留气球球体结构纵向刚度研究[J].力学与实践,2015,01:64-69.
[12]单树军,夏志澜.基于数据仓库的远程故障诊断系统研究[J].计算机工程与应用,2003,03:221-223.
[13]张冲,毛志强,孙中春,张健.玛河气田盐水泥浆侵入条件下双侧向测井电阻率校正方法[J].石油地球物理勘探,2010,05:757-761+792+623.
[14]蒋巍.单宁对高原鼠兔脂代谢的影响[D].扬州大学,细胞生物学,2012,硕士.
[15]王晓雅.重庆文化创意产业环境发展研究[D].重庆工商大学,传播学,2014,硕士.
[16]原野.重组人干扰素-β1b临床前长期毒性和免疫原性的评价和研究[D].中国人民解放军军事医学科学院,卫生毒理学,2003,硕士.
[17]牛婧.今草草诀歌四版本比勘[D].内蒙古师范大学,中国古典文献学,2013,硕士.
[18]李璐.Mincle基因克隆表达及威灵仙质量分析[D].广州中医药大学,生药学,2013,硕士.
[19]刘蕾.医药经营企业销售管理决策支持系统研究与应用[D].东北师范大学,2004.
[20]杜娜梅.政务微博在化解社会矛盾中的作用及实现[D].河北经贸大学,新闻学,2014,硕士.
[21]慈丽宁.藻粉替代鱼粉对团头鲂生产性能、营养成分、消化机能和免疫的影响[D].南京农业大学,水产养殖,2011,硕士.
[22]薛锡佳.草酸处理缓解冷敏型果实冷害的机制研究[D].浙江工商大学,食品科学与工程,2013,硕士.
[23]侯保俭.长江上游流域统计降尺度方法研究[D].重庆交通大学,水文学及水资源,2012,硕士.
[24]涂东怀.2-三氟甲基丙烯酸甲酯及其聚合物的合成与性质[D].西安工程大学,化学工艺,2012,硕士.
[25]于美玲.p(x)-Laplacian方程边界爆破问题研究[D].鲁东大学,应用数学,2014,硕士.
[26]张波.“中小企业—客户”社会资本与知识学习的关联机制和模式研究[D].浙江大学,2003.
[27]童小娇,何伟,周任军,邓学华.基于SIP算法的暂态稳定约束最优潮流计算[J].控制与决策,2008,12:1383-1388.
[28]刘鹏.具有免疫的乙肝动力学模型的性态分析[D].西南大学,应用数学,2013,硕士.
[29]张洪钺.不确定系统鲁棒解析余度的最优设计[J].控制与决策,1994,02:141-145.
[30]邵飞.高新技术企业职业生涯管理研究[D].河南科技大学,技术经济及管理,2013,硕士.
[31]王春风,陈玉娟,卓克垒,王键吉.离子液体/石墨烯复合物修饰电极同时测定多巴胺和尿酸[J].河南师范大学学报(自然科学版),2013,02:187.
[32]朱军,冯琳伟.高分辨率双侧向测井响应数值模拟分析[J].石油地球物理勘探,2007,04:457-462+488+361.
[33]刘福伟.一种水空两栖无人艇的概念设计及其航行稳定性分析[D].江苏科技大学,流体力学,2014,硕士.
[34]文贻炜.论新华社电视深度报道及其创新[D].广西大学,2004.
[35]方益.水产加工品中胆固醇氧化物含量检测及形成机理研究[D].浙江海洋学院,食品加工与安全（专业学位）,2014,硕士.
[36]王青.ことゎぎかち見た中日文化[D].青岛大学,日语语言文学,2013,硕士.
[37]马小宝,乐清洪,滕霖.应用于工程设计的KBE技术[J].航空精密制造技术,2004,02:23-27.
[38]王飞绒,胡祝琳,李亦晨.影响小微企业社会网络构建因素的实证研究[J].中国科技论坛,2014,09:63-68.
[39]印鉴,张钢,陈忆群.基于Honeynet的网络入侵模式挖掘[J].计算机工程与应用,2004,11:114-117.
[40]李智会.爱尔兰高等教育入学公平性行动计划研究[D].西南大学,比较教育学,2014,硕士.
[41]陆旺.旱稻与水稻不育系主要农艺性状配合力及杂种优势研究[D].中国农业大学,作物遗传育种,2004,硕士.
[42]李幼瑶.主题公园消费体验、体验价值和行为意向关系的研究[D].浙江大学,2007.
[43]徐鹏雨.西部欠发达地区工业园区研究[D].贵州财经大学,区域经济学,2013,硕士.
[44]伊士健.中越两国共产党党际关系研究[D].外交学院,科学社会主义与国际共产主义运动,2014,硕士.
[45]孔席梅.维吾尔语和回族话中借词的分析比较[D].新疆师范大学,中国少数民族语言文学（专业学位）,2013,硕士.
[46]葛书霞.上皮性卵巢癌组织中ERβ与p-ERK1/2的表达及临床意义[D].青岛大学,妇产科学,2013,硕士.
[47]丛薇.基于城市功能分工的山东省产业集聚效益研究[D].哈尔滨工业大学,技术经济及管理,2013,硕士.
[48]马燕.大学生信息素养实证研究[D].南京农业大学,农业推广,2011,硕士.
[49]朱鋆峰.动静压气体止推轴承的承载特性研究[D].大连海事大学,机械电子工程,2013,硕士.
[50]刘雅倩.初中美术欣赏教学中学生自主性学习的教学探索[D].山东师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.