ZigBee在电力信息管理系统中的应用

ZigBee在电力信息管理系统中的应用

论文摘要

随着电力市场发展和客户需求的不断提出,如何运用现代高科技技术手段来建设一个更加优秀的企业管理信息平台,以达到管理“信息化”、“精细化”的管理要求,并满足客户日益发展的服务已经成为了电力部门关注和研究的一个课题。ZigBee作为最近新出现的无线通信技术,以其协议简单、成本低、功能小、组网容易等特点,在智能家居、楼宇自动化、工业监控领域具有广阔的市场空间。本文介绍了如何利用ZigBee无线通信技术组建企业电力信息管理系统中电力用户电表的无线数据传输平台,以实现对变电站关口表计和用户表计的数据采集与监控,并利用TI公司CC2430开发套件的国内复制版—深圳金图旭昂有限公司的TSZ-CC2430开发系统作为开发平台,实现星型网络和簇树型网络的组建。在无线数据传输平台的设计上,本文采用了Chipcon公司推出的用来实现嵌入式ZigBee应用的片上系统CC2430。CC2430是一颗真正的系统芯片(SoC),能够提高性能并能满足以ZigBee为基础的2.4GHz ISM波段应用对低成本,低功耗的要求。其功能模块集成了DSSS(直接序列扩频)射频收发器核心CC2420和增强工业标准的8051微控制器内核。在开发环境的选择上,本文选择移植美国密西西比大学的精简ZigBee协议栈,借用其PHY层和MAC层,对ZigBee协议的网络层和应用层进行改进和开发。此精简协议栈的优点在于,它是针对学生学习和开发而设计的,功能简单,易学易用,并且具有良好的可扩展性。此协议栈支持CC2430、CC2420芯片,是借鉴Microchip ZigBee协议栈所设计的,有较高的可靠性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 电力信息化管理的必要性与发展历史
  • 1.2 电力信息管理中数据无线传输的方式
  • 1.2.1 GSM/GPRS
  • 1.2.2 蓝牙技术
  • 1.2.3 ZigBee 技术
  • 1.2.4 几种无线通信标准的性能比较
  • 1.3 本文的主要工作
  • 第二章 ZigBee 协议
  • 2.1 ZigBee 协议栈构架
  • 2.2 物理层
  • 2.2.1 工作频段和数据速率
  • 2.2.2 物理层帧(PPDU) 格式
  • 2.2.3 调制及扩频
  • 2.3 媒介接入控制层(MAC 层)
  • 2.3.1 MAC 层概述
  • 2.3.2 MAC 层帧结构
  • 2.4 网络层
  • 2.5 应用层
  • 第三章 ZigBee 无线信息管理系统的硬件设计
  • 3.1 无线信息管理系统的结构
  • 3.2 无线数据采集终端的硬件设计
  • 3.2.1 无线控制部分
  • 3.2.2 电能量采集部分
  • 3.2.3 液晶显示部分
  • 3.3 无线网关的硬件设计
  • 3.3.1 MC35 模块的工作特性
  • 3.3.2 MC35 模块与CC2430 间的连接
  • 第四章 ZigBee 无线网络的实现
  • 4.1 ZigBee 网络配置
  • 4.2 通信原语
  • 4.3 开发平台及开发环境
  • 4.3.1 开发平台
  • 4.3.2 开发环境
  • 4.4 ZigBee 网络组网与实现
  • 4.4.1 星型网络的组网与实现
  • 4.4.2 簇树型网络的组网与实现
  • 第五章 总结与展望
  • 5.1 总结
  • 5.2 展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表论文说明
  • 致谢
  • 相关论文文献

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