用户侧用电设备能耗信息采集及远程监控系统

摘要

智能用电是智能电网的重要组成部分，强调实现用户和电网的双向互动，使用户成为电网运营的参与者，智能电网环境下的用户侧能耗管理系统致力于电能使用的精细化、信息化、自动化管理，促进需求响应机制的施行。然而目前能耗信息获取和用电设备的控制具有效率低、信息粒度大、时效性差、信息共享性差、用电设备控制方式相对单一及距离受限等缺陷。
　　为此本文研究了智能电网背景下的用户侧用电设备能耗信息采集及远程监控系统，首先给出了系统的总体框架，在此框架下从用电设备级别的能耗信息采集与汇聚、信息管理、多模式远程监控三方面进行了研究：
　　（1）用电设备级别的能耗信息采集与汇聚：
　　设计了用户侧用电设备能耗信息采集系统的总体结构和数据采集方案；基于ZigBee无线传感网设计了两种检测控制器结构，并采用分散型检测控制器，通过 ATT7022B实现了用电设备级别的能耗信息采集；用户侧网关采用GPRS远程通讯的方式将能耗信息发送到远程信息平台，设计了系统工作流程，实现了用户侧网关的信息传输。
　　（2）远程信息平台与信息管理：
　　设计了远程信息平台总体功能结构和工作流程；基于Spring MVC的Web框架开发了B/S结构的远程信息平台服务器程序，通过Netty框架的程序监听数据端口；采用MySQL数据库存储数据，并采用MyBatis实现服务器的Java程序和数据库的连接；采用 Ajax异步传输方式呈现数据，以ichartjs图形库实现数据的图形化显示；通过极光推送JPush的方式向移动终端AP P推送信息。
　　（3）用电设备的多模式远程监控：
　　设计了用电设备的多模式远程监控系统总体流程、浏览器控制处理流程、移动终端 APP控制处理流程；兼容传统控制方式，对按键控制、红外控制等近距离控制方式在硬件结构上进行了完善。
　　本文最后对系统进行了测试。测试结果表明，系统可以较好地实现用户侧能耗信息的实时采集、系统化管理、图形化反馈和用电设备的多模式远程监控，具有广阔的发展应用前景和较好的市场推广应用价值。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要内容和章节安排

第二章 需求分析与系统总体框架

2.1系统设计需求

2.2系统总体方案设计

2.3本章小结

第三章 用户侧用电设备能耗信息采集系统

3.1用户侧无线信息采集网

3.2用户侧网关

3.3本章小结

第四章 远程信息平台及信息管理

4.1远程信息平台工作流程

4.2服务器程序总体结构

4.3服务器端口监听

4.4信息管理

4.5本章小结

第五章 用电设备多模式远程监控

5.1浏览器控制

5.2移动终端APP控制

5.3近距离控制方式的改进

5.4本章小结

第六章 系统功能测试与分析

6.1检测控制器模块测试

6.2 ZigBee组网数据传输测试

6.3用户侧网关数据传输测试

6.4远程信息平台数据管理测试

6.5本章小结

第七章 总结与展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2 攻读硕士学位期间申请的专利

致谢