無線傳感器網(wǎng)絡(luò)電能節(jié)能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

【摘要】：由于當(dāng)今社會(huì)生活中人們的節(jié)能意識(shí)還很薄弱，一些公共大型用電場(chǎng)所中的用電設(shè)備如照明設(shè)備、計(jì)算機(jī)等經(jīng)常由于人們的不自覺關(guān)閉而浪費(fèi)了巨大的電能，如何對(duì)這些用電設(shè)備進(jìn)行智能化的管理和節(jié)能控制已經(jīng)成為了當(dāng)今社會(huì)面臨的主要課題。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的底層節(jié)點(diǎn)眾多，可以實(shí)時(shí)采集環(huán)境中的光強(qiáng)和用電設(shè)備的能耗等信息，通過無線傳輸技術(shù)將信息傳遞給用戶，使用戶對(duì)于底層的眾多用電設(shè)備實(shí)現(xiàn)便捷、統(tǒng)一的管理。本文在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)智能節(jié)能系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對(duì)其開發(fā)了管理系統(tǒng)，使用戶不必了解無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)邏輯，只通過管理軟件即可對(duì)底層用電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，通過智能化的管理和節(jié)能的控制措施使系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)了管理功能的同時(shí)達(dá)到了有效節(jié)能的效果。 本文針對(duì)智能照明設(shè)備和個(gè)人計(jì)算機(jī)設(shè)備分別進(jìn)行了節(jié)能控制策略的分析，通過對(duì)通信協(xié)議及用于解析處理的觸發(fā)器的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)采集和控制信息的正確傳輸處理，并且使用存儲(chǔ)過程等技術(shù)提高數(shù)據(jù)處理的效率。客戶端管理軟件基于B/S模式進(jìn)行開發(fā)，采用JSP、JavaBean以及Servlet的架構(gòu)模式實(shí)現(xiàn)，分別開發(fā)了基于WEB和基于WAP的系統(tǒng)管理軟件，在系統(tǒng)中使用了FLEX、AJAX等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了圖形化的界面顯示，使用戶的操作更為直觀便捷。對(duì)于個(gè)人計(jì)算機(jī)的工作狀態(tài)識(shí)別過程，本文采用K-means聚類算法對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行能耗建模，通過對(duì)實(shí)時(shí)功耗數(shù)據(jù)的分析來自動(dòng)識(shí)別計(jì)算機(jī)設(shè)備的用電消耗情況，進(jìn)而做出節(jié)能控制。本文最后給出了對(duì)節(jié)能效果的驗(yàn)證，進(jìn)行了節(jié)能分析和評(píng)價(jià)。 通過對(duì)本文內(nèi)容的研究，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)用電設(shè)備的智能管理和科學(xué)控制，解決了管理人員對(duì)大型用電場(chǎng)所中的用電設(shè)備進(jìn)行管理控制時(shí)受到的地理限制，有效地杜絕了能源浪費(fèi)現(xiàn)象。由于本系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性，可以稍加修改應(yīng)用到更多的大型用電場(chǎng)所中去。 【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 節(jié)能管理 遠(yuǎn)程監(jiān)控 K-means
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5;TP311.52
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題的背景及意義9
• 1.2 與課題相關(guān)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)介紹與國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析9-12
• 1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域及節(jié)能系統(tǒng)12-13
• 1.2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層管理軟件13-15
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及論文安排15-17
• 第2章 電能節(jié)能管理系統(tǒng)的需求分析17-22
• 2.1 電能節(jié)能管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程17-19
• 2.1.1 電能節(jié)能管理系統(tǒng)的工作原理17-18
• 2.1.2 電能節(jié)能管理系統(tǒng)的控制策略18-19
• 2.2 電能節(jié)能管理系統(tǒng)的需求分析19-21
• 2.2.1 功能性需求分析19-21
• 2.2.2 非功能性需求分析21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 第3章 電能節(jié)能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)22-39
• 3.1 電能節(jié)能管理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)22-25
• 3.1.1 電能節(jié)能管理系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)22-23
• 3.1.2 電能節(jié)能管理系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì)23-25
• 3.2 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集模塊的設(shè)計(jì)25-28
• 3.2.1 實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)功能的設(shè)計(jì)26
• 3.2.2 串口協(xié)議的設(shè)計(jì)26-28
• 3.3 智能照明設(shè)備控制過程的設(shè)計(jì)28-30
• 3.4 個(gè)人計(jì)算機(jī)設(shè)備狀態(tài)識(shí)別過程的設(shè)計(jì)30-33
• 3.5 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及管理模塊的設(shè)計(jì)33-36
• 3.5.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能的設(shè)計(jì)33
• 3.5.2 數(shù)據(jù)管理功能的設(shè)計(jì)33-36
• 3.6 終端數(shù)據(jù)呈現(xiàn)模塊的設(shè)計(jì)36-38
• 3.7 本章小結(jié)38-39
• 第4章 電能節(jié)能管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)39-62
• 4.1 用戶管理模塊的實(shí)現(xiàn)39-40
• 4.2 數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)模塊的實(shí)現(xiàn)40-44
• 4.3 智能照明設(shè)備控制過程的實(shí)現(xiàn)44-45
• 4.4 個(gè)人計(jì)算機(jī)設(shè)備用電狀態(tài)識(shí)別過程的實(shí)現(xiàn)45-50
• 4.5 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及管理模塊的實(shí)現(xiàn)50-55
• 4.5.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能的實(shí)現(xiàn)50-52
• 4.5.2 數(shù)據(jù)管理功能的實(shí)現(xiàn)52-55
• 4.6 終端數(shù)據(jù)呈現(xiàn)模塊的實(shí)現(xiàn)55-60
• 4.6.1 數(shù)據(jù)顯示模塊的實(shí)現(xiàn)55-56
• 4.6.2 日志呈現(xiàn)模塊的實(shí)現(xiàn)56-58
• 4.6.3 曲線圖呈現(xiàn)模塊的實(shí)現(xiàn)58-60
• 4.6.4 移動(dòng)終端管理軟件功能的實(shí)現(xiàn)60
• 4.7 本章小結(jié)60-62
• 第5章 電能節(jié)能管理系統(tǒng)的測(cè)試62-71
• 5.1 測(cè)試的環(huán)境及條件62
• 5.2 功能測(cè)試62-66
• 5.3 性能測(cè)試66-70
• 5.3.1 智能照明系統(tǒng)節(jié)能效果測(cè)試66-68
• 5.3.2 個(gè)人計(jì)算機(jī)設(shè)備狀態(tài)識(shí)別性能測(cè)試68-69
• 5.3.3 終端管理系統(tǒng)軟件性能測(cè)試69-70
• 5.4 系統(tǒng)評(píng)價(jià)70
• 5.5 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論71-72
• 主要參考文獻(xiàn)72-76
• 致謝76-77
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷77

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