无线传感器网络电能节能管理系统的设计与实现

【摘要】：由于当今社会生活中人们的节能意识还很薄弱，一些公共大型用电场所中的用电设备如照明设备、计算机等经常由于人们的不自觉关闭而浪费了巨大的电能，如何对这些用电设备进行智能化的管理和节能控制已经成为了当今社会面临的主要课题。 无线传感器网络的底层节点众多，可以实时采集环境中的光强和用电设备的能耗等信息，通过无线传输技术将信息传递给用户，使用户对于底层的众多用电设备实现便捷、统一的管理。本文在无线传感器网络智能节能系统的基础上对其开发了管理系统，使用户不必了解无线传感器网络的业务逻辑，只通过管理软件即可对底层用电设备进行监测和控制，通过智能化的管理和节能的控制措施使系统在实现了管理功能的同时达到了有效节能的效果。 本文针对智能照明设备和个人计算机设备分别进行了节能控制策略的分析，通过对通信协议及用于解析处理的触发器的设计，实现了对采集和控制信息的正确传输处理，并且使用存储过程等技术提高数据处理的效率。客户端管理软件基于B/S模式进行开发，采用JSP、JavaBean以及Servlet的架构模式实现，分别开发了基于WEB和基于WAP的系统管理软件，在系统中使用了FLEX、AJAX等技术，实现了图形化的界面显示，使用户的操作更为直观便捷。对于个人计算机的工作状态识别过程，本文采用K-means聚类算法对计算机进行能耗建模，通过对实时功耗数据的分析来自动识别计算机设备的用电消耗情况，进而做出节能控制。本文最后给出了对节能效果的验证，进行了节能分析和评价。 通过对本文内容的研究，最终实现了对用电设备的智能管理和科学控制，解决了管理人员对大型用电场所中的用电设备进行管理控制时受到的地理限制，有效地杜绝了能源浪费现象。由于本系统具有良好的可扩展性，可以稍加修改应用到更多的大型用电场所中去。 【关键词】：无线传感器网络 节能管理 远程监控 K-means
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP212.9;TN929.5;TP311.52
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题的背景及意义9
• 1.2 与课题相关的国内外研究现状9-15
• 1.2.1 无线传感器网络技术介绍与国内外研究现状分析9-12
• 1.2.2 无线传感器网络的应用领域及节能系统12-13
• 1.2.3 无线传感器网络应用层管理软件13-15
• 1.3 本文主要研究内容及论文安排15-17
• 第2章 电能节能管理系统的需求分析17-22
• 2.1 电能节能管理系统的业务流程17-19
• 2.1.1 电能节能管理系统的工作原理17-18
• 2.1.2 电能节能管理系统的控制策略18-19
• 2.2 电能节能管理系统的需求分析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 本章小结21-22
• 第3章 电能节能管理系统的设计22-39
• 3.1 电能节能管理系统的总体设计22-25
• 3.1.1 电能节能管理系统的总体架构设计22-23
• 3.1.2 电能节能管理系统的功能模块设计23-25
• 3.2 数据实时采集模块的设计25-28
• 3.2.1 实时采集监测功能的设计26
• 3.2.2 串口协议的设计26-28
• 3.3 智能照明设备控制过程的设计28-30
• 3.4 个人计算机设备状态识别过程的设计30-33
• 3.5 数据的存储及管理模块的设计33-36
• 3.5.1 数据存储功能的设计33
• 3.5.2 数据管理功能的设计33-36
• 3.6 终端数据呈现模块的设计36-38
• 3.7 本章小结38-39
• 第4章 电能节能管理系统的实现39-62
• 4.1 用户管理模块的实现39-40
• 4.2 数据采集监测模块的实现40-44
• 4.3 智能照明设备控制过程的实现44-45
• 4.4 个人计算机设备用电状态识别过程的实现45-50
• 4.5 数据的存储及管理模块的实现50-55
• 4.5.1 数据存储功能的实现50-52
• 4.5.2 数据管理功能的实现52-55
• 4.6 终端数据呈现模块的实现55-60
• 4.6.1 数据显示模块的实现55-56
• 4.6.2 日志呈现模块的实现56-58
• 4.6.3 曲线图呈现模块的实现58-60
• 4.6.4 移动终端管理软件功能的实现60
• 4.7 本章小结60-62
• 第5章 电能节能管理系统的测试62-71
• 5.1 测试的环境及条件62
• 5.2 功能测试62-66
• 5.3 性能测试66-70
• 5.3.1 智能照明系统节能效果测试66-68
• 5.3.2 个人计算机设备状态识别性能测试68-69
• 5.3.3 终端管理系统软件性能测试69-70
• 5.4 系统评价70
• 5.5 本章小结70-71
• 结论71-72
• 主要参考文献72-76
• 致谢76-77
• 个人简历77

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

无线传感器网络拓扑优化研究    马斌;周小佳;

无线传感器网络S-MAC协议的时延控制    施海健;张海滨;钱良;宋文涛;

基于无线传感器网络SPIN协议的一种改进方案    任秀丽;李政;

一种带有自维护功能的无线传感器网络聚类算法    姜国彬;张世永;钟亦平;

无线传感器网络拓扑控制分析    刘强;卢东昕;张焕水;那成亮;

传感器网络中以数据为中心的路由协议    刘春余;

无线传感器网络技术发展现状    孙亭;杨永田;李立宏;

无线传感器网络关键性问题的研究    李永琴;

无线传感器网络节点定位机制研究    章浩;李萍萍;张西良;

无线传感器网络在军队指挥自动化建设中的应用    张来潮;吴广恩;李德龙;

基于无线传感器网络的室内定位系统    郭旭斌;叶长城;王忆文;李辉;

基于蚁群算法的无线传感器网络路由算法的研究    徐久强;卢锁;赵海;崔行兵;刘大鹏;

无线传感器网络的滚动时域状态估计方法    骆吉安;柴利;

无线传感器网络中基于预测的Top-k监测(英文)    曹芳菲;何文麟;陈红;

基于无线传感器网络的普适计算研究    龙昭华;李景中;蒋贵全;张林;

一种能量高效的无线传感器网络自适应传输方法    任玲;唐昊;周雷;魏振春;

无线传感器网络中一种基于历史数据分组的感知查询技术    刘阳;杨晓春;王斌;于戈;李斌阳;

一种基于分簇的无线传感器网络数据存储管理系统    马礼;唐长茂;

无线传感器网络物理层协议的研究现状    梁(韦华);于海斌;

基于矿井节能的无线传感器网络MAC协议的研究    袁蕊;

无线传感器网络技术专利分析    美国专利律师 谭文晔　薛之扬

无线传感器网络改变未来世界    本报记者 赵建国

利用无线传感器网络提高地质灾害监测能力    温雅路

国内外物联网技术研究进展    赛迪顾问信息产业研究中心高级咨询师 王坤

科学准确地认识物联网    本报记者 姚传富

理智部署无线传感网    沈建苗　编译

无线传感器网络观测平台投入应用    卞 辑

无线传感器网络供电获新援    

让无线传感器网络走入生活    罗清岳

以无线传感器网络打造智能化城市    记者 陆成钢　通讯员 尚晓天

无线传感器网络隐私保护关键技术研究    赵宝康

基于无线传感器网络的远程抄表关键技术研究    姜宇

无线传感器网络中基于量化信息的目标状态估计与融合    周彦

无线传感器网络中目标覆盖的研究    谷雨

无线传感器网络精确动态定位及其安全性问题研究    马永波

无线传感器网络能量高效组建关键技术的研究    罗丹彦

无线传感器网络能量有效安全路由协议研究    毕嘉娜

多媒体无线传感器网络中若干算法研究    李哲涛

无线传感器网络高能效可靠数据传输理论及应用研究    李玉凯

基于无线传感器网络的定位和跟踪算法研究    丁英强

基于无线传感器网络的光强环境监测系统设计    蔡殷

基于无线传感器网络的导航系统设计与实现    黄衍玺

基于北斗系统的无线传感器网络目标定位算法研究    张涛

无线传感器网络目标优化覆盖的研究    唐健华

无线传感器网络覆盖算法研究    杨凤伟

无线传感器网络中基于压缩感知技术的数据压缩方法研究    龚静

无线传感器网络在农田温湿度信息采集中的构建与应用    孙艳红

无线传感器网络在蔬菜大棚环境监测中的应用研究    张滢

无线传感器网络安全支持技术的研究    王帆

基于无线传感器网络的振动信号采集系统研究    张承海