图5.5为一段时间内的进线回路各项参数的具体数值,它详细地记录了进线回路三相电压、电流、有功电能、无功能电能、功率因素、频率参数。整个厂区各回路电能汇总如图5.6所示,它记录了一段时间内各个回路的耗电情况,包括各回路进行柜的总电能及分支电能。
该项目整个ZigBee能源管理系统采用的无线模块为21个,包括各类表记82个块。图5.3为ZigBee能源管理系统中的通信图,它列出了整个系统包含的所有表计。其中配电室的14个表通过485总线连接到一个ZigBee采集模块进行无线通信,各个空调插座由于比较分散,各采用一个ZigBee采集模块,等等。具体视表计的离散情况,集中在一起的用485总线连接一个模块,分散的分别连接一个模块。以这样的方式比较灵活,减少布线带来的困难。
(2)低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10),降低了对通信控制器的要求,以8051的8位微控制器测算,全功能的主节点需要32KB代码,子功能节点少至4KB代码。
不管是有线还是无线,电能管理系统总会受到环境、距离和场合等因素的影响而各有其不同的解决方案。基于ZigBee(物联网)无线网络电能管理系统也不会脱离这个约束,它也会由环境、距离和场合等因素的影响而异,有不同的解决方案。由于ZigBee的定位是短距离的通信,应用于写字楼、办公楼、宿舍楼、工厂等无线抄表网络时,它所考虑的因素相对要少。
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ZigBee技术在2004年就被列为当今世界发展最快,市场前景最广阔的十大最新技术中的一个,ZigBee(物联网)无线网络省电、可靠、成本低、容量大、安全,可广泛应用于各种自动控制领域.
ZigBee协议基于IEEE802.15.4标准,从2004年发布ZigBeeV1.0到最新的增加了ZigBee-PRO扩展指令集的ZigBee2006版本,ZIGBEE功能不断强大。ZigBee具备强大的设备联网功能(见图1),它支持3种主要的自组织无线网络类型,即星型结构(Star)、网状结构(Mesh)和树型结构(ClusterTree),特别是网状结构,具有很强的网络健壮性和系统可靠性。与目前普遍应用的wi-Fi、Bluetooth等短距离无线通讯技术相比较,ZigBee的特点主要有:
(5)高可靠性和高安全性。ZigBee的媒体接入控制层(MediumAccessControl,MAC)采用CSMA/CA的碰撞避免机制,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免了发送数据时的竞争和冲突。ZigBee还提供了3级安全模式,包括无安全设定、使用接人控制清单防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AdvancedEncryptionStandard,AES)的对称密码,以灵活确定其安全属性。
(1)工作周期短、收发信息功耗较低,并且RFD(ReducedFunctionDevice,简化功能器件)采用了休眠模式,不工作时都可以进入睡眠模式。
随着无线通信技术的不断发展,近年来出现了面向低成本设备无线联网要求的技术,称之为ZigBee,它是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术,主要适合于自动控制、远程控制领域及家用设备联网。