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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能電量監(jiān)控系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品是設(shè)計(jì)一種物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能電量監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)在普通插座中嵌入智能芯片，使它具有無(wú)線通信能力、耗電量感知能力以及自動(dòng)通斷能力。在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，智能插座將各個(gè)電器的耗電量信息實(shí)時(shí)反饋給用戶，用戶也能隨時(shí)開關(guān)插座，同時(shí)，專家系統(tǒng)為智能決策提出思路，實(shí)現(xiàn)插座與用戶的對(duì)話，從而達(dá)到節(jié)能的目的。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品是設(shè)計(jì)一種物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能電量監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)在普通插座中嵌入智能芯片，使它具有無(wú)線通信能力、耗電量感知能力以及自動(dòng)通斷能力。在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，智能插座將各個(gè)電器的耗電量信息實(shí)時(shí)反饋給用戶，用戶也能隨時(shí)開關(guān)插座，同時(shí)，專家系統(tǒng)為智能決策提出思路，實(shí)現(xiàn)插座與用戶的對(duì)話，從而達(dá)到節(jié)能的目的。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 1. 作品設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的 結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)和節(jié)能減排，我們提出了物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能電量監(jiān)控系統(tǒng)，旨在利用物聯(lián)網(wǎng)感知、可靠傳輸?shù)忍匦源龠M(jìn)節(jié)能減排。 2.基本思路 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為三層：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)的處理和轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)。 ①數(shù)據(jù)采集，就是指通過(guò)嵌入物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的智能插座采集設(shè)備用電的數(shù)據(jù)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關(guān)。 ②數(shù)據(jù)的處理和轉(zhuǎn)發(fā)，是指邊緣網(wǎng)關(guān)對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和融合，通過(guò)Internet存儲(chǔ)到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中。 ③數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)，指的是終端設(shè)備如手機(jī)、PC等通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)服務(wù)器，服務(wù)器以WEB或短信等方式將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在終端設(shè)備上。 本系統(tǒng)整合基于CC2430的傳感器節(jié)點(diǎn)、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、終端設(shè)備，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把大中企業(yè)所需要的大范圍的無(wú)線通信設(shè)備整合在一起，隨時(shí)隨地智能地組合基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的智能電量監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控耗電量，有效節(jié)省能耗。 3.創(chuàng)新點(diǎn) ①數(shù)據(jù)采集采用自主研發(fā)的計(jì)量模塊采集用電數(shù)據(jù)。 ②數(shù)據(jù)傳輸采用符合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的的硬件基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 ③網(wǎng)關(guān)采用嵌入式設(shè)備EBOX-3300，采用WINCE作為嵌入式操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器的通信。 ④數(shù)據(jù)呈現(xiàn)通過(guò)WEB、短信等多種方式將數(shù)據(jù)在終端設(shè)備呈現(xiàn)。 ⑤反饋節(jié)能機(jī)制。 4.技術(shù)關(guān)鍵 ①數(shù)據(jù)采集中計(jì)電模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 ②物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)及通信的實(shí)現(xiàn)。 ③網(wǎng)關(guān)模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 ④在終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)。 ⑤針對(duì)數(shù)據(jù)的分析和反饋機(jī)制的研究。 （詳細(xì)的技術(shù)關(guān)鍵和技術(shù)指標(biāo)請(qǐng)參閱研究報(bào)告）
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1.作品的科學(xué)性 作品是設(shè)計(jì)一種物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能電量監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)在普通插座中嵌入智能芯片，使它具有無(wú)線通信能力、耗電量感知能力以及自動(dòng)通斷能力。在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，智能插座將各個(gè)電器的耗電量信息實(shí)時(shí)反饋給用戶，用戶也能隨時(shí)開關(guān)插座，同時(shí)，專家系統(tǒng)為節(jié)能決策提出思路，從而達(dá)到節(jié)能的目的。 2.作品的先進(jìn)性 ①電量監(jiān)控系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集模塊、網(wǎng)關(guān)模塊、終端模塊組成，是一個(gè)完整的系統(tǒng)。 ②電量監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊使用2.4G頻段進(jìn)行無(wú)線通信完全能達(dá)到符合物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的ZigBee技術(shù)。 ③電量監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)模塊提供對(duì)Zigbee網(wǎng)絡(luò)、Internet網(wǎng)絡(luò)、GSM網(wǎng)絡(luò)的接口，實(shí)現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫連接。 ④電量監(jiān)控系統(tǒng)的終端模塊有WEB、短信等多種呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的方式。 ⑤電量監(jiān)控系統(tǒng)具有反饋機(jī)制。它通過(guò)分析采集的數(shù)據(jù)，分析用戶的用電習(xí)慣，針對(duì)不同的情況提出適當(dāng)?shù)慕ㄗh，促使用戶改變自己不良的用電習(xí)慣，從而達(dá)到節(jié)能的目的。 （作品的實(shí)質(zhì)性技術(shù)特點(diǎn)、技術(shù)性分析說(shuō)明和參考文獻(xiàn)資料請(qǐng)參閱研究報(bào)告）
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- ①2010年南京郵電大學(xué)第十二屆創(chuàng)新杯大賽一等獎(jiǎng) ②2010年南京郵電大學(xué)第二屆創(chuàng)業(yè)大賽一等獎(jiǎng) ③2010年南京郵電大學(xué)第一屆節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 已經(jīng)完成從模型向?qū)嵨锏霓D(zhuǎn)化，目前正在實(shí)際場(chǎng)景中實(shí)施大規(guī)模的部署，正與多家公司協(xié)商簽訂雙向合作協(xié)議。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利實(shí)施許可
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品 模型 現(xiàn)場(chǎng)演示 圖片 錄像
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 1.技術(shù)特點(diǎn)和適用范圍 系統(tǒng)的特點(diǎn)是可對(duì)所連接的電器進(jìn)行耗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，將能耗信息在遠(yuǎn)程終端顯示，同時(shí)具有遠(yuǎn)程控制通斷功能、遠(yuǎn)程抄表和網(wǎng)絡(luò)付款的功能，還可以針對(duì)不同用戶提供個(gè)性化的節(jié)電方案。本系統(tǒng)適用于大中型企業(yè)、事業(yè)單位、家庭。 2.推廣前景 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能電量監(jiān)控系統(tǒng)市場(chǎng)的發(fā)展得益于兩股力量的共同作用：“推力”——政府及社會(huì)的推動(dòng)作用。各級(jí)政府出于構(gòu)建“和諧社會(huì)”，促進(jìn)“可持續(xù)發(fā)展”，大力發(fā)展“綠色節(jié)能經(jīng)濟(jì)”等考慮，鼓勵(lì)發(fā)展節(jié)能減排系統(tǒng)?！袄Α薄笫聵I(yè)單位存在著資源有效利用不合理、能耗大，對(duì)于資源耗竭和能源短缺，極力尋求節(jié)能減排有效產(chǎn)品。在物聯(lián)網(wǎng)的熱潮中，本系統(tǒng)符合國(guó)家為大型企事業(yè)單位提出的節(jié)能減排的大方向，具有廣闊的應(yīng)用前景。 3．市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè) 據(jù)悉，江蘇省電網(wǎng)計(jì)劃5年每年投入20億元進(jìn)行新型電表技術(shù)創(chuàng)新。根據(jù)市場(chǎng)分析，我們初步把市場(chǎng)劃分分為：政府與事業(yè)單位、企業(yè)及運(yùn)營(yíng)商和網(wǎng)絡(luò)公司等合作目標(biāo)、普通家庭用戶。（具體的市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)請(qǐng)參閱研究報(bào)告）
同類課題研究水平概述
- 本課題研究的主要內(nèi)容通俗的說(shuō)就是在物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下研發(fā)的智能插座+專家系統(tǒng)，傳統(tǒng)的電源插座功能僅是分配多路電源，而智能插座除具備該功能外，還具有智能化的特點(diǎn)，普通插座和智能插座從外形到功能均有較大不同。目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了多種不同功能的智能插座，主要可以分為以下幾類： （1）漏電保護(hù)型智能插座。該類插座具有漏電保護(hù)、超限斷電等功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)超過(guò)一定幅值的電流未與零線構(gòu)成回路，認(rèn)為漏電并立刻切斷供電，同時(shí)在輸入電壓過(guò)高、用電負(fù)荷異常時(shí)可自動(dòng)切斷電源，保護(hù)電器。 （2）定時(shí)型智能插座。該類插座主要為用戶分時(shí)用電而設(shè)計(jì)。例如在電價(jià)便宜時(shí)啟動(dòng)電熱水器、洗衣機(jī)等工作，從而節(jié)約電費(fèi)。該類插座一般具有時(shí)鐘功能，可對(duì)插座中的每一個(gè)插口進(jìn)行編程，控制電源定時(shí)開斷。 （3）主路控制型智能插座。該類型插座一般有一個(gè)主路，其它為輔路。如電腦主機(jī)斷電后，判斷出該主路無(wú)電流，則切斷整個(gè)插座的電源，這樣當(dāng)電腦關(guān)機(jī)后，可以將輔路上的其他設(shè)備如顯示器、音箱等也進(jìn)行斷電，從而減少待機(jī)功耗，提高用電安全性。 （4）遙控型智能插座。插座中的每一路都可以由無(wú)線遙控器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，該類插座一般需要同時(shí)配一個(gè)無(wú)線遙控器，通信方式一般為紅外或小無(wú)線，也可聲控。 （5）計(jì)量型智能插座。這類插座的功能類似于單相多功能電表，它可以計(jì)量插座中用電設(shè)備的電壓、電流、功率、電能值等。該類插座一般配有按鍵和LCD屏，也可將數(shù)據(jù)傳送到電腦上，分析設(shè)備的用電情況。 由以上幾類智能插座的分析可以得知，智能插座內(nèi)部均集成了微處理器芯片，可進(jìn)行智能處理，但目前的智能插座設(shè)計(jì)以提供單一的保護(hù)、監(jiān)測(cè)或控制為主，產(chǎn)品功能較為單一，很難實(shí)現(xiàn)信息化和遠(yuǎn)程控制。 本課題的研究的智能插座是結(jié)合（1）漏電保護(hù)型智能插座、（4）遙控型智能插座和（5）計(jì)量型智能插座的特點(diǎn)，加上多類型的上層應(yīng)用軟件和專家系統(tǒng)。它不僅僅是一個(gè)插座，而是一個(gè)完整的系統(tǒng)。在插座內(nèi)部嵌入了微處理芯片和物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，使得插座能將用電設(shè)備的功率、電能值等以無(wú)線通信的方式發(fā)送到嵌入式網(wǎng)關(guān)，嵌入式網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中，最核心的是專家系統(tǒng)，它就像人的大腦，支配著眾多決策，實(shí)現(xiàn)智能控制，同時(shí)用戶可以通過(guò)WEB或手機(jī)等多種方式手動(dòng)訪問(wèn)。
