Интеллектуальная система контроля индивидуального потребления тепловой энергии

• Автор: Кожевников, Яков Серафимович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 205 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Современные проблемы контроля индивидуального потребления тепловой энергии

1.1. Учет тепловой энергии в зданиях и сооружениях

1.2. Методы контроля индивидуального потребления тепловой энергии

1.3. Перспективы и проблемы создания интеллектуальной системы контроля расхода энергоносителей
1.3.1. Интеллектуальные системы контроля и аппаратно-программные средства для их реализации

1.3.2. Беспроводные технологии передачи информации

1.3.3. Высокоточные электронные средства измерения температуры

1.3.4. Метрологическое обеспечение диссертационных исследований

1.4 .Выводы по главе
Глава 2. Разработка математических моделей и аппаратно-программных средств для высокоточных измерителей температуры
2.1. Математическая модель расчета температуры и аппаратные средства для термометров с аналоговой схемой обработки данных
2.2. Математическая модель и аппаратно-программные средства для высокоточных электронных измерителей температуры
2.3. Математическая модель расчета температуры и аппаратно-программные средства для многоканальных электронных термометров
2.4. Математическая модель для высокотемпературных электронных термометров
2.5. Выводы по главе
Глава 3. Принцип построения интеллектуальной системы контроля индивидуального потребления энергоносителей
3.1. Структура интеллектуальной системы контроля параметров энергоносителей

3.2. Концепция построения виртуальных измерительных каналов для контроля расхода тепловой энергии
3.3. Разработка и исследование электронных компонентов для интеллектуальной системы контроля энергоносителей
3.4. Алгоритм функционирования интеллектуальной системы контроля энергоносителей.
3.4.1. Разработка программного обеспечения
3.4.2. Разработка протокола обмена информацией оконечных устройств в системе
3.4.3. Разработка протокола обмена информацией между клиентом и сервером
3.5. Выводы по главе
Глава 4. Разработка и исследование интеллектуальных датчиков температуры с беспроводным интерфейсом
4.1. Структурная схема измерителя температуры
4.2. Разработка математической модели и алгоритма расчета температуры
4.3. Разработка конструкционно-технологических решений для измерителя температуры
4.4. Разработка методик и аппаратно-программных комплексов для автоматизированной калибровки средств измерения температуры с беспроводным интерфейсом
4.4.1. Разработка методики и измерительных комплексов для аппаратно - программной термокомпенсации измерительной схемы интеллектуального датчика температуры
4.4.2. Методика и аппаратно-программный комплекс для индивидуальной калибровки измерителя температуры
4.5. Расчет погрешности интеллектуального датчика температуры
4.6. Выводы по главе
Глава 5. Разработка метода определения индивидуального потребления тепловой энергии
5.1. Разработка метода и математических моделей для определения индивидуального потребления тепловой энергии

5.2. Оценка неопределенности измерения индивидуального потребления тепловой энергии
5.3. Выводы по главе 5
Глава 6. Разработка метрологического обеспечения диссертационных исследований
6.1. Реконфигурируемый измерительный комплекс и методика для исследования электронных термометров и датчиков температуры
6.2. Методика и аппаратно-программный измерительный комплекс для исследования приемо-передающих устройств
6.3. Методика и аппаратно-программный комплекс для испытания источников тока
6.4. Методика и измерительный аппаратно-программный комплекс для исследования и аттестации электронных компонентов и интеллектуальной системы контроля энергоносителей
6.5. Выводы по главе 6
Заключение
Список литературы
Приложение: Акты внедрения

результате внештатной ситуации оператор получает сигнал о неисправности всей цепи. Необходимо провести множество тестов для выявления неисправности, что приводит к значительным затратам времени и простою системы.
Альтернативой ZigBee для реализации небольших беспроводных сетей с числом абонентов менее 256 является разработанный фирмой Texas Instruments протокол SimpliciTI. В первую очередь протокол ориентирован на сети с ограниченным числом узлов с автономным питанием. Основные требования при разработке протокола — простота, минимальная стоимость компонентов, минимальное энергопотребление. SimpliciTI был разработан в качестве системного базового компонента для облегчения реализации готовых радиочастотных-модулей TI на платформе семейства микроконтроллера MSP430 и трансиверов СС1ХХХ/СС25ХХ Chipcon, а также на платформе интегрированных систем на кристалле типа СС2510/СС2511. Реализация протокола SimpliciTI требует минимальных ресурсов микроконтроллера, поэтому система имеет меньшую стоимость по сравнению с системами, использующими протокол ZigBee [26]. Пример топологии сети на базе протокола SimpliciTI показан на рисунке 1.12.
Для расширения диапазона дальности в сети SimpliciTI могут использоваться ретрансляторы и шлюзы, питаемые от сетевых источников питания, благодаря чему разработчик может увеличить расстояние между узлами сети до 4 раз. Сетевой протокол SimpliciTI распространяется с открытым кодом и не требует лицензии. Разработчики сетевых устройств могут использовать протокол по своему усмотрению. Отличительные особенности SimpliciTI:
1) экономичность — разработанный TI протокол ориентирован на сети с маломощными устройствами [27];
2) низкая стоимость — используется флэш-память менее 4 кбайт, ОЗУ менее 512 байт;
3) универсальность: непосредственная связь между устройствами; поддержка топологии «звезда» с точкой доступа для записи и отправки сообщений конечному устройству; поддержка ретрансляторов для 4-кратного увеличения дальности;
4) использование всего пяти API-команд;
5) низкая скорость и низкая периодичность передачи данных;