CN104753180A - 基于vb6.0与无线网络技术的电能实时数据监测系统 - Google Patents

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边鹏飞
何志琴
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Abstract

本发明公开了一种基于VB6.0与无线网络技术的电能实时数据监测系统，包括主控PC机，在主控PC机下设有第一阶汇聚子节点且彼此间通过有线连接，在第一阶汇聚子节点下设有至少一个次阶汇聚子节点且彼此间通过无线连接，每个次阶汇聚子节点下设有至少一个采集类子节点且彼此间通过无线连接，本发明采用传感器技术，无线网络技术，微处理器技术对电网的电能质量及可靠性的监测控制，传感器数字化，微型化，智能化的发展提高了变量转换的速度和质量；无线网络技术在远距离控制方面具有不可替代的优势，在避免了远距离布线的基础上保证了数据传输的实时性和可靠性；微处理器的发展，数据处理能力的大幅提高，实现了数据的高速采集处理。

Description

基于VB6.0与无线网络技术的电能实时数据监测系统
技术领域
本发明涉及一种基于VB6.0与无线网络技术的电能实时数据监测系统，属于电能监测技术领域。
背景技术
随着全球资源环境压力的不断增大，社会对环境保护、节能减排和可持续性发展的要求日益提高。同时电力市场化进程的不断推进以及用户对电能可靠性和质量要求的不断提升。因此，设计高实时性、高可靠性的电网实时数据监测系统是智能电网研究中的一个关键问题。
发明内容
本发明的目的是：针对现有技术的缺陷，提供一种基于VB6.0与无线网络技术的电能实时数据监测系统，实现高实时性、高可靠性对电网进行实时数据监测，以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案
一种基于VB6.0与无线网络技术的电能实时数据监测系统，包括主控PC机，在主控PC机下设有第一阶汇聚子节点且彼此间通过有线连接，在第一阶汇聚子节点下设有至少一个次阶汇聚子节点且彼此间通过无线连接，每个次阶汇聚子节点下设有至少一个采集类子节点且彼此间通过无线连接。
前述的基于VB6.0与无线网络技术的电能实时数据监测系统中，所述采集类子节点包括STM32F103VET6芯片及外围最小系统，电压电流互感器及其信号调理电路，温度传感器，湿度传感器及其信号调理电路和键盘分别连接STM32F103VET6芯片输入端，液晶显示器连接STM32F103VET6芯片输出端，Zigbee模块连接STM32F103VET6芯片，电源模块作为STM32F103VET6芯片的驱动电源。
前述的基于VB6.0与无线网络技术的电能实时数据监测系统中，所述第一阶汇聚类子节点（）和次阶汇聚类子节点（）都包括STM32F103VET6芯片及外围最小系统，Zigbee模块连接STM32F103VET6芯片，电源模块作为STM32F103VET6芯片的驱动电源。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明采用当今传感器技术，无线网络技术，微处理器技术对电网的电能质量及可靠性的监测控制，传感器数字化，微型化，智能化的发展提高了变量转换的速度和质量；无线网络技术在远距离控制方面具有不可替代的优势，在避免了远距离布线的基础上保证了数据传输的实时性和可靠性；微处理器的发展，数据处理能力的大幅提高，实现了数据的高速采集处理。
附图说明
附图1是本发明原理示意图；
附图2是本发明中采集类子节点的结构示意图；
附图3是本发明中汇聚类子节点的结构示意图；
附图4是本发明中采集类子节点的软件流程图；
附图5是本发明中汇聚类子节点的软件流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明用作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
本发明的实施例：一种基于VB6.0与无线网络技术的电能实时数据监测系统，如附图所示，包括主控PC机1，在主控PC机1下设有第一阶汇聚子节点2且彼此间通过有线连接，在第一阶汇聚子节点2下设有至少一个次阶汇聚子节点3且彼此间通过无线连接，每个次阶汇聚子节点3下设有至少一个采集类子节点4且彼此间通过无线连接。
需要特别说明的是，第一阶汇聚类子节点并非如图中描述只设置一个，可根据实际需要设置多个，同时次阶汇聚类子节点可包括第二阶、第三阶等多阶汇聚类子节点，具体安装多少数量次阶汇聚类子节点也应根据实际需要制定。
其中采集类子节点4包括STM32F103VET6芯片及外围最小系统，电压电流互感器及其信号调理电路，温度传感器，湿度传感器及其信号调理电路和键盘分别连接STM32F103VET6芯片输入端，液晶显示器连接STM32F103VET6芯片输出端，Zigbee模块连接STM32F103VET6芯片，电源模块作为STM32F103VET6芯片的驱动电源。
传感器部分温度传感器采用DS18B20单总线数字测温芯片，数据读取仅需占用一个I/O端口，供电电源为5V，测量范围-55℃~+125℃，体积小巧，灵敏度高，无需信号调理，可将信号直接接入处理器，用于检测电网环境温度。
湿度传感器采用湿敏电容HS1101电容传感器,在电路构成中等效于一个电容器件,其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。通过调理电路使电容值的变化转为与之呈反比的电压频率信号,可直接被计算机所采集，用于检测电网环境湿度。
电压电流互感器及信号转换电路，用于检测电网三相电流及三相电压。
电源模块本系统主要的供电电源有5V和3.3V,5V稳压采用LM7805,3.3V稳压电路采用AMS1117。
液晶显示模块即数据显示采用320*240液晶屏 ，通过多级菜单实时显示互感器采集的三相电压及电流信号及温湿度传感器采集的工作环境的温湿度值。
Zigbee模块处理器CC2530内嵌51内核，能够将互感器及温湿度传感器采集的数据通过射频天线，传递到与主控PC 机相连的无线汇聚节点，射频模块CC2530内部集成了符合IEEE 802.15.4标准的2.4 GHz的RF射频模块，内部存储器和微处理器(8051)，微处理器内部集成了模数转换ADC，串口通信接口，通用I/O接口，AES-128安全协处理器等，能够独立编程控制。通过串口通信接口实现了CC2530与节点微处理器STM32的通信。
该第一阶汇聚类子节点（2）和次阶汇聚类子节点（3）都包括STM32F103VET6芯片及外围最小系统，Zigbee模块连接STM32F103VET6芯片，电源模块作为STM32F103VET6芯片的驱动电源，第一阶汇聚子节点通过串口与上位机进行通信，并将接收到的数据实时传至上位机实现对无线子节点的实时数据通信及监控，并且将电网现场无线子节点采集的数据分类存至数据库Access，进行电能质量的分析，其中Zigbee模块和电源模块所需型号与采集类子节点中一致。
其系统技术指标
1、工作电压：微处理器STM32 3.3 V，ZigBee无线模块 3.3 V，2、传感器模块 5V
3、工作温度：-35~80摄氏度。
4、工作气压：101Kpa左右。
5、工作环境：所在区域无强烈电磁波干扰。
6、通信方式：串口通信 Zigbee无线通信。
7、显示方式：320*240液晶屏，上位机。
无线子节点（包括汇聚和采集子节点）上电后，进行系统初始化后，进入数据采集循环，将采集到的数据通过液晶屏实时显示，通过查询按键确定是否有按下，是否进行按键处理，切换数据显示界面，并进行相关设置。无线汇聚节点上电初始化后，接收来自无线子节点的数据，进行初步处理后通过串口发送至上位机软件。
采用监控平台控制整个系统，该监控平台主要利用了VB6.0中的MSComm控件，及ADO控件，其中MSComm控件实现了汇聚节点与主控PC机之间的串口数据通信，ADO控件实现将串口接收的数据及时保存至数据库Access创建的表中，同时上位机的无线网络节点管理可以实现无线节点的远程控制，能够实现网络节点的通讯连接与断开，能够实现根据实际情况选择适当数量的节点，使得无监测任务的节点进入休眠模式，降低无线节点的功耗，延长工作寿命。

Claims (3)

1.一种基于VB6.0与无线网络技术的电能实时数据监测系统，包括主控PC机（1），其特征在于：在主控PC机（1）下设有第一阶汇聚子节点（2）且彼此间通过有线连接，在第一阶汇聚子节点（2）下设有至少一个次阶汇聚子节点（3）且彼此间通过无线连接，每个次阶汇聚子节点（3）下设有至少一个采集类子节点（4）且彼此间通过无线连接。
2.根据权利要求1所述的基于VB6.0与无线网络技术的电能实时数据监测系统，其特征在于：所述采集类子节点（4）包括STM32F103VET6芯片及外围最小系统，电压电流互感器及其信号调理电路，温度传感器，湿度传感器及其信号调理电路和键盘分别连接STM32F103VET6芯片输入端，液晶显示器连接STM32F103VET6芯片输出端，Zigbee模块连接STM32F103VET6芯片，电源模块作为STM32F103VET6芯片的驱动电源。
3.根据权利要求1所述的基于VB6.0与无线网络技术的电能实时数据监测系统，其特征在于：所述第一阶汇聚类子节点（2）和次阶汇聚类子节点（3）都包括STM32F103VET6芯片及外围最小系统，Zigbee模块连接STM32F103VET6芯片，电源模块作为STM32F103VET6芯片的驱动电源。
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