1. 研究目的与意义
随着云计算和物联网技术的普及，城市公共建筑用电的发展又迈向了一个新阶段——智能用电，尤其是在能源危机这一世界性难题的背景下，智能用电作为一个重要方向打破了传统电力系统对用电负荷粗放式管理的局面。从2016年开始, 我国多个省份已多次出现电荒, 电能生产难以满足负荷需求。另外, 由于电能质量不能满足生产要求, 部分高科技公司甚至面临着“无电可用”的困局, 电能质量已经直接导致了社会生产力的下降并造成了经济损失。以往电力系统对用电负荷的感知能力仅仅局限于用户的电表，对建筑物内部用电的电气设备种类、设备电能计量和用电方式习惯等都缺乏感知。基于智能用电以及智能电网整体规划的需要，我们需要深入感知建筑物内各单位的用电信息。
目前市场上传统的照明灯具等设备开关功能单一，不能对电气设备进行远程开关控制和电气设备用电计量，无法满足用户对用电安全需求的特点。面对这样的市场需求，便捷的智能开关取代传统开关已经成为大势所趋。无线技术的出现满足了人们对自由智能开关的向往，而未来智慧城市的建设将为智能开关更快的普及打下基础，通过移动互联网远程控制实现家居智能化。利用计算机、无线通讯数据传输等技术，实现家庭照明遥测、遥控、遥讯的控制系统，可以实现对照明设备的智能化控制，具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能;并达到安全、节能、舒适、高效的特点。对于现代需求的提升，传统开关功能上逐渐无法满足日常生活中对用电安全的需求，智能开关在传统开关配电设备上进行升级，通过物联网技术 智能开关实现配电设备的运行数据进行处理，设备状态，预警报警等智能化用电管理。集合传统开关的功能于一身，升级为智能开关，温度、电量、电流、电压、功率等数据信息通过云端智慧用电平台实现智能化控制。
满足用户对电能的基本需求和电能质量的要求的关键是进行负荷控制和电能质量监测。目前, 我国电网中监测设备和负荷控制设备都是永久性的专用设备, 这些设备不仅价格昂贵, 而且很难监测整个电力网络。智能开关在这种情况下应运而生, 和专用设备不同, 智能开关价格便宜而且体积较小, 它可以自由分布在电力系统的各个角落, 实现对整个电网的数据采集和监测, 从而了解整个电网的运行情况。根据供电需求和电网电能质量的具体情况实时控制负荷, 在系统发电能力不变的条件下优化电能配置并为用户提供高质量的电能。
2. 研究内容和预期目标
2.1主要研究内容
-
分析国内外智能开关产品结构基础上，明确智能开关的模块组成，主要包含电源电路、单片机主控电路、超声波传感器检测处理电路、存在检测和控制电路、声光报警电路、串行通讯接口电路、执行器控制模块电路等
2）参考目前已有产品的功能设计，通过arduino等软件进行物联网相关方面的学习
剩余内容已隐藏，您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容！3. 研究的方法与步骤
根据任务书中的要求，研究目前智能开关设计的背景与意义，综合国内外研究现况对已有产品进行分析，利用arduino及protel等软件进行硬件上的设计，解决相关模块的理念问题，对于困难部分需通过查阅相关论文与行业资料进行解决，大致分为以下几个步骤：
（1）查询和上网搜索相关资料，了解智能开关与电力监测系统对于电力系统的研究意义。
（2）通过查询得来的资料和实物产品了解和认识目前市面上已有产品的设计方法和理念
剩余内容已隐藏，您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容！4. 参考文献
[1]卢坤．基于物联网的家居环境监控系统研究[d]．南京信息工程大学，2016．
[2]侯琛，赵千川，李海涛，张浩．物联网中的嵌入式终端．电子测量技术 2014，37(101)：113-117．
[3]孙其博，刘杰，黎葬，范春晓，孙娟娟．物联网：概念、架构与关键技术研究综述．北京邮电大学学报，2010，33(03)：1-8．
剩余内容已隐藏，您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容！5. 计划与进度安排
1）2022.02.10～2022.03.05 查阅资料，翻译外文资料和撰写开题报告；（2）2022.03.06～2022.03.25 研究电能监测原理和wifi无线传输开发原理；
（3）2022.03.26～2022.04.20 设计基于esp32 wifi平台的智能开关系统，并采用常用eda软件绘制符合计算机辅助设计制图相关标准规范要求的原理图和pcb图；
（4）2022.04.21～2022.05.02 查阅相关资料，根据所设计的无线开关控制功能，完成相应的硬件和软件设计；
剩余内容已隐藏，您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容！立即支付
