资源描述：
E嬲謦垡熹烹}__ 基 于 嵌 入 式Li nux系 统 的 家 庭 能 源 动 态 监 测 系 统 二| 车林峥，缪希仁．陈昌鹎 福州大学电气I 杜与自动化学院，福建福州350108 摘耍提出T家庭能源动态管4系统的设计方案。统通过电嚼目率检测电 路检到电月频率的状态．将结果a过嵌式Li nuxi 统进行数据nⅢⅫ动态＆ i ．通过与T位机控制电路的通信．对电器进行*关控斜。试验襄日．*月该方寨 目H 鞍好地达到家庭能源动态控制的目的。 关键词*Ⅲ自≈监捌*统电同额率嵌式I．i nux幕统BO A 中目分类}IF’11Z献标志日【女章编号1614H 411【21}I⋯I⋯H 132a15 存lb山系统中，巾j一用-b负载过大或其他原 陶，会使电刚电压过低，使H {电吐各处f 低压运 行状态低压运行对用电设备和}扎嘲都是不利 的，甚至会造成严重危害U曲．我国电呵正面 临鞍夫的用电爪力．而错峰填谷就是为了转移高 峰川电减耗电网n山而采取的措施 些地区 JF堂装分时电能表．实行低粹优惠FU 价的政策， 以减轻用电高峰压力。随若囤R经济继续持 续较快地发腱．人民生衍进一步嫂茸．电力需求 在未米仍将继续保持稳定增长的志势．电力1二业 将迎米史严峻的考验。 l 系统设计框桨 动态需求控制 D D C 技术墟过在位荷求端 开发自动平衡的能力求达到电力供麻和斋求的 平衡．而不是单一的通过埘州户端的统i 卜和顾 m 琢符圳 测，针对当前缺电现象『1益严匝，特刖是小同时 段川电小均衡 即白天电力严币短缺．夜间则出 现“窝电” 的现象，些地l矗L经出台了分时jU 价、阶梯式电价、两部制电价政策，以抑制当前缺 电局面，缓解电力紧张，对目前严重短缺的电力 赞源进行台理配置。可再生能源如风能、太阳 能等 造成的污染较低，但提供的间歇性电源容 珏引盘电阿小平衡问题“，阳此，人们对需求侧 监洲技术的兴趣和投入H 益增长，即通过调节用 户的片j 电m 倚使其控制在”j 11i 『电网町用电蜒的 范围内．这将有利丁消除电网需求的大幅度波动 和H 省用户的阡支。 奉文挺出的家庭能源的动态监测系统竖 山电| 卅频宰检测模块、战_d脚咒模块厦电器控 制模块组成j { i 过榆测电阿频率的状志．；叶电器 进行动态控制．以达到电阿Jj{电的供求平衡系 统设i{舡罔如图1所示 ％￡I螂一1．￡．＆．目S目．Ⅻ女自自*t ■**H{5＆}日R*＆ 镕■■I郸一1．￡．m ￡．m ￡女自∞**m 口EnⅡj *d， t ￡q目目i “一i 。＆i ”Ⅻ}≮月C2∞6BA H 02ⅪI4{H ＆”ⅫⅢ目 2∞8F肼0200”1．t f自m 4R ∞■∞| g＆i ‰cJ帅20} ●D 2电网频率检测模块 当用电链增大时．电阿频率会发生波动、国 家标准GB ／TI5945-- 1995 电力系统频率允许偏 差规定烈50II z正弦波竹为我囤电力系统的标 准频率 工频 ，并规定电力系统正常的频率杯准 为5002JIz，因此，’箍测刮的频率超过这个 允许范俐时，就认为电网J1J电异常。 电嗣频牢检测模块}蛰由变压器、比较电 路单片机串口通信电路等目I 成，由丁A 实验 宰条“r测试电网频率比较田难，所以枉测试中 采用频率发q报模拟电阿频率的变化。崮2为 在PSpice软件中制作的频率检删电路糌{。 图2电崩频率幢刮仿真电镕 在宴际电路中，将220V交流电通过小型变 压器转化为可进行处理的低电平电压。，从变压 器二擞侧出来的低电雎接人运算放大器的反向 输人端．’o给定的同向箱端的电压进行比较． 使输出端输f}{方渡，| 因为0V 电压容易受干扰， 所以在检测电路中将运放器的同向输人端的待 比较电慷蹬髓为2V ．电瑚频率检测仿真电路的 输出被形如罔3所示 由嘲3可见．降压后的交流电压经过2V 比 苎尊是生寰蔓lc嘲 删 删 叭 “ 、l＼3＼| 3*Ⅱ自镕％自*H 目 较点时均台产，LJ一升沿或下降沿的电平突变可 将该『U平突变接单片机的中断I／On进行处 理 雌片机f 频牢的计箅是通过在定寸问内 “算空流电帕过零趺数来计算频事值的，其}l 苒软什流程如幽4所示 目4片n额值”算i 在对频牢值的计算漉程中，单片机根据吐定 的定时初始值．每100m s产生一次定时I}一断，当 中断次数达到200次即20s时．将过零中断的计 数结果进行处理并转换成频率值，然后传送至串 口．由嵌入式州关进行接收贴理 3嵌入式W eb服务器的设计及远程控制 实现 嵌式网关以A RId9S3C AIO为硬什核心， 以嵌入式AR M ．“n帆操作系统为软件平台。为 了实现远程监控，网戈必须配置W eb服务器。 3I BO A 介绍殛其移植 在A R M ．Li nuxF．主要有3个嵌式W eb ．‰塍‰ 1， 删迥彳-一l ⋯卜lpH w ～剖 E嘲观代建疽电气 Serverht tpdthlt pd和B OAi , l t pd是艟简单的 个W eb知⋯，它的功能最弱．小支持认五，不支 持CGI，也不主特曲恋贞由『，冈此它不适合商级应 Jj】t hnpd和BO A都支持身份认证．CGI等，功能 比较齐全，但thttpd在运行过程中所需要的资源 要远大于BO A BO A是一个单{工务的小型ht tp 服务器，源代码开放，性能优良，特别适用j ‘嵌人 式系统中。因此．本文选择BO A 作为服务器。 在A RM Li nux下实现BO A，其过程如下 I乩⋯boaorg下拽BO A 494 L3m 目源妈，将下载的文件放人Ⅲ广录女U ／ccp中． 解压l arxd boam94 13 t扎gz． 2生成M akefi l e文件。Im Ⅲ94】3m 口解压后生成boa．O94 I3li 录．运行该H 录下 sM ／confl gure文件．执行命令／conf igau_| ． 3修改M akef ile文件viM akef i ie ①修改ccgee为CClinuxgcc。 ②修改CPP印cE为CPPl⋯ 一g。c- E 4 进AhaⅢ9413／src目录，执行编译命 令即m ake，得到的可执行程序为‰a，冉执行命 令a洲-li nu】【- st ri pb雌．将调试信息剥去。 5 把编译后的boa放人根文件系统的／bin 目录下。 6 BO A 的配置在BO A 源码hdm94 13日录下L 有一十示例boaconf，可以在其基础 上进行修改。修改如F ①cm “p修改G ”upnogm up为Gw up0。 ②s‘．rl pl A l ias修改ScriptAli as／cgi bin／／埘／ Ⅱl，‘目一bi n／为蜘一A】Ia一哪一bitC／v“／www／唧-bin／ ③s⋯rN扪e修 改ServerNam e⋯your orghP“mSe“erNameyouror s】lem _| 固如果文件系统为只凄的如cm m fs，需要 在b0口conf里注释掉下面一千亍 AccessLog／var ／l os／bos／a∞esslog 此外，迁需要将m imetypes文件复制于根文 件系统／巾日采下，通常从“n呲}机的／et c 17 录F直接复制即可 7重新编译文件系统，然后下藏到A RM 板二 完成I述操作枉A RM 扳上运行B OA 程 序．正常情况F孰，在㈦l 蚀过IE浏览器访问 能烁符川 开发板f的W ebse⋯。并H．通过编写CGI外 部扩胜程序．即可实现动态W eb技术。 W eb服务器BO A 实现动忐阿页的工作执行 流程如图5所示。 固臣 牟 “ 芏4 32远程控制设计 阿曼在上电启动后即执行串13查询程序，不 断检测电同频率榆测模块是否有数据传送进来． 并把接收到的频率值存放在一个缓冲文件中。 网贞每厢一段时间即从缓冲文件中提取最新频 率值进行显示．这个过程通过C GI程序实现。 本文采用CG I程序实现W eb动态显示及榨 制 。 通 用 网 戈 接 口c⋯nnG at ew ayInt erface． CG I 是外部打展应用程序与W eb服务器交互的 个标准接口，它本身是个服务器端的程序， 鼍用户的谢览器向服务器发出请求时，请求由 CG I 程序执行．动态地生成网页代码。CGI程序 一般完成W eb网页中表单Fc棚数据的处理 舟询等。CG I程序可以用仟何程序设计语言编 写，但对于BO A1．1i 言，不支特任何脚本，只支持c 代码的C G I 程序用C 语言编写的C G I 程序执 {r建度快，安全挂和效率都很高． CG I撼利用标准输输mSTD IN ／SFD O Ur 的式传播当用户提交个H TM LFm -口『， T㈣士[～J卡l；|l士一一囊 W eb浏览器自先埘F0m -1的数骷以名宁／ff f时 的形式进行编码井发给W eb唯务器，然后由 W eb服务器传递给CG I程序。韭格A 如 “N AM El VA LU El ＆N A M E2V ALUE2”的形 式。若参数值中间有空白．910以“”代特．特殊 字符则以“％X X ”代替，其中xx为特殊字符的十 六进制ASCII 码。这些特殊字符包括“＆”、 “”、巾文以及ASCI I码值为128以上的字符 信息经过样包装后．传递方法M EIH O D 如果设 没定为PO S。r则程序先从CO N rEN T LENG TH 环境量得到数据的字妊，然后从标准输中读取 相血K 崖的宁符串即可得到提交的数据 M ETH OD 如粜设定为G ET，资料会被迸Q U E- l {Y -sFRING 的环境变埴中，通过蚓川蛹数get env “QU ER YSTRIN G ”读取叩町表单信息获取 流程如罔6所示。 目6CG I寰单信息获取漉程 4电器控制模块的设计 当测得的电同频率低于正常范国时，嵌式 网关将发出信号时某些电器进行间歇性通断．以 降低片{电量．减轻用电高峰时的电网搓力。可通 过电器控制模块宴现。 电器控制模块主要通过单片机的I ／O口控 制继电器的通断来实现电器开关控制。在测试 中以白炽灯作为模拟控制对象．电路设计如图7 所示。 苎尊蔫燕墨R圜 匣7镕电*挎“电镕 哪关根据榆测到的频率对电器控制模块进 行控制．如粜小『F常，则执{r川歇件通自r榨制，如 10⋯儿IJf．然后10m in盖 ； 同页制作殛相美测试结果 秉用M Ⅲr ．m edi aD H am w eavcr M x2004软件 制作网页’，如剧8所示 ， ■ oll _____________o_ 在测试过程巾．利_【}】频率发生仪模拟电闷颠 率进行驯试。削9为测得频率在50 0023 H z时 的情况．此时频率在l E常范嗣内．电器均在正常 工作状态下。 目9频}E 常时的同页状态 罔10为测得颇率在49 7528 H z时的情况 35 妃隅碧_|[i芝烹 烹墨 此H 十频率低于正常状态，第二种电器则宴jT间歇 性上作状态， {罩● 圉10m fE常时月Ⅲ恋 6结语 本文引对日前J1j电紧张的状况，提m 了一种 艟偶什州 基于需求侧的电网频率椅测及相应的电器拄制 方案．，随着家用电器的不断增加．家庭用电负载 也越来越重，如何有效地错峰填谷，达到电阿用 电的供求平衡是々后一个热门的话题。 I】张B分时电价对用电错辟的影响【J ]科技咨询 导报．2M ㈩461犯． 2】苏亚欣新能凛与可再生能簿概论[M ] 北京化 学工＆出版社．2晰 3】谭浩舟Ⅲ舒作技术【M 】北京人民邮电出版 社．2002 №m IⅢI-0⋯2115 1 vnam i cM uni t orSyst emolt tom ePocr BasedonEm beddedLinuxSyst em l Jl lnfeng．M I A nX i rencH E NC hangpeng C ol lege ofElectrical En商aeeri ng＆A ut om at i on，I“uzhouUni veⅨi t y，F皿hou350108，C hhm A bstr actPoeh”∞he№ofthedynm i cm”’mnls pt em dhnI| l。p Ⅲ ⋯pulh“Theq⋯d。 I∞删∞呲r卯dfrequew ysⅫ∞m mu小the”一印dd⋯mclm ui l，andt hedet “t ion咐■I毗P∞∞98d”d dynⅢi cdlsplay“l∞theInt em ett hm udem beddedunⅡsyst emB esi dea ．t hesyst emc㈣dthed“capplie by⋯u⋯lon wit heonl m [ 1edci m ul irhcl口Ir口dtshow edl }Ⅲt he des i gncⅧId№hlevebasi cfuM ⋯dd～ i c⋯lofhom epow “ ． K eyw ordsdynam i c呻w “mnl t orl ng口咖；呻哪州d；wbedaeALt uut口n咖；BO A ⋯c一⋯o～常tB々⋯o⋯⋯’⋯一⋯oteo 上接第27页 分析【川山西佳氰；节艟．2099 4 27．29． [2】罗惶山f 中藁办公楼地谭热泵i 调设计殛运行 收稿| | 】【l I201006一l I D esi gn of Com posi t e ColdandH eatSour ce Syst emof A i r C ondi t i oni ng BasedonG r oundSour ceH eat Pum p YU‰ ，LUO怖kw X i’anU nivem it yofA rchi t ect ure＆T钟hnol ogy．X i ’aT| 710055 China A V atr aoA i m i ng丑I t he ai r rondi l i oni ngsys t emofam 。m l m i l di ngrom plex．。El nsl 口of删IeEol d andheat∞⋯“sIPm ‰I”g”und⋯￡hralImm p””Pm ImedThedⅫpm wipl e,ifthis sys t em ．t hede 自“ofground h∞l exchangersysl em andt hecont r olof soi | h刚pum psy9lem ⋯e。“Ⅲ丌dd’Pa哪ghthe∞lua] ⋯ ⋯I，thisdes il∞greatly”lIucdposer∞nsumllt⋯sml uIdbeusedf km km n‘f K eywordsair训Ⅲom “gsyst em ；cddn州heat 洲r∞≈st 帅．FouDd∞u让Ⅻpom pGSH P； gr oundheat ex血蚰ger
展开阅读全文
