移动充放电设施技术及其规划与运营研究综述

目前,充放电需求区域性、时段性短缺,固定充电设施存在总量不足、扩容难、利用率低等问题,移动充电设施因其移动便捷性,受到广泛关注。阐明移动充放电设施的8种典型应用场景,阐述了“智能插座+移动充电桩”、不带储能装置的移动充电车、带储能装置的移动充放电车3种移动充放电设施类型。分析规划布局、调度运行、运营模式与价格机制、关键组件以及安全等关键技术。针对移动模式选取等7个关键方面对移动充放电设施的发展模式进行总结和展望。

窝眼轮式谷物播种机设计

为解决谷物播种难的问题,研制了一款谷物播种机。该机器由处理土壤机构、窝眼轮输粮系统和处理谷物播种装置组成。剖析了装置的工作机理,通过SolidWorks三维软件对装置的结构进行了设计。制作了装置模型样机,尺寸为800 mm×475 mm×700 mm,机器配备的特制窝眼盘侧面安装有24个窝眼槽孔,每个孔每次可播种2~3粒谷子,旋转一周可完成24次约0.3 m 60颗的谷子播种,经试验测试结果表明:采用冀谷20进行播种试验,完成一组24次谷子播种和处理需3.21 s的时间,每次播种间距约为0.012 m,1 min播种约450次,行进距离约为5.5 m。以完成20 m的一行农地的播种为例,所需时间为240.02 s。该机器相对于大型收割农机工作效率更高,体积更小,可以通过手机远程操控,满足谷物的定量精确播种要求。

基于深度学习的农作物病害识别系统研发

针对广大农户和基层植保人员对作物病害识别困难的问题,以苹果、玉米、葡萄和番茄4种作物18种病害为研究对象,采用VGG16和Resnet50建立识别模型。通过数据预处理、数据增强、模型参数优化、模型交叉验证等,构建单作物多病害识别和多作物多病害识别模型。性能对比结果表明VGG16识别性能优于Resnet50,VGG16模型的识别正确率都达到96%以上。对VGG16识别模型分析后发现根据作物发病特点建立的单作物多病害识别模型性能更好。因此,本文提出分类建立单作物多病害识别模型的方法,结合智能手机、Web技术和网络编程技术,研发一个农作物病害智能识别系统。本系统可为用户提供精确的识别结果、病害知识和防治方法。系统的Socket网络服务可作为独立模块,为农业机器人、智能农机、无人机、农业专家系统等提供统一的作物病害识别接口。本研究可为农业植保信息化和智能化提供技术支撑。

BACnet协议控制界面的设计与开发

在智能家居领域中,BACnet协议有比较重要的应用,但是由于其本身只是一种协议,使用者不能很方便直观地查看其所携带的数据内容。因此依据Socket套接字以及Qt开发工具设计一款桌面端App,这使得在BACnet智能家庭网络中,实现了一种方便、高效且灵活的服务调用方式。

基于ROS和SLAM的无人消杀机器人系统设计

为解决传统消杀流程繁琐、覆盖率低且难以保障工作人员自身安全的问题,对消杀机器人系统设计进行了研究。设计了1种基于机器人系统(ROS)和激光同步定位与地图构建(SLAM)的无人消杀机器人系统。该系统使用调度软件,通过远程调节消毒液浓度、喷射消毒液和自主导航实现无人消杀、提高消杀覆盖率并保障工作人员安全。为便于操作和管理,采用Pyside2设计了1款通过Socket与机器人机载微型电脑进行通讯的调度软件。可通过该软件远程调节消毒液浓度,以适应不同的应用环境。利用无人驾驶平台的最短路径规划和全覆盖路径规划,实现了定点导航消杀和全覆盖消杀的功能。调度软件与消杀机器人的配合可提高消杀作业的工作效率,实现智能化消杀过程,为消杀机器人系统的设计提供了参考。

用户侧能量管理原型系统的设计与实现

从节能和转移负荷方面,阐述了建立用户侧能量管理系统(U-EMS)的必要性。在介绍U-EMS预期功能和实验环境的基础上,设计了U-EMS原型系统。U-EMS硬件部分由智能插座、数据收发模块、RS-232串口转以太网模块和服务器等组成;U-EMS软件部分包括数据收发及服务器端、PC端和手机端等相应软件模块,可实现用电设备的功率采集、总用电量计算及用电设备的通断等基础功能。介绍了U-EMS运行情况,并指明了系统下一步的发展和研究方向。

智能用电网络的设计与初步实现

发展智能用电是建设智能电网的重要环节之一。本文综合以往智能用电、智能家居与自动需求响应的认识,提出了"智能用电网络",给出其定义。智能用电网络是将用户侧的各种电器通过能量信息网关互连而形成的网络。它旨在建立基于物联网、互联网与智能电网技术的联系海量电力用户的大型用电网,不仅可以帮助用户节能,给电力用户提供智能友好的个性化、差异化服务,还可以引导电力用户灵活互动地参与协同需求响应,帮助电网实现优化运行。智能用电网络的硬件部分由智能插座、智能红外控制器、能量信息网关、云端服务器、移动终端等部分组成;软件部分基于Android平台进行开发。目前,该网络已在清华大学紫荆公寓投入试运行,运行结果表明本文方法的可行性与有效性。

探讨智能用电技术的应用

通过介绍当前具有代表意义的智能双向表计技术、智能电器及插座技术、智能用电终端技术、智能用电信息管理系统技术及互动式用电技术,分析了各项用电技术的特点及在智能电网中所承担的重要功能。可以预期智能用电技术将在未来得到极大的丰富与发展,并在人类家居生活中担负着越来越重要的作用。

基于物联网的智能插座的设计

针对传统电源插座的缺陷与功能不足,利用电能参数自动检测、RFID射频识别、Wi Fi无线通信、嵌入式MCU,以及Android智能控制、管理等多种技术,设计出一款基于物联网的智能插座。当插座未接入电器设备时,其自行断电;当插座上接入电器设备时,通过RFID射频识别技术,插座能自动、实时检测当前电器设备所需要的电压、电流、功率等电能参数是否超过插座所能提供的最大电压、电流、功率等参数,并决定是否给电器设备供电。这样,不仅有效地避免电气火灾发生,而且还能有效防止插座伤害孩子事故的发生。结果表明,该设计达到了预期目标。

基于IOS的智能家居终端控制系统

为了更好地满足用户对生活居住需求,给用户提供更好的对智能家用电器的控制体验,提升家居生活质量,基于IOS的手机平台和平板电脑,设计了基于IOS的智能家居终端控制系统。该系统建立在IOS平台上,利用IOS系统支持的各种资源建立并且使用户使用智能手机对智能家用电器的远程控制。该系统成本低,操作灵活,界面友好,经实际使用获得了很好的用户体验。

一种可红外遥控和定时的智能插座

针对普通插座功能单一,无法遥控及控制通断电时间的问题。设计了一种可红外遥控并通过按键设置在24 h内的任一定时时段自动通、断电的智能插座。该智能插座以STC89C52单片机为核心,外围电路采用键盘、LCD1602液晶显示器及红外遥控模块,实现了远距遥控该插座的通断电,及在预先定时时段的自动通、断电控制,而无需拔掉插头。从而减少了电器的待机损耗,达到智能控制与节能的目的,弥补了普通插座功能的不足。

基于Android的智能家居终端控制系统

为了更好地满足用户对生活居住需求,给用户提供更好的对智能家用电器的控制体验,提升家居生活质量,基于Android的手机平台和平板电脑,设计了基于Android的智能家居终端控制系统。该系统建立在Android平台上,利用Android系统支持的各种资源建立并实现。用户可以使用智能手机实现对智能家用电器的远程控制。该系统成本低,操作灵活,界面友好,经实际使用获得了很好的用户体验。

基于Android的可联网LED照明灯的设计

智能家居是指通过物联网技术将各种设备连接到一起,物联网技术的迅速发展促进了智能家居的发展;设计了一种基于Android的可组网的LED照明灯,该LED照明灯以基于Android的智能电子设备为控制终端,通过socket通信的方法实现与LED照明灯之间的通信,达到对照明灯的开关以及亮度调节的目的;LED照明灯采用STM32F030F4P6微处理器作为控制芯片,选用高效率、高性能的TPS92515作为大功率LED的驱动,并采用USR-WIFI232-B2作为WIFI通信模块;LED照明灯的亮度通过微处理器输出的PWM信号进行调节,不仅可以实现亮度从0%~100%的线性调节,而且解决了普通照明灯在开灯和关灯时,瞬间点亮和瞬间熄灭,对人眼的冲击问题;采用该方法设计的照明灯实用性强,具有较好的推广价值。

智能家居中无线智能插座系统设计

提出一种基于物联网环境下的无线智能插座系统,该系统实现了家用电器的智能化和信息化,具有供电过程控制、电能计量、无线通信等功能。系统采用红外遥控、无线射频和手机网络多种方式实现无线通信功能,用户可以通过红外遥控器、MCGS上位机中心、手机短信方式实现插座的通断控制、定时任务和电能监测等功能,满足了用户室内遥控和远程控制的不同需求,该智能插座还提供过流、过温等安全保护措施,保证了用电安全。经实际测试,系统具有很高的可靠性和安全性,随着智能家居的普及和发展,该设计具有广阔的市场应用前景。

一种智能家居中可计量插座的设计

针对目前用电紧张和家庭用电自动控制的需求,设计了一种带计量功能的智能插座,其外形采用国标的86暗装用安装盒尺寸,硬件方案采用So C芯片V9811实现对用电量的计量,采用开关电源对智能插座进行供电,采用无线ZigBee通道实现对电器用电的远程检测和控制,使用继电器对电器用电进行控制,可以实现电能计量和家庭用电的智能控制。将其用于智能家居系统中,可以有效针对家庭用电情况进行用电控制。试验结果证明,智能插座工作稳定,计量准确,可以用于智能家居系统中。

居民用户能效管理技术应用

文章采用三层架构的方式,对能效管理关键设备、融合通信技术、用能管理主站进行详细描述,结合浙江海盐智能小区示范工程,通过安装能效管理设备,部署主站软件,实现对居民用户的用电设备、微网接入设备等进行用电信息的采集和管理,为用户提供优化的科学用电方案。结果表明,能效管理技术具有实用、高效、节能的特点,实现了电力用户与电网之间的双向信息交互和能效管理,为指导用户科学用电、提高电能使用效率、节能减排提供了技术手段。

基于Web Services的嵌入式智能家居系统的研制

本课题的智能家居系统基于XML Web Services的分布式计算模块、嵌入式系统和网络通信技术进行开发,包括四个模块,分别是Web Service服务端,掌上设备Pocket PC客户端、嵌入式系统平台和数据采集端,其中Web Service服务端作为智能家居系统的核心模块,控制整个智能家居系统的正常运转,掌上设备PPC客户端则用来作为用户远程连接Web服务器端的客户界面,而嵌入式系统平台则用来实现一些家居的具体电子电器设备。同时其通信集还包括Web服务集通信、GPRS无线通信和Web Socket通信三部分。最后完成的系统模型经过测试运行良好,具有很强的实用价值。

基于单片机的智能插座设计

近些年来,智能家居新产品层出不穷,智能插座就是其中一种。传统家电大部分没有智能化和信息化功能,智能插座就起到了辅助传统家电的作用,包括供电远程控制,用电状态监测与控制等功能。本文提出一种低成本、高效率的智能插座设计方案。

智能家居系统中基于能耗管理的智能插座设计

智能家居是物联网技术的一种重要实现,也是实现智能用电的有效措施智能插座作为智能家居系统中必不可少的环节,实现了远程智能控制、数据采集、过载保护、能耗管理等功能。本文采用TI公司推出的CC430系列处理器,通过对电源模块、计量模块、继电器控制模块详细分析,完成了智能插座的设计,并对各模块进行了相应测试。

SSL在构建安全智能电网中的研究和应用

随着社会工业化和信息技术的不断发展,电力行业进入了智能电网时代。智能电网的信息安全主要包括物理安全、网络安全、数据安全及备份恢复等方面。重点研究其中的网络传输和数据安全,并设计出一套基于SSL通信协议和数字签名机制的通信模式,从而提高智能电网的安全防护能力。