LabVIEW使用ZigBee无线传感器开发住宅负载电力应用

长期以来，住宅客户的需求一直是电力行业的一部分。由于公用事业需要建设基础设施以满足即时和长期需求，因此公用事业账单既包含能源费用，其中衡量客户随时间消耗的总电量，也包含需求费用，其中测量任何给定时间点的电力消耗。然而，配电公司每月都会通知住宅消费者，这往往会导致高额电费。大多数消费者在管理各自的电力消耗方面遇到困难。消费者没有能力密切监控其负载的使用情况和消耗量，尤其是日复一日的电器。其中一些在24小时内运行，而另一些则仅在夜间运行。此外，大多数负载都经过日常使用，并有不同的要求。对于客户来说，不可避免地要找到他们的哪个负载在特定时间消耗了最高需求。由于这些情况，客户需要支付高昂的电费。

目前已有关于监测住宅客户月度用电量的先进方法的研究，例如可以测量不同负载实时用电量的电子账单监控设备。该设备将监控负载的电力成本和千瓦时消耗。然后，设备将通知用户他们的实际账单，让他们知道他们消耗了多少电量。还有一项关于使用Gizduino和电流互感器进行无线通信的电源管理系统的研究。该系统由非侵入式电流传感器和微控制器组成，微控制器将有关功耗的数据无线发送到处理数据的基站。通过数据基站，用户可以无线控制设备，以压平电源承载的负载，安排负载使用情况并监控每个负载的功耗。

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以往研究的差距在于，电子账单监控设备只测量一个家庭的用电量，而不计算给定时期内的平均用电量。该设备还缺乏记录每个负载的功率峰值消耗。先前研究中使用的电流传感器是消耗更多空间的电流互感器。该电流互感器也用于先前关于智能能源管理系统的研究。关于智能能源管理系统，该系统使用LabVIEW作为编程语言。此外，该系统仅记录千瓦时的消耗量，而不能确定每个负载所需的最大需求。该设备不会同时测量不同负载的千瓦时消耗。该设备在不同的负载下进行了测试，但不是同时测试的。

该项目的目的是使住宅消费者能够密切关注他们的月度账单，并监控每个电器或负载的峰值需求。该设计将为用户提供其负载的实时电力消耗，例如冰箱，空调和照明负载。这样，用户将了解他们的消费量以及相应的比索金额和不同负载的最大需求，这将有助于用户监控和计算他们可能的费用。用户还可以同时监控不同的负载。用户还可以确定给定间隔内的总功耗和最大需求。该设计更易于访问，因为它具有将数据传输到基站的无线连接。此外，与以前的研究相比，该设备将以无线方式传输数据，以准确记录信息。这些结果对于AMI基础设施或智能电表的双向通信设备的开发至关重要。

每个负载都有单独的传感器节点，这些节点仅与一个无线模块链接，用于无线传输数据。每个负载消耗的电流将由交流功率分析仪进行分析，该分析仪充当系统的电流传感器。然后将数据传输到可编程接口控制器，其中它是一个微控制器，将从交流功率分析仪接收到的模拟信号转换为数字信号。这是必要的，因为从交流功率分析仪读取的数据无法通过PIC微控制器以模拟信号读取。测量值被转换为计算机语言可读的逻辑。数据现在被传输到Zigbee，转换后的语言将通过WiFi传输，并且可以由任何智能设备接收。计算机将无线接收传输的数据，LabVIEW投影实时更新监控所接收数据的平均功率、最大需求和计费成本。LabVIEW中显示的监测平均功率、最大需求和计费成本可作为系统的输出。

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