臺灣博碩士論文加值系統

本文使用無線感測網路(Wireless Sensor Network-WSN)建構的小型垂直軸風力發電機監控系統，實測對象是將小型垂直軸風力發電機實際運用在供給停車場及路燈電源之發電狀況來進行監控，並將監控系統以模組化的方式建構完成。監控即時狀況的通訊部分以ZigBee、乙太網路（Ethernet）在遠端建立監控平台，以及建立Access資料庫。藉此，將可望提高風力發電機的發電效率，增加監控系統的穩定性及整體發電成本降低之功效。

This study we constructs wireless sensor network for vertical axis wind power turbine monitoring system. The main test object is monitoring system when we use this wine turbine system to supply power for car parking and street lights. We construct monitoring system by modular design，ZigBee and Ethernet to build up remote assistant monitoring platform for immediately status and Access data bank.Above object can upgrade the efficiency of wind power turbine and improvement the stability of monitoring system and also reduce the prime cost of wind turbine system.

中文摘要..................................................I
Abstract...............................................II
誌謝...................................................III
目錄....................................................IV
表目錄...................................................VI
圖目錄..................................................VII
第一章 緒論................................................1
1.1 研究目的與動機.....................................1
1.2 研究方法..........................................2
1.3 論文架構..........................................2
第二章 文獻探討.............................................3
2.1 風力發電理論基礎....................................3
2.2 台灣風能分析.......................................5
2.3 風機性能評估.......................................5
2.4 國內、外風力發電發展現況.............................7
第三章 系統架構............................................9
3.1 垂直軸風力發電機架構................................9
3.1.1 風能發電系統....................................11
3.1.2 風機葉片.......................................14
3.2 安全控制系統......................................15
3.2.1 電力轉換系統....................................16
3.2.2 LED日光燈管....................................18
3.3 PLC控制系統......................................19
3.3.1 PLC...........................................20
3.3.2 煞車制動.......................................22
3.3.3 充放電控制與MPPT................................22
3.4 遠端監控系統......................................24
3.4.1 VB.NET圖形化監控介面............................25
3.5 感測網路及通訊網路介面..............................26
3.5.1 風速感測-風杯式風速計.............................26
3.5.2 風機轉速感測-近接感測器...........................27
3.5.3 風機即時數據顯示-LED七段顯示面板...................29
3.5.4 ZigBee-WUART.................................30
第四章 網路架構及通訊協定...................................32
4.1 現場匯流排.......................................32
4.2 開放式PLC.......................................34
4.3 PLC網路架構.....................................34
4.4 通訊架構規範.....................................35
4.4.1 網路範圍規模...................................37
4.4.2 IEEE 802.3-Ethernet..........................38
4.4.3IEEE 802.11-WLAN..............................39
4.4.4 IEEE 802.15.4-LR-WPAN........................40
4.4.5 UART.........................................41
4.5 通訊協定........................................43
4.5.1 TCP/IP.......................................44
4.5.2 FINS.........................................51
4.5.3 MELSEC.......................................57
4.5.4 ZigBee.......................................54
4.5.5 ModBus.......................................56
4.5.6 自定義通訊協定..................................58
第五章 實際案例分析與探討...................................60
5.1 充電控制.........................................60
5.2 煞車制動控制......................................62
5.3 遠端通訊網路......................................64
5.4 遠端監控介面......................................65
5.5 風機效能分析......................................67
第六章 結論與未來展望.......................................69
6.1 結論.............................................69
6.2 未來展望..........................................69
參考文獻..................................................71

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