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研究生:黃柄分
研究生(外文):Bing-Fen Huang
論文名稱:智慧電網之電表用電監控
論文名稱(外文):Monitoring Smart Grid Power Meter
指導教授:蔡亮宙
指導教授(外文):Lian-Jou Tsai
學位類別:碩士
校院名稱:南台科技大學
系所名稱:電機工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:102
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:74
中文關鍵詞:智慧電網ModbusPython
外文關鍵詞:Smart GridModbusPython
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隨著全球能源短缺及價格飆漲,節能的議題已經成為各界討論的重點,其中智慧電網的建置已經成為最近幾年全球最熱門的產業之一。由於智慧電網所包含的功能非常的廣泛,所以各國大多以智慧電表來進行建置的基礎,再進一步去擴展其功能。本論文所提出智慧型電網的系統架構是由eMeter Server透過Modbus通訊協定來和電表設備做通訊對所有電表做資料的收集和分析並存入資料庫,另外也提供了Web Server讓使用者直接開啟瀏覽器就可進入用電監控的操作介面進行電表資料的寫入、設定、即時用電資料的顯示、啟動或關閉設備等等的功能,最後也進行了功能的測試,證明了我們所實作的系統是穩定且實用的。
With shortage of global energy and increasing of price, issues of energy-saving has become focusing and significant that push the smart grid to become one of the most important development in recent years. Due to the wideness of the smart grid covers, countries from all over the world construct their systems based on electric smart meters before they can expand the system architectures.
The thesis proposes an intelligent smart grid system that uses an eMeter Server to collect the electricity data from power meter facilities via Modbus communication channels. The data are analyzed and stored in database for better access. Besides, a Web server is provided to allow users to directly access, set, activate, shutdown and monitor power devices through the browser interface. Benchmarks are also tested to experience system practicality and stability.
摘要
英文摘要
誌謝
目次
表目錄
圖目錄
第一章 緒論
1.1研究動機與背景
1.2研究目的
1.3章節提要
第二章 相關研究及背景知識
2.1 Modbus通訊協定
2.1.1 Modbus簡介
2.1.1.1傳輸物理層
2.1.1.2查詢回應週期
2.1.2傳輸方式
2.1.2.1 ASCII模式
2.1.2.2 RTU模式
2.1.3 Modbus訊息禎
2.1.3.1 ASCII禎
2.1.3.2 RTU禎
2.1.3.3地址域
2.1.3.4功能代碼域
2.1.3.5數據域
2.1.3.6錯誤檢測
2.1.3.7字符的連續傳輸
2.1.4錯誤檢測方法
2.1.4.1奇偶校驗
2.1.4.2 LRC縱向冗長檢測
2.1.4.3 CRC循環冗長檢測
2.2 Python套件
2.2.1 Python GUI套件
2.2.1.1 Tkinter
2.2.1.2 PyQt4
2.2.2 Python打包套件(Py2exe)
2.2.2.1 Install Py2exe
2.2.2.2打包方法
2.3 Raspberry Pi
2.4嵌入式系統(Embedded System)
2.4.1嵌入式系統是什麼?
2.4.1.1特色
2.4.1.2核心程式
2.4.1.3嵌入式系統核心
2.4.2 Embedded Linux
2.4.2.1 Linux系統
2.4.2.2 Embedded Linux系統架構
第三章 系統設計與原理
3.1設計目摽
3.2系統架構
3.3軟體設計
3.3.1電表設備
3.3.2單機介面軟體設計
3.2.2.1 Connect按鈕觸發動作
3.2.2.2 Write按鈕觸發動作
3.2.2.3 Save Excel按鈕觸發動作
3.3.3 WEB軟體設計
3.3.3.1 Protocol制定
3.3.3.2 WEB Server軟體設計
3.3.3.3 eMeter Server軟體設計
3.3.4 Converter軟體設計
第四章 系統平台建置與功能測試
4.1硬體平台建置
4.1.1硬體目標平台
4.1.2開發工具
4.1.3建立核心程式
4.1.3.1組態核心
4.1.3.2編譯與封裝核心
4.1.4 I2C Bus
4.2 Converter
4.2.1 tGW-715
4.2.2 Raspberry Pi Converter
4.3功能測試
4.3.1單機介面測試
4.3.2 WEB介面測試
4.3.3 eMeter Server測試
第五章 結論與未來工作
5.1目前成果
5.2後續工作
參考文獻
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