臺灣博碩士論文加值系統

近年來工商業快速發展，大眾對於照明設備之需求日益增加，通常燈具的檢修都是使用者或管理員主動通報，而某些照明設備設置地點處於危險地方導致不便進行檢修，若建置一個自動檢測分析系統，即能夠知道照明設備是否損壞。在最不影響大樓環境的情況下，適合朝著安裝容易、不需重新佈線、隨插即用等需求來發展傳輸方法，故採用大樓內部密度最高的電力線當作大樓的神經系統進行資料傳輸，因此本研究之目的是完成大樓照明設備的即時電流量測與分析。本研究利用量測到的電流訊號進行訊號分析，並且即時辨別照明設備的使用狀態，進而達到快速得知照明設備狀態的效果，改善現今檢測照明設備的方法。在實驗中透過量測不同狀態時的T8日光燈管在正常迴路中各個不同節點的數據和在異常迴路中各個不同節點的數據，找出其關鍵節點，進行連續性的量測，使用過零率分析和能量分析來辨別電流數據，再透過電力線載波傳輸資訊至個人電腦，同時運用LabVIEW程式進行即時電流分析並將判斷結果顯示於人機介面上，達到量測與監控為一體之系統。最後將燈管不同狀態時的關鍵特徵值寫至Arduino控制器，單獨運用Arduino控制器完成即時電流數據的量測與分析，並且立即判斷出照明設備狀態和有自動斷電功能的智慧型燈管監測與自動斷電模組。

In recent years, with the rapid development of industry and commerce, there has been an increasing public demand for smart lighting equipment. Usually, lighting maintenance is proactively notified through the user or administrator, and some lighting equipment set up in dangerous locations which can cause inconvenience for maintenance. If an automatic detection analysis system is developed, it will be able to determine whether the lighting equipment is damaged. In most circumstances, the automatic detection analysis system does not affect the building environment, and will be suitable towards an easy installation, without re-wiring, plugging and other data transmission methods. Therefore, the most dense power lines will be used as the nervous system of the building for data transmission. The main purpose of this research is to develop a real time current analysis of building lighting facilities. It will be easier to get the status of lighting facilities and improve the current ways by using the test to analyze the current signal and determine the status of lighting facilities. This experiment is to measure different T8 fluorescent tubes in the normal state data for each different circuit nodes and data node in various abnormal loops. By identifying the key nodes of continuity measurement through the use of zero-crossing rate analysis and energy analysis , and the results of power line carrier are transferred to the PC, where the LabVIEW® program is used to analyze the results. Finally, the key features of the different state of the lamp are written to the Arduino controller, and the Arduino controller is used alone to complete the current data, real-time measurement and analysis, and can immediately determine the status of the intelligent lighting lamps, and has automatic power-off function and automatic power monitor modules.

致謝 i
中文摘要 ii
Abstract iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 1
1.3 文獻回顧 2
第二章 研究背景 6
2.1 電力線通訊介紹 6
2.1.1 電力線通訊起源與發展 6
2.1.2 高速/低速電力線通訊 7
2.1.3 電力線通訊傳輸原理 8
2.1.4 電力線通訊調變方式 9
2.1.5 影響電力線通信因素 10
2.2 電流量測方法 11
2.2.1 電阻量測法 11
2.2.2 霍爾元件量測法 12
2.3 日光燈介紹 13
2.3.1 日光燈構造 13
2.3.2 日光燈動作原理 14
第三章 材料與方法 15
3.1 系統架構 16
3.2 裝置介紹 16
3.2.1 電力線載波設備 17
3.2.2 霍爾電流感測器 18
3.2.3 繼電器控制 19
3.2.4 Arduino Nano V3.0 20
3.2.5 虛擬圖控程式－LabVIEW 20
3.3 實驗流程 20
3.3.1 實驗方法 20
3.3.2 資料傳輸流程 22
3.4 資料雜訊處理 23
3.5 分析方法 24
3.5.1 Zero Crossing Rate分析 25
3.5.2 Energy分析 26
第四章 結果與討論 27
4.1 整體電路架構 27
4.2 量測數據結果 27
4.3 分析結果討論 32
4.3.1 Zero Crossing Rate分析 32
4.3.2 平均能量分析 34
4.3.3 絕對值能量分析 35
4.4 判斷狀態差異 36
4.5 智慧型燈管監測與自動斷電模組 38
4.6 即時電流分析介面架構 39
4.7 結果與討論 40
第五章 結論與未來工作 41
5.1 結論 41
5.2 未來工作 42
參考文獻 43

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