臺灣博碩士論文加值系統

隨著科技資訊的發展，能源的大量使用，人們對於生活水準要求不斷提高，生活方式與過去有所不同。以及全球暖化和能源短缺日益嚴重，節能減碳的觀念也逐漸受到重視，如何發展適當的節能技術與有效降低能源使用，都是值得研究的議題。

本論文以Visual Studio作為軟體平台基礎，規劃一套家庭電能管理系統，並研製智慧型插座其整合微處理機及電能晶片，實現智慧家庭的概念。該管理系統主要以無線RF模組作為通訊媒介，透過無線RF對智慧型插座讀取用電參數，並將所得數值回傳至電腦上儲存，可查看負載設備的即時和歷史用電資料。透過本文所設計的人機介面，利用手動卸除負載、自動定時卸除負載與優先順序負載控制機制，來改變使用者用電習慣，達到節省用電支出。文末並以案例模擬方式來評估提出能源管理系統之可行性。

With the development of scientific and technical information and extensive utilization of energy, people's requirement for living standard grows continuously, the life style has changed. In addition, the global warming and energy shortage become severe increasingly, the concept of energy saving and carbon reduction is paid attention to gradually. How to develop appropriate energy-saving technology and to reduce the energy use effectively are the subjects worth studying.

This thesis uses Visual Studio as software platform basis to design a home energy management system, and develops intelligent meters which is integrated with microprocessor and energy metering chip, to implement the concept of smart home. The management system uses wireless RF module as communication medium, the power consumption parameter is read from the intelligent meters via wireless RF, and the obtained value is fed back to the computer, the real-time and historical power consumption data of loading equipment can be viewed. Based on the human-machine interface designed in this thesis, the user's power consumption habit is changed by manual load shedding, automatic timed load shedding and priority-list load control mechanism, so as to economize the power expense. The feasibility of energy management system is evaluated by case simulation at the end.

第一章 緒論 1
1.1 研究背景及動機 1
1.2 研究方法及步驟 3
1.3 論文架構描述 6
第二章 軟體系統架構設計與通訊技術 7
2.1 系統架構 7
2.2 電能管理系統 8
2.3 Modbus通訊協定 17
第三章 智慧插座設計及製作 25
3.1 硬體架構 25
3.2 電源電路單元 26
3.3 電能運算單元 27
3.4 負載控制單元 36
3.5 通訊單元 37
3.5.1 RS-485通訊單元 37
3.5.2 無線RF通訊 41
3.6 智慧插座之整合 42
第四章 案例模擬與實測分析 44
4.1 環境系統架設 44
4.2 電能管理系統操作 48
4.3 電能管理系統之實測 52
第五章 結論及未來研究方向 59
5.1 結論 59
5.2 未來研究方向 60
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