智能电源管理系统的设计与实现
智慧电源管理系统设计方案
智慧电源管理系统设计方案智慧电源管理系统是一种利用先进的技术手段对电源的使用进行精细管理的系统。
它可以实现电源的监测、分析和控制，从而提高电源的效率和可靠性，减少能源的浪费。
下面是一个1200字的智慧电源管理系统设计方案。
一、项目背景近年来，能源紧张和环境污染日益严重，电源管理成为了一个重要的课题。
传统的电源使用方式存在很多问题，如功耗大、使用不稳定等。
因此，设计一个能够自动监测和控制电源的智慧电源管理系统成为一项紧迫的任务。
二、系统架构智慧电源管理系统可以分为三个主要部分：电源监测模块、电源分析模块和电源控制模块。
1. 电源监测模块电源监测模块通过传感器实时监测电源的电流、电压和功率等参数，并将数据传输到电源分析模块。
同时，电源监测模块还可以监测电源的温度和湿度等环境参数，为电源的合理使用提供参考依据。
2. 电源分析模块电源分析模块接收来自电源监测模块的数据，并对其进行分析和处理。
通过算法分析和数据挖掘等技术，电源分析模块可以对电源的使用情况进行评估和优化。
同时，该模块还能够预测电源的故障和异常情况，以便及时采取措施进行修复。
3. 电源控制模块电源控制模块可以根据电源分析模块的结果对电源进行智能调节。
通过控制器或开关等设备，电源控制模块可以实现对电源的开关、调节和保护等功能。
同时，该模块还可以与外部设备进行联动，实现对整个电源系统的集中管理。
三、关键技术为了实现智慧电源管理系统的设计，需要应用一些关键技术，包括传感器技术、网络通信技术、数据分析技术和控制技术等。
1. 传感器技术传感器技术是电源监测模块的基础。
通过选择合适的传感器，可以实时监测电源的各种参数。
常用的传感器有电流传感器、电压传感器和温湿度传感器等。
2. 网络通信技术网络通信技术是各个模块之间进行数据传输和通信的基础。
可以使用有线或无线通信方式，通过网络将数据传输到电源分析模块，并接收控制命令。
3. 数据分析技术数据分析技术是电源分析模块的核心。
基于FC接口智能电源管理模块的设计
规模 集 成 电 路（ Ｌ Ｉ 展 的 必然 趋势 和主 流 Ｖ Ｓ） 发
为 突 破传 统 电源 管 理 模式 ， 研 发 的 智 能 电 源管 理 模 块 以 Ｓ Ｃ为核 心 ． 刷 Ｓ Ｃ内部 的 Ａ Ｍ９ ２ 将 ｏ 利 ｏ Ｒ ２ 理 器提 供 处理 能 力 ， 部 配 Ｆ处 外
置Ａ Ｄ采 佯逻 辑 、 储 器等 资 源 ； 采用 光 纤通 道 （ｉｅ Ｃ ａ ｎｌ Ｃ为 通信 接 口 ， 过 Ｆ 总线 ， 收 系 统 其 它模 块 发送 的控 制 命 令 ， 仔 计 Ｆｂ ｒ ｈｎ ｅ， ） Ｆ 通 Ｃ 接 逍
一
步 提高 了电 源模 块 的可 靠 性 、 用性 、 通 易扩 展 性 和灵 活 的配 置 能 力 ， 促 进 了 Ｆ Ｃ技 术 的应 用 ， 证 了 系统 功 能和 性能 的优 化 ． 保 ．
１智 能 电 源 管 理 模 块 的 系 统 结 构
智 能 电源 管 理 馍 块 是 以 片 系统 Ｓ Ｃ 为控 制 中 心 现 对 数 ｏ 实 据 的采 集 。模 块 南 电压 电流 调 理 电路 、 关 阵列 电 路 、 Ｄ选 通 转 开 Ａ 换 电路 、 制 器 、 储 器 、 Ｃ接 口等 构 成 ， 要 负 责 电源 模 块 的 检 控 存 Ｆ 主
ｂ ｔ ： ｗ ｗ． ｎ ｓｎ ｔ ｎ ｔ ／ ｗ ｄ ｚ ．ｅ ． ｐ／ ｃ Ｔ ｌ ８— ５ — ６ ０ ６ ５ ９ ９４ ｅ： ６ ５ ５ ９ ９ ３ ｝ １ ６０ ６
基于 Ｆ Ｃ接 口智 能 电源 管理 模 块 的设 计
田泽． 侯锐
（ 安 ｝ 大学 汁算 机 学 院 ． 西 西 安 ７ ０ ６ ） 西 ｆ Ｉ １ 陕 １０ ５
看门狗复位。
上 电 或手 动 复 位 有 效 时 产 乍 ２ ０ ｓ的 低 电平 复 位 信 号 ， 供 给 Ｓ Ｃ芯 片作 为 系统 复 位 触 发 源 之 一 。 调 试 口复 位 由外 部测 试工 ０ｍ 提 ｏ 具 产 乍 ， 于 复 位 ＡＲ ２ Ｔ处 理 器 的 渊 试 接 口。 件 复 位 指 系 统 根据 软件 运 行 要 求 生 成 的 复 位 触 发 源 。 当系 统 在 规 定 时 间 内 ， 用 Ｍ９ ２ 软 而 没 有 得 到 响 应 时 产生 看 『 狗 复 位 ． Ｊ ． 当 Ｓ Ｃ芯 片 接 收 到 ｝ 复位 类 型 【 任 意 一 种 触 发 复 位 机 制 ， Ｓ Ｃ芯 片输 出系 统 复 位 信 号对 电源 管 理 模 块 进 行 复 何 。 ｏ 述 ｆ １ 南 ｏ
电源管理系统
电源管理系统电源管理系统是指对电能进行控制、补偿、保护、节能等综合性能的管理系统。
它是现代建筑物节能与环保设计中不可或缺的一部分。
本文将从电源管理系统的定义、目的、实现方法等方面进行详细介绍。
一、电源管理系统的定义电源管理系统（EMS）是指通过对电力传输、分配、转换和使用进行动态监控和智能化控制，实现电力负荷控制和能耗管理的一种综合性技术系统。
二、电源管理系统的目的1.实现电能的控制：EMS可以对电力负荷进行准确、智能化的控制，以实现电量的合理管理和调度，优化全局用电分配，使得总体供电网络运行更加高效稳定。
2.实现电能的补偿：EMS可以对电力负荷进行有源补偿，有效降低谐波的含量，改善供电质量，提升供用电系统的稳定性和安全性。
3.实现电能的保护：EMS可以实现电能的多方面保护，避免因供电网络过载、短路等故障而引起的损毁事故，确保人员和设备的安全。
4.实现节能降耗：EMS可以通过对电力负荷的控制和优化，实现精细化的能源管理，减少冷暖机和照明设备的运行时间和功率，有效降低建筑物能耗。
三、电源管理系统的实现方法1.数据采集：EMS系统要获取建筑物内部的各种实时数据，如温度、湿度、CO2浓度、光照度、电能使用量等，对这些数据进行采集。
2.数据传输：EMS的采集数据需要通过网络传送给控制中心进行数据分析处理，并决定是否按照预设的控制策略进行操作。
3.控制指令传输：EMS控制中心要下发各种控制指令，包括调整光照、温度、湿度等参数的设定值，以及控制空调、照明等设备的开关状态等。
4.数据显示：EMS要将数据和控制情况以图形化、易于理解的方式显示在监控中心，使管理人员可以实时了解建筑物的用电情况、设备运行情况等。
四、电源管理系统的应用场景1.商场：商场内的灯光和空调等设备需要长时间保持开启状态，将消耗大量电能。
通过电源管理系统的有效管理，可以降低商场的能耗，并保障设备的安全运行。
2.写字楼：写字楼对用电的要求通常要求较高，电源管理系统可以为写字楼节省大量的用电成本，并有效地维护写字楼内的各项设备。
基于物联网的电源管理系统设计
基于物联网的电源管理系统设计随着物联网技术的快速发展，电源管理成为了一个重要的议题。
电源管理是指对电力系统的监测、控制和优化，以实现电力资源的有效利用和节能减排。
基于物联网的电源管理系统设计是一种利用物联网技术，对电源系统进行远程监测和控制的智能化解决方案。
一、物联网技术在电源管理中的应用物联网技术的核心是将各种设备和物体通过互联网进行连接，实现信息的收集、传输、处理和应用。
在电源管理中，物联网技术可以应用于以下几个方面：1.远程监测：物联网技术可以实现对电源系统实时监测，包括电压、电流、功率等参数的采集和传输。
通过传感器等设备，可以监测不同位置和环境下的电源系统运行情况，及时发现问题并进行处理。
2.远程控制：基于物联网技术，可以实现对电源系统的远程控制。
通过网络，用户可以随时随地对电源系统进行调整和控制，例如开关机、调整电流、功率因数校正等操作。
这样不仅提高了电源系统的灵活性和效率，还可以避免人工操作的误操作和安全隐患。
3.数据分析与优化：物联网技术可以将电源系统采集到的大量数据进行存储、分析和处理。
通过数据分析，可以深入了解电源系统的运行状况，发现潜在的问题和优化空间。
同时，还可以实现对能源的精细管理，根据实际需求进行能源的合理分配和使用，以达到节能减排的目的。
二、基于物联网的电源管理系统设计要素1.硬件设计：物联网的电源管理系统需要包括传感器、控制器、通信设备等，以完成对电源系统的监测和控制。
合理选择和设计硬件设备对系统的稳定性和可靠性具有重要作用。
2.软件开发：物联网电源管理系统的软件开发包括前端和后端两部分。
前端负责与用户交互，提供友好的界面和操作体验。
后端负责数据的存储、处理和分析，以及与硬件设备的通信和控制。
3.网络通信：物联网电源管理系统通过互联网进行数据的传输和控制命令的传递。
选择稳定可靠的网络通信方式，保证系统的实时性和可靠性。
同时，还需要考虑网络安全，防止未经授权的用户对系统进行攻击和篡改。
电源自动管理系统中固态功率控制器(SSPC)的设计与实现
１ 概 述
近 年来 ，随着 机载各 系统技 术 呈现综 合化 、集
成 化 、数 字化 的发 展趋势 ，飞机 及用 电设 备 的发展
串联 的联合 体 或者其他 控制 保护 器相 似 ，但在性 能 及 功 能上大 大优 于这些 装 置 ，它 能快 速接通 和断 开
电路而 不产 生 电弧 ，它 内部 没有 活动部 件 ，因此 不
２１ ０ ０年 ５月
ห้องสมุดไป่ตู้
文章编 号 ：１ ７ —１２ （ ０ ０）０ — ３ ９ ０ ６ ３ ５２ ２ １ ３０ ２ － ４
电源 自动管理 系统 中
固态 功 率控 制器 （ Ｓ Ｃ ）的设 计 与 实现 Ｓ Ｐ
李国柱 ，董进武 ，马建毅
（ 海军驻汉 中地区航空军事代表室 ，陕西 汉中 ７ ３ １ ２ ２ ３）
么状 态 ，控制 电路都 应及 时关断 ＭＯ Ｆ Ｔ ，这种 ＳＥ 管
１ ）驱 动控制 电路设计 驱动 控制 电路 是Ｓ Ｐ 的核 心 ，原理 框 图如 图２ ＳＣ
所示 。输人 、输 出信 号与 Ｓ Ｐ 内部通 过光耦 器件 隔 ＳＣ
情况 称作跳 闸 。
ｓ Ｐ ￣ 用 上位机 发 出的控制信 号 ， ｓｃ ］ 结合跳 闸状
理 等功 能。 因此 ，研 究新 型 的配 电系统 已经 是 当务
２２ Ｓ Ｃ模 块 的 设 计 ． ＳＰ
Ｓ Ｐ 模 块 的原 理框 图如 图 ｌ 示 。 ＳＣ 所
之 急 ，核 心是新 型执 行器 件的研 制 。本文 针对 电源
自动 管 理 系 统 中 的 执 行 器 件 固 态 功 率 控 制 器 （ Ｓ Ｃ）的设 计与 实现进 行论 述 。 ＳＰ 国外 在２ 世 纪 ７ 年 代 就开 始研 制 Ｓ Ｐ ０ ０ Ｓ Ｃ，Ｇ 公 Ｅ
基于物联网技术的智能变电站电源监测与管理系统设计
基于物联网技术的智能变电站电源监测与管理系统设计
杜桢梁
【期刊名称】《通信电源技术》
【年(卷),期】2024(41)7
【摘要】文章针对变电站电源系统的智能化监测与管理需求,提出基于物联网技术的创新解决方案。
该方案采用典型的物联网系统架构,通过部署各类智能传感设备、构建泛在连接的通信网络以及建立云端智能决策中心等方式,实现对电源系统全方位、全生命周期的感知和管控。
系统集成多种先进算法,具备精准的数据采集、快
速的异常检测以及高效的决策支持能力,在提高变电站电源系统的可靠性和优化运
维效率等方面取得显著效果。
【总页数】3页(P39-41)
【作者】杜桢梁
【作者单位】山东送变电工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.基于物联网技术的变电站辅助监测系统设计与应用
2.基于物联网技术的通信基站智能电源管理系统设计研究
3.基于物联网技术的智能变电站在线监测系统设计
4.
基于物联网技术与分层分布式结构的智能变电站在线监测系统设计5.基于物联网
技术的智能农机监测管理系统设计
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智能实验室管理系统的设计——智能电源控制系统的设计
智能实验室管理系统的设计——智能电源控制系统的设计智能实验室管理系统的设计--智能电源控制系统的设计摘要紧跟人才市场的需求，各大高校日益注重实践教学，培养创新型、实用型人才。
其中，实验室作为培养学生动手能力的场所，在教学过程中扮演着重要的角色。
为了更高效率地配合教学，摆脱传统实验室繁琐混乱的管理模式，本文将从实验室的电源改造开始，进行实验室智能电源控制系统的设计。
本次设计选择STM32系列单片机为主控制器。
以机智云为云服务平台，手机APP为客户端，基于WIFI模块与云服务平台进行通信，构建物联网。
实现实验室各个电源开关的远程控制。
运用RFID技术，配合校园卡，只有刷卡验证通过，给设备上电的插座才能通电。
实现刷卡取电和记录使用者的信息。
关键词：STM32； WIFI模块；远程控制；RFID技术；Design of Intelligent Laboratory Management System--Design of Intelligent Power Supply Control SystemAbstractKeeping up with the demands of the talent market, major universities are increasingly focusing on practical teaching, to train innovative, practical talents. Among them, the laboratory as a place to train students hands-on ability, as an important role in the teaching process. In order to cooperate with teaching more efficiently and get rid of the tedious and chaotic management mode of the traditional laboratory, this paper will start with the power supply transformation of the laboratory and design the laboratory intelligent power supply control system.This design chooses the STM32 series single chip microcomputer as the main controller. With Gizwits as the cloud service platform, and the mobile APP as the client,communication with cloud service platform based on WIFI module , build the Internet of Things. Realize the remote control of each power switch in the laboratory. Using the RFID technology and thecampus card, the socket that powers on the device can only be powered if the card is verified. Realize swiping card to get electricity and record user information.Keywords: STM32; WIFI module; remote control; RFID technology;目录第一章绪论 (1)1.1 研究的背景及意义 (1)1.2 国内外发展现状 (1)1.3 本设计研究内容和主要工作 (2)第二章相关技术与设计方案 (2)2.1 技术分析 (2)2.1.1 WIFI通信技术 (2)2.1.2 云平台 (3)2.1.3 RFID无线射频识别技术 (4)2.2 总体设计方案 (4)第三章智能电源控制系统的硬件设计 (6)3.1 主控部分 (6)3.2 模块部分 (8)3.2.1 ESP8266-01S (8)3.2.2 RFID—RC522 (10)3.2.3 光耦继电器 (12)3.2.4 电压转换模块 (13)3.3 硬件电路图 (14)第四章智能电源控制系统的软件系统设计 (14)4.1 机智云平台 (15)4.2 机智云开发流程 (15)4.3 程序移植 (18)4.3.1 使用STM32CubeMX软件辅助生成驱动文件 (18)4.3.2 用KEIL 5软件完善程序 (20)4.4 WIFI模块烧录机智云固件 (24)4.5 RFID-RC522模块的功能设计 (27)4.6 本章小结 (28)第五章系统调试 (28)5.1 模块调试 (28)5.1.1 调试WIFI模块 (28)5.1.2 调试RFID模块 (30)5.2 完整的硬件调试 (31)5.3 调试总结 (32)第六章结论 (33)第七章展望 (33)参考文献 (35)谢辞 (36)附录 (37)第一章绪论1.1 研究的背景及意义随着国内经济和科技的发展速度不断加快，社会需要各个领域的人才不断地融入市场。
MOST网络电源管理设计与实现
载网络被提出目前应用较普遍的是CAN和LIN网络。对于DVD视频系统、电子地图系
统、远程信息访问系统等信息娱乐设备系统CAN网络和LIN网络不论是在带宽上、抗
干扰上或者质量上都不能满足应用要求。因此为了解决信息娱乐设备带来的问题
networks’ design.
This paper was developed on the base of project “dynamic power management problems
research on MOST networks” form science and technology plan projects in Jilin province.
reduce the communication equipments and plugins, cost and simplify lines, the high-speed
multi-channel communication system was used to transmit control message by sharing. So the
The design and implementation were completed from overall solutions to the hardware and
software.
The advantage and disadvantage were analyzed the switch power management,
好基础。然后比较了三种电源管理方案的结构确立分布式电源管理为最终方案。最终
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第35卷 第10期 福 建 电 脑 Vol. 35 No.10
2019年10月
Journal of Fujian Computer
Oct. 2019
———————————————
李贵蔚，男，1993年生，硕士，主要研究领域为嵌入式系统。
E-mail: fzulgw@ 。
智能电源管理系统的设计与实现
李贵蔚
(福州大学电气工程与自动化学院 福州 350116)
摘 要 本文主要论述了一种基于ARM 平台的智能电源管理系统设计。
该设计通过各种传感器采集环境的信息，并通过加密算法确保数据的安全性，使用LORA 自组网来进行数据的远程传输，最终将信息传输到服务器进行处理，并做出相应的反馈控制器对电源进行相应的操作，确保电源使用的安全性和节能性。
关键词 LORA ；配电柜；ARM ；电源管理；配电柜终端 中图法分类号 TP302.1 DOI:10.16707/ki.fjpc.2019.10.024
Design and Implementation of Intelligent Power Management System
LI Guiwei
(School of Electrical Engineering and Automation, Fuzhou University, Fuzhou, China, 350116)
1引言
配电柜是当前建筑物非常重要的配电设施[1]。
配电柜的安全、运行的稳定性直接关系到正常的生产和日常的生活[2]。
特别是当户外设备面临着高温、高湿、温湿度变化范围大等恶劣环境时，该电源管理系统能够保证设备运行稳定、可靠，让客户实时了解设备运行情况[3]。
2系统总体设计
该系统主要包括配电柜终端、智能电源控制器、LORA 智能网关、云平台服务器以及应用服务。
系统的网络框架如图1所示。
配电柜终端智能电源控制器
配电柜终端配电柜终端智能电源控制器
智能电源控制器
智能网关
配电柜终端配电柜终端配电柜终端配电柜终端配电柜终端配电柜终端
LORA 无线或LAN 有限通讯
485通讯
警告，报警配置485通讯
485通讯
GPRS 无线或WAN 有线通讯
电脑PC 微信公众号
手机APP 设备控制管理
定制功能（根据客户要求定制）
GIS 地图展示
用户权限管理云平台服务器
短信
邮件定制微信浏览方式
平台软件功能
图1 系统网络框架图
配电柜终端包括各种温度、湿度、烟雾、电压检测、电流检测等传感器。
当它完成相应的数据采集后，通过RS485通讯将数据传送给智能电源控制器。
智能电源控制器通过LORA 扩频技术或者LAN 有线网络的方式将数据传送给LORA 智能网关[4-6]。
3硬件设计
本系统的硬件部分主要包括2个部分：控制器终端节点和智能电源控制器节点。
3.1配电柜终端节点设计
配电柜终端节点由电源模块、指示灯、JTAG 接口、传感器模块、控制模块等外设组成。
CPU 采用的是STM32F030C8T6模块，如图2所示。
STM32F030C8T6
RS232收发器
电源模块
指示灯
JTAG 接口
传感器模块
控制模块
图2 配电柜终端示意图
3.2智能电源控制器节点设计
智能电源控制器的CPU 采用的是STM32F103ZET6。
外设包括显示模块、通信模块、
2019年 福 建 电 脑 73
电源模块和看门狗模块组成。
如图3所示。
STM32F103ZET6
SX1278射频模
块
电源模块
看门狗模
块
JTAG 接口
网络接口
USB 接口
RS232收发器
LCD 模块LED 模块RJ45接口
图3 智能电源控制器示意图
4软件设计
为了保证各个模块之间的正常通信和数据传输的安全性和稳定性，本文在软件部分对智能电源控制器节点、智能网关进行介绍。
3.1智能电源控制器节点设计
智能电源控制节点的作用为接收智能网关的命令，将命令通过485协议传输给配电柜终端，并将配电柜终端中各类传感器采集的信息传输给智能网关。
整个内部运行的程序流程如图4所示。
开始
系统初始化
使能串口接收函数
接收标志是否完成？
将数据发送给智能
网关接收数据
N
Y
判断数据帧类型?
将指令发送给配电
柜终端
来自智能网关
来自配电柜终端
图4 智能电源控制器程序流程图
3.1智能网关设计
开始启动LoRa 无线通讯
模块
结束字节是否完成？
N
Y
将数据发动给智能电源控制器将数据发送给云平
台服务器
来自云平台服务器
来自电源控制器
判断数据帧类型？
图5 智能网关程序流程图
智能网关的作用为接收云平台服务器上的命令，并通过LORA 的方式传送给智能电源控制器，同时接收来自智能电源控制器的数据。
整个内部运
行的程序流程如图5所示。
5测试结果与分析
测试节点之间的传输距离，在居民小区进行测试。
随机选取两个LORA 节点A 和B 配置为定向传输，发射功率为30dBm ，载波频率为433MHz ，工作模式为透传模式，数据帧间隔为20ms ，波特率为115200，匹配全向胶棒天线。
利用串口调试调试助手进行数据传输测试，每组发送数据50次，间隔1s 。
测试结果如表1所示。
表1 LORA 传输距离测试
测试距离/
千米 测试组数
A 发
B 收 丢包率1/%
B 发A 收 丢包率2/%
平均丢包率/
% 0.2 2 0 0 0 0.5 2 0 0 0 0.75 5 2 4 3 0.8 5 8 10 9 0.85 5 20 24 22 0.96
5
100
100
100
通过测试，LORA 数据传输的丢包率与距离有关。
随着距离的增加，丢包率在不断增加。
所以该模块在楼宇间的有效距离为0.75km 时能满足要求。
6结束语
该系统实现了配电柜相应数据的采集，并通过LORA 通讯方式将数据上传到了云平台服务器，实现了远程电源管理，具有一定的应用价值。
参 考 文 献
[1] 李时杰,何怡刚,罗旗舞,等.基于LoRa 的电气设备温湿度监测终端设
计.传感器与微系统, 2018, 37(4): 89-91
[2] 何诚刚.基于LoRa 的无线监测系统设计. 山东农业大学学报(自然科
学版), 2018, 49(03):161-163
[3] 霍振龙. LoRa 技术在矿井无线通信中的应用分析.工矿自动化, 2017,
43(10):34-37
[4] Y u F, Zhu Z, Zhong F. Study on the feasibility of LoRaWAN for smart
city applications//Proceedings of the 2017 IEEE 13th International Conference on Wireless & Mobile Computing, Networking and
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[5] Zhijie H , Ruibing S . Intelligent Power Management System Based on
ARM//Proceedings of the International Conference on Robots & Intelligent System. IEEE, 2016
[6] 董慧,黄世震.基于LoRa 技术的智慧农业系统设计与实现.微型机与应
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