学生公寓安全用电系统的研究与设计

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随着近年来高等教育的快速发展,我国高等院校的数量和各个高校在校生人数都在持续迅猛增长,同时伴随着电子电气行业的不断进步,高校中学生公寓的用电情况变得更加复杂,比如学生日常用电量大幅度增加,很多学生违规使用加热型电器对寝室安全造成巨大威胁,并且大多数公寓都存在用电浪费的现象。目前,大多数高校都建有自己的安全用电管理系统,但是这些系统多数都存在漏洞和缺陷,导致近年来各高校发生了数起火灾事故。由此可见,随着社会的不断发展,高校的公寓用电管理系统都需要得到改进和完善。本文基于此设计了一种适用于高校的智能型学生公寓安全用电管理系统,该系统具有电量计量功能、恶性负载识别功能、红外人体识别功能以及无线通信功能。  本文首先进行了对电量计量系统的介绍。阐明了电量计量的原理以及电能计量芯片AD7755的工作原理,并且阐述了电量计量系统中被应用到的电压电流采集电路、AD7755电量计量应用到的硬件电路及软件流程、电量显示电路等。其次,进行了系统中恶性负载识别部分和红外人体识别部分的阐述。文章简单介绍了恶性负载的几种识别原理并进行比较,然后对本文采用的功率因数法进行详细阐述,并且详细介绍了恶性负载识别系统具体应用到的硬件电路以及主要电子器件,也对软件流程进行了具体介绍。本系统还采用在寝室安装红外人体识别的方法来减少寝室用电浪费和降低火灾发生几率,阐述了红外人体识别原理和红外人体识别模块的结构,并且也对本系统中所应用到的红外人体识别系统进行了介绍。最后,对系统的通信方式进行了阐述。详细介绍了系统所采用的RS-485总线通信,并对其安装和拓扑网络进行简要说明。本系统还采用了以nRF-2401无线传输模块为中心的无线通信设备,本文对nRF-2401无线传输模块进行了说明,并对系统所应用的硬件电路和软件流程进行了详细的阐述。
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