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摘 要:目前,计算机技术的应用范围在不断扩展,其中较为明显的就是应用在我国居民供暖节能监控系统中的ZigBee无限供暖节能系统。随着这一监控系统的应用,使得我国居民供暖系统中的一些问题显现出来,例如,采暖用户的信息收集方法不科学、计费方式不合理等。而使用了ZigBee无限供暖节能系统,不仅能够及时进行集供暖的温度数据的收集,并将相关数据上传、保存到互联网上,还能够使得居民根据自身的需求来调节室内的温度,并且做到节约能源,在一定程度上减少取暖的费用。
關键词:无线传感器;太阳能;供暖节能
前言:当前我国的供暖计费管理通常采用的都是根据面积估算热量的方法。但是该方法存有很多弊端以及不科学之处,从而降低了我国居民供热采暖的管理力度,使得供热效率以及能源利用率普遍偏低,同时该方法还无法实现许多热力企业中智能与高效管理的目标,也无法满足节能减排、保护环境的要求。近几年由于我国的城乡供暖系统以及太阳能供暖系统发展迅速,使得太阳能供暖的新型技术以及智能控制供暖节能监控系统得以广泛的应用与社会之中。
一、ZigBee技术
(一)ZigBee技术的概念
ZigBee技术是一种可靠的、监控距离短、传输数据速度慢、消耗能量低并且应用成本低的双向无线网络技术。该技术的通讯距离最远可以达到几公里并且支持无限扩展,基本上能够将家庭以及办公室环境进行全网覆盖。同时,也因为ZigBee技术是采用动态的路由以及自由组织网的方式,使得居民供暖节能监控系统的安全指数以及效率更高。
(二)ZigBee技术的技术特点
功率消耗低:因为ZigBee技术传输数据速度快,并且经常进入休眠模式,所以使得ZigBee的相关设备都非常的省电,而这一特点是很多无线监控设备都无法做到的。
应用成本低:因为ZigBee技术是免专利技术,同时该技术的初始成本随着技术应用范围的扩展而在不断下降,所以应用成本低也是ZigBee技术的一大亮点。
激活时延短:使用该技术是的通信时延和激活时延都非常的断,所以说ZigBee技术适用于有较为严格时延要求的企业中。
网络容量大:ZigBee网络的省型结构何以容纳下一个主设备加上255个从设备,而在一个区域内作用可以容纳下上述100个ZigBee网络,并且网络组成仍然十分灵活。
可靠:ZigBee技术采用的是避免碰撞的策略,并且预留出了需要固定宽带的通信业务时隙,有效的避免了传输数据的冲突,并且在对方接受数据是能够确认相关信息,避免在数据传输的过程中出现的问题反复出现[1]。
二、太阳能供暖系统
(一)太阳能供暖系统应用现状
在北方,一到了冬天通常采用煤炭进行取暖,而煤炭属于不可再生资源,使用一点少一点。所以在资源缺乏的今天,使用煤炭进行供热的的费用越来越高。因为煤炭资源的不断减少,使得现在开采出的煤炭质量很多都是不纯的,里面含有很多杂质,一旦燃烧,不仅温度上无法与纯煤炭相比,同时还会排放出大量的烟尘,降低空气质量,导致环境污染。但是,这一情况并没有随着我国社会发展进程的加快而得以缓解,因此寻找可再生资源代替煤炭已经是必然选择。
太阳能属于可再生资源,但是在我国太阳能方面的研究起步较晚,所以将对于太阳能应用于供暖的研究进度迟缓。为了使居民在冬季能够正常供暖,同时还要保障空气质量以及环境保护,所以将供暖的智能化管理控制系统与太阳能供暖相结合,确保充分利用太阳能资源,从而达到节约能源、保护环境、提高供暖质量以及节省居民供暖支出等目标[2]。
(二)太阳能供暖系统与ZigBee技术将结合的应用
根据相关资料显示,太阳能供暖系统中,需要在集热器的回路中采用水,这样可能使集热器在冬季及阴雨雪天气中受冻。但是由于冬季的阳光并不充足,所以在冬季一味的使用太阳能采暖系统并不能起到经济合适的作用。因此可以在太阳能供暖系统中应用ZigBee技术并增加集热器面积。在ZigBee无限供暖节能系统中无限网络的终端节点将从传感器上收集的居民供暖温度数据传输到处理器中,经过处理器的加工及处理,将其转化为相关的数据后在传送至路由中,最后在通过路由发给协调器。当数据通过协调器发送给控制中心后,供暖中心的工作人员就可以根据ZigBee的无限网络进行实时监控,并可以通过ZigBee技术进行智能化的管理。然后通过ZigBee技术,使居民根据自身温度需求进行室内温度的调节,并且通过终端节点的显示屏幕显示可以了解到用户自身消耗的能量以及当前室内的温度,当家人全部出门,可以通过ZigBee技术调低室内温度,节省能源。另外ZigBee技术还可以监控室外光照情况,调整供热方法,使集热器与太阳能供热系统分工合作,为居民节省供热费用。
三、控制居民供暖节能监控系统的流程设计
ZigBee协议,指的是由ZigBee联盟规范并制定的无线通信的技术标准,具有功率消耗低、应用成本低、激活时延短等特点。当非系统进行初始化时,就包括了赋予各变量相应从初值和中断初始化的过程。节能监控系统要通过C语言对路由器、网络控制节点以及协调器等进行语言编程和算法编程,主要是移植了ZigBee协议,才能够完成发送、接受及执行控制指令。在网络监控节点处收集各个用户家中的温度数据,然后将输入传送至协调器,再由协调器发送至供暖控制中心,将实际的温度数据与预想值进行比对,如果超出预想值,增发出相关的控制信号,信号在经过路由器和协调器后会被传送回网络控制节点,然后协调相应的供暖设备,从而完成室内自动调节温度。
结论:综上所述,我国采用的新型控制居民供暖节能监控的系统—ZigBee无限供暖节能系统,是一种监控距离短、传输数据速度慢、消耗能量低的无线网络技术,不仅实现了我国供暖节能监控系统的智能化、网络化的管理,也还是得居民能够对自身使用的热能进行实时监控和调节,提升了能源利用率,减少了能源的消耗。使用ZigBee无限供暖节能系统还能够为供暖用户与供暖单位双方带来好处,提升了供暖质量、确保了供暖的环保以及能源的应用价值。
参考文献:
[1]冯杰伟,王玉梅,季涛.集中供暖监控系统节能技术现状与展望[J].山东纺织经济,2013,03:109-112.
[2]周立,周震.基于智能控制居民供暖节能监控系统的设计[J].计算机测量与控制,2013,04:924-926.
[3]张双锣,郎沁争,肖铁军.供暖节能监控系统的无线远传协调器设计[J].计算机测量与控制,2012,05:1251-1254.
關键词:无线传感器;太阳能;供暖节能
前言:当前我国的供暖计费管理通常采用的都是根据面积估算热量的方法。但是该方法存有很多弊端以及不科学之处,从而降低了我国居民供热采暖的管理力度,使得供热效率以及能源利用率普遍偏低,同时该方法还无法实现许多热力企业中智能与高效管理的目标,也无法满足节能减排、保护环境的要求。近几年由于我国的城乡供暖系统以及太阳能供暖系统发展迅速,使得太阳能供暖的新型技术以及智能控制供暖节能监控系统得以广泛的应用与社会之中。
一、ZigBee技术
(一)ZigBee技术的概念
ZigBee技术是一种可靠的、监控距离短、传输数据速度慢、消耗能量低并且应用成本低的双向无线网络技术。该技术的通讯距离最远可以达到几公里并且支持无限扩展,基本上能够将家庭以及办公室环境进行全网覆盖。同时,也因为ZigBee技术是采用动态的路由以及自由组织网的方式,使得居民供暖节能监控系统的安全指数以及效率更高。
(二)ZigBee技术的技术特点
功率消耗低:因为ZigBee技术传输数据速度快,并且经常进入休眠模式,所以使得ZigBee的相关设备都非常的省电,而这一特点是很多无线监控设备都无法做到的。
应用成本低:因为ZigBee技术是免专利技术,同时该技术的初始成本随着技术应用范围的扩展而在不断下降,所以应用成本低也是ZigBee技术的一大亮点。
激活时延短:使用该技术是的通信时延和激活时延都非常的断,所以说ZigBee技术适用于有较为严格时延要求的企业中。
网络容量大:ZigBee网络的省型结构何以容纳下一个主设备加上255个从设备,而在一个区域内作用可以容纳下上述100个ZigBee网络,并且网络组成仍然十分灵活。
可靠:ZigBee技术采用的是避免碰撞的策略,并且预留出了需要固定宽带的通信业务时隙,有效的避免了传输数据的冲突,并且在对方接受数据是能够确认相关信息,避免在数据传输的过程中出现的问题反复出现[1]。
二、太阳能供暖系统
(一)太阳能供暖系统应用现状
在北方,一到了冬天通常采用煤炭进行取暖,而煤炭属于不可再生资源,使用一点少一点。所以在资源缺乏的今天,使用煤炭进行供热的的费用越来越高。因为煤炭资源的不断减少,使得现在开采出的煤炭质量很多都是不纯的,里面含有很多杂质,一旦燃烧,不仅温度上无法与纯煤炭相比,同时还会排放出大量的烟尘,降低空气质量,导致环境污染。但是,这一情况并没有随着我国社会发展进程的加快而得以缓解,因此寻找可再生资源代替煤炭已经是必然选择。
太阳能属于可再生资源,但是在我国太阳能方面的研究起步较晚,所以将对于太阳能应用于供暖的研究进度迟缓。为了使居民在冬季能够正常供暖,同时还要保障空气质量以及环境保护,所以将供暖的智能化管理控制系统与太阳能供暖相结合,确保充分利用太阳能资源,从而达到节约能源、保护环境、提高供暖质量以及节省居民供暖支出等目标[2]。
(二)太阳能供暖系统与ZigBee技术将结合的应用
根据相关资料显示,太阳能供暖系统中,需要在集热器的回路中采用水,这样可能使集热器在冬季及阴雨雪天气中受冻。但是由于冬季的阳光并不充足,所以在冬季一味的使用太阳能采暖系统并不能起到经济合适的作用。因此可以在太阳能供暖系统中应用ZigBee技术并增加集热器面积。在ZigBee无限供暖节能系统中无限网络的终端节点将从传感器上收集的居民供暖温度数据传输到处理器中,经过处理器的加工及处理,将其转化为相关的数据后在传送至路由中,最后在通过路由发给协调器。当数据通过协调器发送给控制中心后,供暖中心的工作人员就可以根据ZigBee的无限网络进行实时监控,并可以通过ZigBee技术进行智能化的管理。然后通过ZigBee技术,使居民根据自身温度需求进行室内温度的调节,并且通过终端节点的显示屏幕显示可以了解到用户自身消耗的能量以及当前室内的温度,当家人全部出门,可以通过ZigBee技术调低室内温度,节省能源。另外ZigBee技术还可以监控室外光照情况,调整供热方法,使集热器与太阳能供热系统分工合作,为居民节省供热费用。
三、控制居民供暖节能监控系统的流程设计
ZigBee协议,指的是由ZigBee联盟规范并制定的无线通信的技术标准,具有功率消耗低、应用成本低、激活时延短等特点。当非系统进行初始化时,就包括了赋予各变量相应从初值和中断初始化的过程。节能监控系统要通过C语言对路由器、网络控制节点以及协调器等进行语言编程和算法编程,主要是移植了ZigBee协议,才能够完成发送、接受及执行控制指令。在网络监控节点处收集各个用户家中的温度数据,然后将输入传送至协调器,再由协调器发送至供暖控制中心,将实际的温度数据与预想值进行比对,如果超出预想值,增发出相关的控制信号,信号在经过路由器和协调器后会被传送回网络控制节点,然后协调相应的供暖设备,从而完成室内自动调节温度。
结论:综上所述,我国采用的新型控制居民供暖节能监控的系统—ZigBee无限供暖节能系统,是一种监控距离短、传输数据速度慢、消耗能量低的无线网络技术,不仅实现了我国供暖节能监控系统的智能化、网络化的管理,也还是得居民能够对自身使用的热能进行实时监控和调节,提升了能源利用率,减少了能源的消耗。使用ZigBee无限供暖节能系统还能够为供暖用户与供暖单位双方带来好处,提升了供暖质量、确保了供暖的环保以及能源的应用价值。
参考文献:
[1]冯杰伟,王玉梅,季涛.集中供暖监控系统节能技术现状与展望[J].山东纺织经济,2013,03:109-112.
[2]周立,周震.基于智能控制居民供暖节能监控系统的设计[J].计算机测量与控制,2013,04:924-926.
[3]张双锣,郎沁争,肖铁军.供暖节能监控系统的无线远传协调器设计[J].计算机测量与控制,2012,05:1251-1254.