电能计量技术论文提纲

论文题目：基于物联网（IoT）技术的智能电能计量系统的研究

摘要：随着互联网、大数据技术的广泛应用,智能家居系统中,通过电能计量装置,监控管理家庭能耗信息,能够监测用电设备运行状态和感知用户用电习惯,本文研究并设计了一套智能电能计量系统,利用专用电能计量芯片进行电能计量,并设计出基于物联网（IoT）的电能信息管理系统。论文首先介绍了电能参数的定义,确定了电能计量装置的计量目标,在此基础上,提出电能参数的计算方法,通过离散采样和模数转换,利用积分算法能够准确的计算电能参数值,通过点积算法的改进算法和谐波分析算法,能够提高电能计量算法的准确度。论文详细介绍了电能计量装置的硬件设计和软件设计,首先根据电能计量设计需求明确了硬件整体设计方案,接着设计了相应的微处理器电路、电能计量模块电路以及无线通讯模块电路,最终形成了电能计量装置硬件系统,在电能计量装置的硬件基础上,完成了电能计量装置的软件设计,该软件能够对电能信息进行高精度的采集和计算,并将计算得到的电能信息编码成MQTT报文发送至服务器。论文最后介绍了基于云端的电能信息管理系统,该管理系统通过Docker容器技术部署在云服务器上,系统基于EMQ开源项目部署了MQTT服务器,实现对MQTT报文的处理,并基于Meteor架构开发了电能信息网页管理程序,实现电能信息的可视化展示,最后基于机器学习方法,分析收集的电能数据,实现电能信息的异常检测,电能信息管理系统实现了电能信息的展示和分析功能,能够对用电设备的运行状态起到有效的监测作用。

关键词：电能计量;MQTT;Docker;Meteor;机器学习

学科专业：电气工程

摘要

abstract

第1章 绪论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 智能家居系统研究现状

1.2.2 电能计量装置研究现状

1.3 论文的主要工作和章节安排

第2章 电能计量算法原理

2.1 电能参数的定义

2.1.1 纯正弦波电能参数

2.1.2 非纯正弦波电能参数

2.2 电能参数的计算

2.3 电能计量算法的改进

2.4 本章小结

第3章 电能计量装置硬件系统

3.1 硬件整体设计方案

3.2 微处理器电路

3.2.1 微处理器选择

3.2.2 STM32F103C8T6 芯片电路设计

3.3 电能计量模块电路

3.3.1 电能计量芯片选择

3.3.2 电能计量芯片原理介绍

3.3.3 取样电路设计

3.3.4 电能计量芯片通讯电路设计

3.4 无线通讯模块电路

3.5 电源模块电路

3.6 PCB天线设计

3.7 本章小结

第4章 电能计量装置软件设计

4.1 软件系统总体设计

4.2 微处理器程序设计

4.2.1 STM32CubeMX介绍

4.2.2 微处理器主程序设计

4.3 无线通讯模块程序设计

4.3.1 Luat平台介绍

4.3.2 无线通讯模块UART程序设计

4.3.3 无线通讯模块MQTT程序设计

4.4 本章小结

第5章 电能信息管理系统设计

5.1 电能信息管理系统部署平台

5.1.1 云服务器介绍

5.1.2 Docker容器化技术介绍

5.2 MQTT服务器部署

5.3 Meteor网页管理程序设计

5.3.1 Meteor技术介绍

5.3.2 电能信息网页管理程序设计

5.4 Elasticsearch电能信息检索与机器学习功能设计

5.4.1 Elasticsearch介绍

5.4.2 电能信息异常检测

5.5 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢