建筑電氣-論文翻譯譯文

1、分布式智能設(shè)備在家庭環(huán)境下對(duì)電力負(fù)荷的監(jiān)測(cè)、控制和管理中的應(yīng)用摘要：本文提出了一種在家庭環(huán)境下對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制和管理的微型設(shè)備。這個(gè)想法的關(guān)鍵是使電子設(shè)計(jì)極其緊湊以便于在SCHUKO插座內(nèi)安裝這些微型設(shè)備。此外，這種電子SCHUKO插座（微型電子裝置+ SCHUKO插座）具有利用現(xiàn)有的電源線與控制中心和其他微型器件進(jìn)行通信的功能單元。這種裝置通過(guò)使用現(xiàn)有的電源線可以被安裝在新建建筑和老舊建筑中。該設(shè)備的主要用途是通過(guò)監(jiān)測(cè)、控制和管理電力負(fù)荷，來(lái)進(jìn)行節(jié)能和防止家庭環(huán)境中的不同種類的設(shè)備造成的觸電事故。先進(jìn)的智能裝置是基于用模擬裝置(ADE7753)制造的單相多功能電度表測(cè)量電能的消耗,然

2、后使用一個(gè)串行接口傳輸數(shù)據(jù)。由萊姆傳感器(FHS-40P / SP600)基于霍爾效應(yīng)原理制造的一種超平面貼片開(kāi)環(huán)集成電路電流傳感器已經(jīng)被用來(lái)給ADE7753提供當(dāng)前的測(cè)量信息。此外,每個(gè)智能設(shè)備都具有根據(jù)LonWorks制造的pl - 3120智能收發(fā)機(jī)來(lái)執(zhí)行用戶程序,通過(guò)串行接口與ADE7753通信并通過(guò)電源線傳輸信息到中央單元。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了使用先進(jìn)的智能設(shè)備進(jìn)行測(cè)量的精確性。關(guān)鍵詞：智能設(shè)備；電效率；分布式控制1.簡(jiǎn)介建筑代表了一個(gè)具有重要戰(zhàn)略意義的行業(yè)，為歐盟的許多經(jīng)濟(jì)部門提供建筑和基礎(chǔ)設(shè)施上的依賴。該行業(yè)提供的構(gòu)建資產(chǎn)占?xì)W盟固定資本形成總額的49.6。在2007年，歐洲領(lǐng)先的市場(chǎng)倡

3、議發(fā)起。六個(gè)市場(chǎng)被認(rèn)為是這一舉措的目標(biāo)：電子醫(yī)療，防護(hù)紡織品，可持續(xù)建筑，回收，生物基產(chǎn)品和可再生能源。根據(jù)與歐盟，可持續(xù)建筑可以被定義為一個(gè)新的和可持續(xù)開(kāi)發(fā)模式的解決方案。投資者，建筑業(yè)，專業(yè)服務(wù)，行業(yè)的供應(yīng)商和其他有關(guān)各方面臨實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展發(fā)展的挑戰(zhàn)，還要考慮到環(huán)境，社會(huì)經(jīng)濟(jì)和文化的問(wèn)題。這種新的模式包含了建筑設(shè)計(jì)、管理和建筑固定資產(chǎn)，它能夠快速提高建筑能源效率，豐富材料的選擇，提高建筑性能并加快城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和管理的相互作用。建筑市場(chǎng)往往是分為住宅，非住宅和基礎(chǔ)設(shè)施1。其中一個(gè)住宅的發(fā)展趨勢(shì)市場(chǎng)報(bào)告“在歐洲加快可持續(xù)建筑市場(chǎng)的發(fā)展”介紹了共用信息和通信技術(shù)的樓宇管理系統(tǒng)，這將使居住者控制

4、更多種類的功能，以具有更好的舒適性，節(jié)約能源，促進(jìn)家電，設(shè)備和安全系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。住宅業(yè)在歐洲是一個(gè)最大的能源用戶。歐盟27國(guó)住宅領(lǐng)域的用電量在1999-2009年期間的增長(zhǎng)率為18.49，從1999年的708.176億千瓦時(shí)增長(zhǎng)到2009年的839.111億千瓦時(shí)，在2007-2009年期間增長(zhǎng)了3.53（圖1）。在歐盟27國(guó)的家庭中最耗電的是電加熱系統(tǒng)（18.8），冷家電（15.3），照明（10.8）和水加熱系統(tǒng)（8.6）（圖2）2。日益增長(zhǎng)的電力需求，是由許多不同的因素造成的，其中包括：傳統(tǒng)設(shè)備（例如，洗碗機(jī)，滾筒干衣機(jī)，空調(diào)，個(gè)人電腦，dvd播放器，寬帶設(shè)備，無(wú)線電話等），造成大量待機(jī)

5、損耗。傳統(tǒng)設(shè)備使用時(shí)間的增加：電視，計(jì)算機(jī)（某些遠(yuǎn)程工作趨勢(shì)，造成越來(lái)越多地使用互聯(lián)網(wǎng)），洗衣機(jī)，電熱水器的時(shí)間更長(zhǎng)。雙重或三聯(lián)家電數(shù)量多的增加，主要包括電視和冰箱。更多單家獨(dú)戶的房子，每個(gè)都需要一些基本的家電，以及更大的房屋和公寓。這將導(dǎo)致更多的照明，更多的加熱和冷卻系統(tǒng)，并且同樣重要的原因還有老人要求更高的室內(nèi)溫度，在冬季全天采暖和夏季全天制冷，他們還花更多的時(shí)間待在家里。圖1，家庭用電量。家庭耗電包括,所有使用電力的空間，電熱水器和其他所有電器。來(lái)源歐盟統(tǒng)計(jì)局。住宅部門的電力消耗（來(lái)源：歐盟統(tǒng)計(jì)局）圖2.2007年，歐盟27國(guó)的居民用電故障（數(shù)據(jù)來(lái)源歐洲委員會(huì)聯(lián)合研究中心，環(huán)境與可持續(xù)發(fā)

6、展研究所）2007年歐盟27國(guó)居民生活用電億千瓦時(shí)信息和通信技術(shù)對(duì)電力消費(fèi)方面正變得越來(lái)越重要，2007年，在住宅領(lǐng)域占比高達(dá)13（與2004年+2相比）。這是由于更多的技術(shù)滲透（即，計(jì)算機(jī)，機(jī)頂盒盒，調(diào)制解調(diào)器，外部電源），以及新技術(shù)在市場(chǎng)變換中很強(qiáng)的穿透力（即，數(shù)字電視，大屏幕LCD和等離子顯示電視和寬帶通信）。待機(jī)損耗在歐盟住宅領(lǐng)域占電力消耗的5.9，幾乎等于電腦和洗碗機(jī)消耗的總和。這種消耗的減少是歐盟生態(tài)設(shè)計(jì)法規(guī)亟待解決的問(wèn)題，這將是2020年實(shí)現(xiàn)節(jié)能的重要驅(qū)動(dòng)力（來(lái)源歐洲委員會(huì)聯(lián)合研究中心，環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所）。建筑節(jié)能目前正在向兩個(gè)不同的方向發(fā)展：被動(dòng)式住宅和智能住宅。前者指的

7、是簡(jiǎn)單粗放的系統(tǒng)，通過(guò)整合現(xiàn)有高效的解決方案降低能耗。智能住宅則需要集成節(jié)能高科技解決方案的ICT平臺(tái)。這兩個(gè)方向呈現(xiàn)不同的創(chuàng)新的發(fā)展，但他們都著眼于提高建筑保溫，室內(nèi)氣候控制系統(tǒng)，能量回收和樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)。樓宇自動(dòng)化的目的是集成控制和建筑子系統(tǒng)的性能優(yōu)化，如通風(fēng)，加熱，制冷，照明和電子設(shè)備。這種集成系統(tǒng)允許建筑物對(duì)內(nèi)部或外部條件的需要和條件進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。這種對(duì)條件變化的響應(yīng)是通過(guò)傳感監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。本文提出的裝置可被視為一個(gè)來(lái)監(jiān)測(cè)，控制和管理在家庭和建筑環(huán)境電力負(fù)荷的建筑物子系統(tǒng)。智能傳感器一詞最早是在20世紀(jì)80年代中期提出。智能傳感器是由電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）在IEEE 145

8、1.2標(biāo)準(zhǔn)中定義的，它提供了超出必要的功能，用于生成感測(cè)或控制的正確表示數(shù)量。這一功能通常簡(jiǎn)化了傳感器集成到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的應(yīng)用。此外，智能傳感器應(yīng)根據(jù)3中給出的分類包括某些功能，如處理，通信和集成。當(dāng)數(shù)字微控制器或信號(hào)處理器作為一個(gè)處理子系統(tǒng)存在的時(shí)候，智能傳感器的概念將延伸到一個(gè)更高的水平。從實(shí)用的角度來(lái)看，多個(gè)這種子系統(tǒng)可能共享相同的封裝，使各種類型的智能傳感器均被包括。智能傳感器是新興的有大量應(yīng)用領(lǐng)域的很有應(yīng)用前景的技術(shù)，在電力系統(tǒng)4估計(jì)實(shí)時(shí)高分辨率頻率；監(jiān)測(cè)具有遠(yuǎn)程通訊功能的5實(shí)時(shí)電力消費(fèi)；估計(jì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)，主要基于兩個(gè)傳感器對(duì)工業(yè)機(jī)器人的傾斜和振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行聯(lián)系：一個(gè)編碼器和一個(gè)三軸加速度

9、計(jì)6；測(cè)量植物蒸騰融合五主傳感器（溫度，葉片溫度，空氣相對(duì)濕度，植物相對(duì)濕度和環(huán)境光）7。本文提出的智能傳感器裝置具有電氣負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力，可以根據(jù)用戶的程序或由中央控制單元發(fā)出的命令打開(kāi)/關(guān)閉?？紤]到這種控制能力，該設(shè)備被定義為“智能設(shè)備”。從工作場(chǎng)所到家庭，不同類型的終端用戶每天都要使用各種設(shè)備。想要獲得有關(guān)這些設(shè)備更多的信息迫使技術(shù)出現(xiàn)顯著變化8。作為進(jìn)化的一部分，有效的績(jī)效監(jiān)測(cè)和這些設(shè)備的遠(yuǎn)程控制是目前許多商業(yè)和工業(yè)企業(yè)的主要利益。由于電子和通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，獲取信息的能力，甚至利用現(xiàn)有的線路在掌上控制裝置也成為了廣大市民以及專業(yè)人士的希望。本文提出用于監(jiān)測(cè)、控制和家庭負(fù)荷管理的智能設(shè)備的設(shè)

10、計(jì)和開(kāi)發(fā)。本文的結(jié)構(gòu)分為兩部分：第一個(gè)詳細(xì)描述智能電表和微處理器電表之間的通信，以及智能傳感器和中央單元之間的通信；第二個(gè)顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果是使用智能設(shè)備原型獲取的。此外，該裝置不僅可以用來(lái)在家里。用同樣的方式它也可以在工業(yè)上非常有效（在一個(gè)特定的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷進(jìn)行開(kāi)/關(guān)）甚至在需要一個(gè)更大的帶寬的時(shí)候控制設(shè)備（控制理論的應(yīng)用）9。2.系統(tǒng)概述該體系結(jié)構(gòu)提供了建筑家居監(jiān)控，基于現(xiàn)有的電力通信線路進(jìn)行電力負(fù)荷控制和管理（沒(méi)有新的電線需要）5。該系統(tǒng)可分為智能節(jié)點(diǎn)和中央單元。智能節(jié)點(diǎn)可以監(jiān)測(cè)電流，電壓和能量的實(shí)時(shí)參數(shù)，將電力負(fù)荷的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送到中央單元。中央單位將分析信息與用戶提供的要求并采取措施，如關(guān)閉負(fù)載

11、或給用戶發(fā)送過(guò)載信息。以下將詳細(xì)描述智能電表和微處理器電表之間的通信，以及智能傳感器和中央單元之間的通信。2.1電能表高性能的半導(dǎo)體制造業(yè)大公司最近設(shè)計(jì)了一系列的更復(fù)雜功能更強(qiáng)大的集成電路，專門用于測(cè)量能量轉(zhuǎn)移到一個(gè)負(fù)載連接到交流線。這些電路（能源監(jiān)測(cè)）是由提供能源使用信息（活性，活性和明顯的）的處理器混合而成（數(shù)字/模擬），然后使用可變頻率的脈沖輸出或標(biāo)準(zhǔn)串行協(xié)議來(lái)發(fā)送信息。大多數(shù)的電路有兩個(gè)輸入，一個(gè)是負(fù)載的電壓，另一種是通過(guò)負(fù)載的電流。基本功能包括含有負(fù)載電壓和負(fù)載電流以及它們乘積的數(shù)字信號(hào)，這樣的結(jié)果與負(fù)載的功率成比例的10。在本文中，我們選擇了ADE7753模擬設(shè)備。電能表有兩個(gè)全差

12、分電壓輸入通道。最大差分輸入電壓的輸入端v1p/v1n和V2P/V2N為0.5V。然而，每個(gè)模擬輸入通道（v1p / v1n和V2P / V2N）具有可編程增益放大器（PGA），并具有1，2，4，8個(gè)可能的增益選擇和帶有分別為0到2位5至7位的可16位寫入的增益寄存器。然而，通過(guò)使用3位和4位的增益寄存器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的最大輸入電壓可以設(shè)置為0.5V，0.25V或0.125V，11。在這種情況下，作者為模數(shù)轉(zhuǎn)換器配置增益寄存器在每個(gè)通道設(shè)置最大輸入電壓0.5V。2.2電流測(cè)量四種最常見(jiàn)的電流測(cè)量傳感器技術(shù)是低電阻的電流分流，電流互感器（CT），霍爾效應(yīng)傳感器和羅氏線圈。低電阻分流器提供良好的精度

13、，以及較低的成本和簡(jiǎn)單的電流測(cè)量方法。在參考2提出了一個(gè)關(guān)于電流傳感技術(shù)的新觀點(diǎn)。齊格勒等人總結(jié)了兩個(gè)表：（1） 不同的電流傳感技術(shù)都具有七種性能（帶寬寬，直流性能強(qiáng)，精度高，熱漂移，絕緣性，功率等級(jí)和損耗）；（2）成本和常見(jiàn)的應(yīng)用。所有四傳感器技術(shù)與所選的電表IC兼容的（ADE7753）。設(shè)計(jì)要求是：（1） 電流測(cè)量技術(shù)應(yīng)盡可能小；（2） ADE最大差分電壓輸入通道是0.5伏；（3）電流測(cè)量能力高達(dá)16A的羅氏線圈，結(jié)合數(shù)字積分器，形成具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的電流傳感技術(shù)，可成為與四傳感器技術(shù)之間的最佳選擇，但其主要缺點(diǎn)是我們尺寸設(shè)計(jì)的解決方案要合適安裝在一個(gè)Schuko插座中?？紤]到成本電阻分流技

14、術(shù)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，但我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里測(cè)試它所產(chǎn)生的熱量對(duì)這個(gè)應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)實(shí)在太高了。CT可能是一個(gè)可行的選擇，但它有飽和的問(wèn)題。飽和問(wèn)題的解決方法是使用鎳鐵高導(dǎo)磁率合金芯片的CT，但鎳鐵高導(dǎo)磁率合金芯片的CT需要為電流水平和溫度的變化提供多個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)。最后，作者決定跳過(guò)這個(gè)傳感器技術(shù)。選定的傳感器技術(shù)是霍爾效應(yīng)傳感器。LEM制造的fhs-40p/sp600和Allegro制造的ACS712這兩個(gè)霍爾傳感器在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試。兩個(gè)傳感器的性能令人滿意，但最后因?yàn)槌杀具x中了LEM的解決方案。FHS40P / sp600是基于霍爾效應(yīng)的原理制造的超平面開(kāi)環(huán)電流傳感器貼片集成電路。它測(cè)量電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)并將

15、其轉(zhuǎn)換成輸出電壓。薄膜導(dǎo)體流動(dòng)的電流在他周圍產(chǎn)生磁通量（圖3）。圖3.使用FHS40P / sp600電流傳感器測(cè)量電流的原則。2.3電流信號(hào)調(diào)理就像前面說(shuō)的，fhs-40p / sp600輸出電壓的必須條件，是以ADE7753為供電電路。這樣，由于ADE最大電壓差動(dòng)輸入通道±0.5V，電流傳感器的直流分量應(yīng)除去。直流分量可以使用基本的0Hz高通濾波器消除。這個(gè)解決方案的主要缺點(diǎn)是過(guò)濾器產(chǎn)生影響ADE7753準(zhǔn)確性的延遲信號(hào)。因此，通過(guò)添加低通濾波器來(lái)抵消高通濾波器產(chǎn)生的信號(hào)延遲的影響。這兩個(gè)濾波器的設(shè)計(jì)必須滿足兩個(gè)主要目標(biāo)：（1） 消除直流分量；（2）取消兩個(gè)濾波器產(chǎn)生的總延遲?？?/p>

16、慮到這個(gè)要求，計(jì)算高通濾波器RC：C24 = 470 nF的，R28 = 220 K和1 = 1.76，計(jì)算低通濾波器RC：C38 = 100 nF，R38 = 1 K和2 =1.79（圖4）圖4. ADE7753和fhs-40p連接示意圖2.4 電壓測(cè)量因?yàn)锳DE7753的輸入電壓通道的最大差分電壓±0.5 V，所以用電阻分壓器將線電壓下降到±0.5V。線電壓的衰減是由一個(gè)簡(jiǎn)單的電阻分壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如圖4所示。網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是這樣的，輸入通道1和輸入通道2之間的相匹配被保留。從圖4中可以看到，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的3 dB頻率由R31=1K=33和C27NF確定。這是由于R33R35

17、=225K=1K比R31大得多。2.5.分布式控制系統(tǒng)電力線已被選定作為一個(gè)物理傳輸媒體，是由于以下優(yōu)點(diǎn)：安裝的電力線作為通信信道；沒(méi)有干擾其他開(kāi)關(guān)設(shè)備（如在無(wú)線通信的情況下）；有可能把分布式智能模塊放在每一個(gè)地方（在一個(gè)插座里）；不需要額外的電源（通常在總線電纜系統(tǒng)，有一個(gè)電源產(chǎn)生的直流電壓被分布在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中）。電力線通信的主要缺點(diǎn)是關(guān)于由家用電器或附近電氣柜產(chǎn)生的電噪聲。許多，但不是全部的家庭和樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)廠家的銷售模塊可以通過(guò)電力線通信。選擇LonWorks pl-3120的主要原因是因?yàn)樗捎昧艘环N可以在在噪聲源上提供良好的通信可靠性的雙載頻信號(hào)技術(shù)。具有雙載波頻率特征，應(yīng)答式服務(wù)信

18、息的最后兩次重試是使用副載波頻率發(fā)送。因此，當(dāng)應(yīng)答式服務(wù)在寬帶中是用三次重試（共四試），第一個(gè)嘗試使用86 kHz的載波頻率發(fā)送。如果最后兩次嘗試需要完成通信，他們使用75千赫副載波頻率發(fā)送（接收）。同樣，C波段操作的初段和中段使用的頻率分別是132千赫和115千赫。如果pl-3120能夠同時(shí)使用的這兩個(gè)載波頻率，最小的兩個(gè)重試必須使用。在我們開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)的核心是LonWorks pl-312013。pl-3120智能收發(fā)器將神經(jīng)元芯片與ANSI/eia-709.2兼容的電力線收發(fā)器集成到單片集成電路（IC）內(nèi)，不需要外部收發(fā)器。神經(jīng)元處理器核心由三個(gè)處理器。這些處理器被分配以下功能：（1）處理

19、器1的MAC層處理器處理的7層LonTalk協(xié)議棧的1層和2層；（2）處理器2是執(zhí)行LonTalk協(xié)議棧3到6的層的網(wǎng)絡(luò)處理器；（3）處理器3應(yīng)用處理器。它執(zhí)行由用戶編寫的代碼和操作系統(tǒng)服務(wù)調(diào)用的用戶代碼。應(yīng)用程序的主要編程語(yǔ)言是Neuron C，它是由ANSI C語(yǔ)言衍生出的為L(zhǎng)onworks分布式控制應(yīng)用進(jìn)行的優(yōu)化提高。pl-3120提供12個(gè)I/O引腳可配置在一個(gè)或38個(gè)預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出操作模式。結(jié)合廣泛的I/O模型與兩板載定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，使PL 3120接口與應(yīng)用電路使用最少的外部邏輯或軟件開(kāi)發(fā)。pl-3120還具有一個(gè)全雙工的支持高達(dá)115 kbps的波特率UART硬件和操作高

20、達(dá)625 kbps的SPI接口。在此應(yīng)用中，已配置8個(gè)I/O引腳（從I/O 2到I/O 10）與ADE7753交換信息。串行外設(shè)接口（SPI）被選擇在PL-3120（構(gòu)成為SPI總線中的主機(jī)）和ADE7753（配置為SPI總線中的從機(jī)）之間進(jìn)行通信?？傊?，所選擇的PL-3120的配置方式是Neurowire主模式中，管腳IO8是時(shí)鐘（由PL-3120驅(qū)動(dòng)），引腳IO9是輸出（串行數(shù)據(jù)輸出）和IO10是輸入（串行數(shù)據(jù)輸入），正如圖4。，PL-3120的引腳IO7已經(jīng)被配置作為選擇引腳，提供ADE7753的串行通信模式。其他引腳已被配置為：（1） 引腳2被配置為數(shù)字輸出復(fù)位ADE7753；（2）如

21、果在ADE7753中先前編程中斷請(qǐng)求，引腳IO3被定義為數(shù)字輸入控制；（3）引腳IO4配置為數(shù)字輸入；它是連接到ADE7753的系統(tǒng)全局區(qū)輸出來(lái)顯示ADE7753的電源輸入；（4）引腳IO5配置為數(shù)字輸入來(lái)監(jiān)視過(guò)零檢測(cè)（我們不直接使用這個(gè)信號(hào)，因?yàn)槲覀兛梢酝ㄟ^(guò)檢測(cè)ADE7753中斷狀態(tài)寄存器來(lái)進(jìn)行過(guò)零檢測(cè)）；（5）引腳IO6配置為數(shù)字輸入，它連接到ADE7753的CF輸出實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)目的；（6）引腳IO11已配置為數(shù)字輸出控制繼電器（負(fù)荷開(kāi)關(guān)）。pl-3120和ADE7753連接的示意圖如圖5。圖5.pl-3120和ADE7753連接示意圖在通信模式下，ADE7753等待向通信寄存器進(jìn)行寫操作。向

22、通信寄存器寫數(shù)據(jù)指示下一個(gè)串行數(shù)據(jù)通信操作是讀還是寫操作并指示訪問(wèn)哪個(gè)寄存器。總之，ADE7753通信寄存器是一個(gè)字節(jié)的長(zhǎng)度：第7位決定下一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸操作是讀或?qū)懖僮?，?位被保留，第位5到0位被用來(lái)存儲(chǔ)將被訪問(wèn)的ADE7753寄存器的地址。在本設(shè)計(jì)中，Neuron C編程語(yǔ)言使用IO in()和IO out()功能配置pl-3120為neurowire主模式14。Neuron C是一種基于ANSI C專為神經(jīng)元芯片和智能收發(fā)器（pl-3120）的編程語(yǔ)言。自從pl-3120被用來(lái)在設(shè)備和中央單元之間傳輸數(shù)據(jù)，電力負(fù)荷控制和管理的監(jiān)控智能設(shè)備可以被看作是一個(gè)LonWorks設(shè)備。為此，監(jiān)控IR

23、MS，有效值，瞬時(shí)功率，有功功率，有功功率，有功電能，反應(yīng)活化能，頻率和控制電負(fù)載的連接的網(wǎng)絡(luò)變量被定義在運(yùn)行在各個(gè)智能設(shè)備上的程序中。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果為了評(píng)估電子樣機(jī)性能，建立具有不同的典型負(fù)載來(lái)測(cè)試該系統(tǒng)（圖6）。為了控制和監(jiān)控智能裝置，中央計(jì)算機(jī)被用來(lái)記住它將在不久的將來(lái)，通過(guò)一個(gè)基于人機(jī)界面的單片機(jī)中央控制單元更換（HMI）系統(tǒng)（觸摸技術(shù)圖形液晶顯示）。測(cè)試的智能設(shè)備功能的應(yīng)用程序讀取下列數(shù)據(jù)：I，V和有功，無(wú)功和視在功率和控制用于開(kāi)關(guān)負(fù)載的繼電器（表1）。圖6 智能設(shè)備的測(cè)試設(shè)置表1 測(cè)量分析負(fù)載類型ADE7753電流寄存器ADE7753測(cè)量真實(shí)值空載0x0000435104A0 A負(fù)載

24、10x09697F4.465A4.464.47 A負(fù)載20x0AD18A5.132A5.135.14 A負(fù)載1和20x140F849.516A9.529.53 A實(shí)驗(yàn)測(cè)量的裝置的測(cè)量精度是使用有兩個(gè)已知的功耗的負(fù)載（負(fù)載為帶有兩個(gè)熱量設(shè)置的油散熱器）（表1）和橫河cw120功率表進(jìn)行的。實(shí)際測(cè)量的電流大概與開(kāi)發(fā)的智能設(shè)備獲得的測(cè)量結(jié)果相同。此外，有功和視在功率已經(jīng)與發(fā)達(dá)國(guó)家的設(shè)備和能量分析儀的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較，計(jì)算測(cè)量誤差（表2）。ADE7753通過(guò)不斷存儲(chǔ)在內(nèi)部不可讀49位能量寄存器11達(dá)到有功功率信號(hào)的整合。有功能量寄存器（aenergy 23：0）代表上24位內(nèi)部寄存器。這個(gè)離散時(shí)間累積

25、或總和是與連續(xù)時(shí)間和離散時(shí)間積分等效的（T），ADE7753累加寄存器采樣周期為1.1微秒（4/是CLKIN，CLKIN在為ADE7753電邏輯輸入提供時(shí)鐘源的，推薦的時(shí)鐘頻率為3.579545兆赫）。能耗和從aenergy中讀取的數(shù)值之間的關(guān)系可以從給定負(fù)載隨著時(shí)間的積累的有功功率來(lái)確定：積累的時(shí)間由周期決定，被ADE7753的周期寄存器（期）計(jì)量，并積累的半行周期數(shù)，固定在linecyc寄存器。ADE7753使用與有功功率相同的方式實(shí)現(xiàn)了視在功率信號(hào)的整合，就像以上說(shuō)的信號(hào)。視在功率寄存器（vaenergy 23：0）代表以上24位內(nèi)部寄存器。累積量與從Vaenergy中讀取的數(shù)量之間的的

26、關(guān)系由給定負(fù)載的有功功率隨時(shí)間的累積量決定。由于表觀功率和有功功率沒(méi)有相同的標(biāo)準(zhǔn)，因此不能直接比較表2 能量的計(jì)量計(jì)量有功電能表觀電能寄存器ADE77530xCFF790xB04C測(cè)量ADE775340.50Wh40.49V Ah實(shí)時(shí)測(cè)量40.42Wh40.42V Ah出錯(cuò)率（%）0.20%0.16%4. 結(jié)論在本文提出了一個(gè)具有成本優(yōu)勢(shì)的監(jiān)測(cè)、控制和管理電力負(fù)荷的智能裝置。其主要特點(diǎn)是：（1）緊湊的設(shè)計(jì)，它可以被安裝在一個(gè)Schuko插座中；（2）通過(guò)現(xiàn)有的電力線通信（不需要新的線）；（3）電能計(jì)量芯片和控制負(fù)載的繼電器（開(kāi)/關(guān)）。裝置的主要應(yīng)用是在家庭環(huán)境中節(jié)約電能和防止各種電氣設(shè)備產(chǎn)生的

27、事故（如鐵）。發(fā)展智能控制算法來(lái)節(jié)約能源和防止事故的發(fā)生是作者的下一部作品。由于耦合電路元件尺寸，設(shè)計(jì)的智能傳感器被分為兩印刷電路板（PCB）。在一個(gè)Schuko插座安裝智能設(shè)備，智能設(shè)備必須為了連接電源失去一個(gè)端口，耦合電路板還需要其他三或四個(gè)端口。圖7顯示了印刷電路板和功能模塊在一個(gè)Schuko插座典型安裝方式。致謝這篇文章中的一部分受到歐洲委員會(huì)和（fp7-echord瑪特實(shí)驗(yàn)），西班牙政府通過(guò)項(xiàng)目和pri-aibde dpi2011-29660-c04-042011-1219的支持。參考文獻(xiàn)和注釋1.歐洲委員會(huì)。促進(jìn)可持續(xù)的建筑市場(chǎng)在歐洲領(lǐng)先的市場(chǎng)的發(fā)展。可在線：http:/ec.eu

28、ropa.eu/企業(yè)/政策/創(chuàng)新/政策/ leadmarketinitiative /文件/建設(shè)小組報(bào)告恩。pdf（21 2011十一月訪問(wèn)）。2.Bertoldi，P.；atanasiu，歐盟B.電耗和效率的發(fā)展趨勢(shì)狀態(tài)報(bào)告2009；歐洲委員會(huì)聯(lián)合研究中心，環(huán)境研究所可持續(xù)發(fā)展，可再生能源的單位：布魯塞爾，比利時(shí)，2009。3.里維拉，J.；埃雷拉，G.；CHACóN，M；Acosta，P.；卡里略，M.改良多項(xiàng)式自我調(diào)整和優(yōu)化算法的智能傳感器的響應(yīng)。傳感器2008，11，7427 7410。4.格拉納多斯利伯曼，博士；羅梅羅特朗，R.J.；陰謀耶佩斯，E.；奧索尼奧里奧斯，R.A.；嘉斯卡洛杉磯佛朗哥，實(shí)時(shí)智能傳感器在電力高分辨率頻率估計(jì)系統(tǒng)。傳感器2009，11，74127429。5.林，Z，T；鄭，J.；紀(jì)，美國(guó)紐約；趙，B. H.；曲，Y - G；黃，X - D；江，X - F emmnet：電表監(jiān)測(cè)傳感器網(wǎng)絡(luò)。傳感器201