【正文】 準(zhǔn)正弦波的情況下，電流畸變成非正弦波，呈脈沖狀，包含了大量的諧波分量，如計(jì)算機(jī)、充電器等。 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 本設(shè)計(jì) 主要研究?jī)?nèi)容 及創(chuàng)新點(diǎn) 主要研究?jī)?nèi)容 本設(shè)計(jì) 運(yùn)用單片機(jī)原理與接口技術(shù)、電子線路 CAD、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)、程序設(shè)計(jì)等 [2]，對(duì)公寓用電主回路上負(fù) 載的智能識(shí)別進(jìn)行研究，采用單片機(jī)進(jìn)行處理和控制，準(zhǔn)確地判斷電路中接入 負(fù)載的功率 、電壓、電流、諧波等 特性，從而識(shí)別 出 大功率 阻性負(fù)載 電器并限制其使用， 在節(jié)約用電、減少安全隱患的同時(shí) 又不影響常規(guī)電器的正常使用 。因此控制系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)在以上兩種電壓波形下負(fù)載類(lèi)型的識(shí)別。一般情況下，電壓波形為正弦波，即標(biāo)準(zhǔn)電壓 。集群式供電智能管理系統(tǒng)以上位機(jī)（ PC） 為主機(jī)，下位機(jī) （ 單片機(jī) ） 為從機(jī)，利用 RS485 總線通過(guò)串口進(jìn)行通訊。其中有兩方面非常突出 [1]： (1)集群式供電智能管理系統(tǒng)的下位機(jī)軟件編程。計(jì)算機(jī)、電視機(jī)等電器可不加限制地正常使用，而電爐子、熱得快等違章電器則無(wú)法使用，從而 消除了 因使用違章電器帶來(lái)的安全隱患。為杜絕此類(lèi)事故的發(fā)生 ,在確保學(xué)生正常用電的前提下，限制大功率阻性負(fù)載的使用，保障學(xué)生用電的安全性是亟待解決的問(wèn)題。與此同時(shí)，關(guān)于高校學(xué)生公寓火災(zāi)事故的報(bào)道也日益增多?，F(xiàn)在電能越來(lái)越緊張，社會(huì)各界都越來(lái)越重視安全用電及節(jié)約用電。 26 附錄 A 外文資料 25 附錄 24 致謝 23 參考文獻(xiàn) 23 展望 23 結(jié)論 20 CAN 總線的抗干擾能力 19 CAN 總線概述 14 C 語(yǔ)言程序 14 程序設(shè)計(jì)及流程圖 11 學(xué)生公寓供電電流諧波分析 10 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載識(shí)別的應(yīng)用 10 負(fù)載識(shí)別理論的作用及其主要類(lèi)型 10 軟件設(shè)計(jì)概述 ９ 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) ８ 通信模塊 ３ 各類(lèi)負(fù)載接入電路后的特點(diǎn) ３ 學(xué)生公寓常見(jiàn)的用電負(fù)載類(lèi)型及其特性 ２ 主要研究?jī)?nèi)容 １ 課題研究的目的意義 關(guān)鍵詞 ： 功率識(shí)別 諧波分離 惡性負(fù)載 Abstract To avoid the students using highpowered violate for electrical leads to dormitory electricity line overload overheat and create a risk of fire hidden such serious， designed a kind of load identifier． Recognizing the load in the apartment of students on the electricity main circuit， Adopts singlechip microputer process and control，Accurately determine access to the load circuit power， voltage， current， harmonics and other characteristics， To identify highpower electrical resistance load and limit its use，In the conservation of electricity， reduce security risks at the same time without affecting the normal use of conventional appliances． First， the sampling voltage and current， After conditioning the signal into the microcontroller through its processing， using C language program to identify and implement the load off a vicious， vicious removal of the load，the system resupply． Using the CAN munication to realize data transmission between the PC and the lower level puter． The design consists of hardware， software and munications of three parts， the paper describes the types and characteristics of the load， the load identification theory and research methods， validated by experiment， preliminary achieved the purpose of malignant load identification． Eliminated the safety hidden danger of students because of the use of illegal appliances， it is of great significance in a safe manner． Key words： Power recognition Harmonic separation Malignant load 目 錄 第 1 章 緒論 首先對(duì)電壓電流采樣， 經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理后送入單片機(jī)對(duì)其進(jìn)行處理 ，用 C 語(yǔ)言 程序?qū)崿F(xiàn)惡性負(fù)載的識(shí)別 并斷電，拔除惡性負(fù)載后，系統(tǒng)重新供電，并用 CAN 通信實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)與下位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。 指導(dǎo)教師簽字 時(shí) 間 年 月 日 摘 要 為避免學(xué)生因使用大功率違章電器導(dǎo)致宿舍用電線路過(guò)載過(guò)熱而引發(fā)火災(zāi)等嚴(yán)重隱患，設(shè)計(jì)了一種負(fù)載識(shí)別器。 四、 預(yù)期效果 能自動(dòng)識(shí)別房間內(nèi)的用電情況，控制熱得快、電爐 子 、電暖器等大功率惡性負(fù)載的使用，在插上惡性負(fù)載后能在幾秒內(nèi)斷電，拔除惡性負(fù)載后能立即自動(dòng)恢復(fù)供電。 (3)研究方法 電路的穩(wěn)態(tài)發(fā)生變化時(shí)，首先判斷電路的功率和電流值是否超過(guò)設(shè)定的閾值，超過(guò)的話(huà)系統(tǒng)跳閘，沒(méi)有超過(guò)，系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行判斷。 (2)識(shí)別的原理 阻性負(fù)載尤其是惡性負(fù)載接入電路時(shí)，電路中的功率值發(fā)生臺(tái)階性變化， 電路中的諧波值變化很小，功率因數(shù)接近于 1。 感性負(fù)載：電流和電壓波形相同相位不同， 電 流滯后電壓一定角度， cosφ 小于零而大于 1，如日光燈。 (3)數(shù)字技術(shù)的惡意負(fù)載識(shí)別器： 采用單片機(jī)技術(shù) ， 通過(guò)判斷負(fù)載的變化 ， 負(fù)載的特性對(duì)惡性負(fù)載進(jìn)行控制 ， 不僅可以有效的控制惡性負(fù)載的使用 ， 而且成功解決了模擬產(chǎn)品因用電系統(tǒng)中感性設(shè)備的增多導(dǎo)致相位偏移的問(wèn)題 。隨著電器類(lèi)型的增多，大功率安全負(fù)載的產(chǎn)生，這種產(chǎn)品因無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代需求而被市場(chǎng)淘汰。計(jì)算機(jī)、電視機(jī)等電器可不加限制地正常使用，而電爐子、熱得快等違章電器則無(wú)法使用，從而 消 除了 因使用違章電器帶來(lái)的安全隱患。為杜絕此類(lèi)事故的發(fā)生 ,在確保學(xué)生正常用電的前提下，限制大功率阻性負(fù)載的使用，保障學(xué)生用電的安全性是亟待解決的問(wèn)題。與此同時(shí)，關(guān)于高校學(xué)生公寓火災(zāi)事故的報(bào)道也日益增多。 二、基本要求 負(fù)載識(shí)別的算法，并根據(jù)要求，完成軟硬件電路。 石家莊鐵道大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 負(fù)載識(shí)別器的設(shè)計(jì) The Design of Load Identifier 2022 屆 電氣工程 系 專(zhuān) 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 完成日期 2022 年 5 月 25 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)單 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 專(zhuān)業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 負(fù)載識(shí)別器的設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 姓名 指導(dǎo)教師職稱(chēng) 講師 評(píng) 定 成 績(jī) 指導(dǎo)教師 得分 評(píng)閱人 得分 答辯小組組長(zhǎng) 得分 成績(jī)： 院長(zhǎng)（主任）簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 題 目 負(fù)載識(shí)別器設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 專(zhuān)業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù)單位 電氣工程系 導(dǎo)師 姓名 導(dǎo)師 職稱(chēng) 講師 一、主要內(nèi)容 分析電力負(fù)荷中，負(fù)載的種類(lèi)；通過(guò)采集來(lái)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析。能識(shí)別出功率較大的純電阻性負(fù)載，并自動(dòng)斷電。 三、主要技術(shù)指標(biāo)（或研究方法） 電網(wǎng)電壓： 180～ 220V，瞬時(shí)功率： 300W； 查閱相關(guān)資料，進(jìn)行理論研究 四、應(yīng)收集的資料及參考文獻(xiàn) 高鋒 ． 單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù) ． 北京 ： 科學(xué)出版社 ， 2022 劉衛(wèi)國(guó) ． C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) ．北京： 中國(guó)鐵道出版社 ， 2022 陽(yáng)憲慧 ． 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用 ．北京： 清華大學(xué)出版社 ， 1999 五、進(jìn)度計(jì)劃 12 周 課題調(diào)研、收集、學(xué)習(xí)參考資料，查閱外文資料 ，做開(kāi)題報(bào)告 35 周 制定畢業(yè)設(shè)計(jì)方案 69 周 設(shè)計(jì)硬件 電路，確定各元件參數(shù) 1011 周 設(shè)計(jì)軟件部分 1213 周 設(shè)計(jì)整體系統(tǒng) 1415 周 整理并撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，提交論文給指導(dǎo)老師 16 周 答辯 教研室主任簽字 時(shí) 間 2022 年 12 月 16 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 題 目 負(fù)載識(shí)別器的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 專(zhuān)業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 一、 本課題的研究背景及意義 近年來(lái)，隨著高校規(guī)模的不斷擴(kuò)大，學(xué)生人數(shù)急劇上升，許多高校都實(shí)行后勤管理社會(huì)化。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，這類(lèi)火災(zāi)大部分是由于學(xué)生違章使用熱得快、電爐子等大功率阻性負(fù)載造成的。針對(duì)這種情況而研制開(kāi)發(fā)的智能負(fù)載識(shí)別器， 可自動(dòng)識(shí)別宿舍用電電器。 二、 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 目前市場(chǎng)上的負(fù)載