太阳能热水系统计量监测仪的研发

【摘要】太阳能热水系统是太阳能开发利用技术的一个重要应用方向。随着国家对太阳能热水系统的支持和推广，其应用已从小型家用热水器向建筑节能、工业、农业等商用大型工程化热水系统发展。太阳能热水系统的运行状况和效益评估，需要依据相关标准以及实时、准确和全面的监测数据的统计分析。研究工作的任务旨在根据《太阳能热水系统能量计量与监测标准》和《可再生能源建筑应用示范项目数据监测系统技术导则》的要求，研发太阳能热水系统计量监测仪，实现对太阳能热水系统的能量计量与监测。深入研究了太阳能热水系统的组成、分类和运行机制。针对太阳能热水系统能量计量与监测需求，提出并论证了太阳能热水系统计量监测仪的设计方案，给出了计量监测仪在太阳能热水系统上的应用实例。详细介绍了计量监测仪的软硬件设计。硬件系统主要由嵌入式最小系统和外围电路组成。以稳定性和可靠性为原则，完成了以ARMCortex-M3为内核的STM32F103微控制器最小系统以及信号检测、AD采集、SD卡存储、RS485通信和W5100以太网通信等外围电路的设计。根据用户功能需求可扩展性为原则，采用先总后分、功能模块化设计思路，完成了主程序、初始化、数据采集、能量计算、数据存储和数据通信等软件设计。全面介绍了仪表各个模块的功能测试方法，并将其运用于太阳能热水系统进行数据采集和能量计量，最后对系统数据进行详细分析。运行结果表明：太阳能热水系统计量监测仪实现了设计功能，达到了设计指标，具有数据采集准确，能量计算正确和远程通信稳定等优点，可为太阳能热水系统的运行状况和应用效益的客观评估，提供重要的技术手段，促进太阳能热水系统的工程应用和社会的节能减排。
【作者】郑泽祥；
【导师】姜周曙；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，检测技术与自动化装置，2014，硕士
【关键词】太阳能热水系统；STM32F103；数据采集；能量计量；以太网通信；

【参考文献】
[1]涂利华,胡红玲,胡庭兴,张健,雒守华,戴洪忠.华西雨屏区亮叶桦凋落叶分解对模拟氮沉降的响应[J].植物生态学报,2012,02:99-108.
[2]唐琼.独立设置成人高等院校退出研究[D].湖南大学,教育学,2012,硕士.
[3]刘笑天.基于昂谱模式的舟山群岛新区海岛旅游产品开发[D].浙江海洋学院,农村与区域发展（专业学位）,2014,硕士.
[4]侯宇,江波,董超.红外热成像温度监测技术在铝电解槽的应用研究[J].冶金自动化,2015,01:62-67+71.
[5]周支立,刘斌.基于客户信息的电信企业客户流失问题分析[J].情报杂志,2003,12:97-99.
[6]李锋.根癌农杆菌介导反义LFY基因转化兰考泡桐的研究[D].河南农业大学,森林培育,2004,硕士.
[7]武幸龙.晋国的宗族与政治[D].山西师范大学,专门史,2013,硕士.
[8]李墨飞.南京中山客渡轮交通安全评价研究[D].大连海事大学,交通运输工程,2012,硕士.
[9]宋亚琴.潞安矿区土地复垦生态重建研究[D].辽宁工程技术大学,水土保持与荒漠化防治,2012,硕士.
[10]卿乐平.旅游度假地产开发研究[D].安徽大学,工商管理,2013,硕士.
[11]杜习磊.深基坑连续墙支护结构位移变形分析[D].扬州大学,防灾减灾工程及防护工程,2011,硕士.
[12]郭宁.《实施动植物卫生检疫措施（SPS）协定》第5条研究[D].辽宁大学,国际法学,2012,硕士.
[13]康晓燕.疏肝清热法对肝郁化火型甲亢患者TGAb、TMAb影响的临床研究[D].成都中医药大学,中医内科学,2012,硕士.
[14]黄逸夫,阮文红,章明秋,容敏智.硼交联氧化石墨烯-聚乙烯醇复合材料动态力学性能的研究[A].中国化学会.中国化学会第29届学术年会摘要集——第14分会：流变学[C].中国化学会:,2014:2.
[15]于海音.宋飞二胡教学艺术研究初探[D].中国音乐学院,音乐学,2014,硕士.
[16]杨硕.中国现代化历史进程中的文化启蒙[D].黑龙江大学,思想政治教育,2013,硕士.
[17]伍艺,刘后平.一代教育家竺可桢的教育思想探秘[J].兰台世界,2015,07:59-60.
[18]张风光.基于离散元模拟的玻璃微铣削机理研究[D].河北工业大学,机械工程,2013,硕士.
[19]张晓丰.铝、镁合金表面氧化与粘接性能研究[D].北京化工大学,材料学,2008,博士.
[20]王宁.高层建筑短肢剪力墙结构弹塑性模型及地震反应分析[D].西安建筑科技大学,结构工程,2004,硕士.
[21]吴彦文,吴郑红.基于学习者个性模型的智能答疑平台的设计[J].电化教育研究,2005,06:64-66+70.
[22]陈国初,杨维,张延迟,徐余法,俞金寿.简化的分类微粒群算法及其在风电场建模中的应用[J].控制与决策,2011,03:381-386+392.
[23]陈勇.锡原子材料让计算机“跑”的更快[J].内江科技,2014,01:148.
[24]牛琼.实验性脂肪肝组织PPARs表达及干预实验的研究[D].青岛大学,内科学,2003,硕士.
[25]孟立.从沥青混合料的设计和改性沥青的试验结果看如何完善公路工程建设标准[J].交通世界.2004(08)
[26]曲晓宁.电力市场环境下梯级水库发电调度风险预警系统研究[D].郑州大学,水利水电工程,2013,硕士.
[27]尹雪华.《淮南子》文艺思想论纲[D].江西师范大学,中国古代文学,2004,硕士.
[28]杨珊.中国书法架构的可视化研究[D].山东大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[29]LiXing.Exploring Archetypal Images in Possession-from the Perspective of Northrop Frye’s Theory[D].西安外国语大学,英语语言文学,2014,硕士.
[30]张瑾瑾.高速公路网本体交通信息集成及应用研究[D].长安大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[31]章晓,何熊熊,朱忠记,赵松.基于粗糙集方法的决策树多值偏向理论分析[J].杭州电子科技大学学报,2014,02:41-44.
[32]李琦,杜欣,黄静,董丽杰,谢海安,熊传溪.低聚物离子液体修饰石墨烯的性能研究[A].中国化学会高分子学科委员会.2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C].中国化学会高分子学科委员会:,2011:1.
[33]阮欣怡,叶宇杰,徐佳慧.铁路运输企业应用项目融资方式研究[J].现代经济信息,2014,21:310.
[34]曾异平.数据挖掘方法研究：关联和趋势分析[D].电子科技大学,2003.
[35]石建国.保障性住房PPP项目的融资模式及资金运作研究[D].天津大学,项目管理,2013,硕士.
[36]贺奕龙.中职平面构成课程教学改革与创新[J].电子制作,2015,16:191.
[37]李婷.稀土激活的新型氧化物上转换材料研究[D].西北大学,光学,2014,博士.
[38]唐宝锋,许庆强,范辉.基于数字混合仿真的电网一次时间常数计算方法[J].电力系统自动化,2012,07:110-115.
[39]禹建磊.Android系统启动程序的优化设计与实现[D].西北大学,电子与通信工程（专业学位）,2012,硕士.
[40]陈歆孜.政府信息不存在的举证和说明[D].浙江大学,宪法学与行政法学,2012,硕士.
[41]谢苏闽.泰勒汽车公司战略成本管理问题研究[D].湖南师范大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[42]刘元粉.基于语料库的中国英语学习者和英语本族语者近义词语义韵对比研究[D].广西师范大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[43]庄艳.家居服情感化设计研究[D].浙江理工大学,设计艺术学,2013,硕士.
[44]张新香.综合数据仓库的新型决策支持系统[J].现代计算机(专业版),2004,02:65-67+72.
[45]田云.几种植物抗氧化剂制备、评价与应用初步研究[D].湖南农业大学,生物化学与分子生物学,2004,硕士.
[46]罗小虎.臭氧对玉米中黄曲霉毒素B_1的降解效果及降解产物安全性评价[D].江南大学,粮食、油脂及植物蛋白工程,2014,博士.
[47]刘俊强.我国民办高等学校危机管理研究[D].浙江大学,2006.
[48]张占英.关于数据库汉语查询语句中查询信息的研究[D].河南大学,基础数学,2004,硕士.
[49]曹文波.基于区块结构的Nand Flash存储系统闪存转换层研究[D].中国地质大学（北京）,电子与通信工程,2013,硕士.
[50]姜俊杰.坐骨神经损伤后Nogo-A在相应脊髓节段的表达[D].青岛大学,临床应用解剖学,2003,硕士.