有关网上高校实验室智能电源管理系统的设计

                                 有关网上高校实验室智能电源管理系统的设计

      电源控制系统可实现对大型仪器设备的实时远程控制，不仅有利于实验室的用电安全，使实验室尽可能做到无人值守，而且有利于维护大型仪器设备，提高资源的有效配置和利用率，促进教学与科研水平的提升。该系统主要根据刷卡机、电源控制箱、触摸屏和短信服务四个控制功能及性能需求进行整体设计，基于 Zig Bee、GSM
和 STM32技术进行电源控制系统的研制。系统由无线通信层和信息处理层组成，无线通信层由Zig Bee模块和 GSM 模块分别完成刷卡控制和短消息通知，信息处理层工作则由STM32模块完成。

刷卡机的功能：用户可凭借管理员授权的IC卡，刷卡后即可使用相应的仪器设备，实现刷卡供电、刷卡断电

短信服务功能：通过GSM收发短消息可实现远程控制电源的通断

    网上这个例子采用无线方式来传输实验室电源状态数据，用到了Zigbee无线模块和 GSM 无线模块

Zigbee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输。目前ZigBee采用2.4G高频传输，传输距离在几十米到2-3百米，不过受环境影响很大。而采用433M
低频段设计的ZigBee又叫WBee 1002，内外扩大功放，低频的抗干扰和强穿透性能，保证了zigbee模块最远传输距离可达到4-6KM。ZigBee模块的产品如四信的F8913C、F8913D。

    对比我们目前所做的电源管理系统，我们跟它的有很多相同点，比如都是采用STM32为核心板，用到了电源控制箱、触摸屏。但是我们跟这个的区别还是很大的，我们采用的是RS485有线传输技术，利用的是上位机组态王软件来实现远程控制。

    一个是 zigbee无线通信技术，一个是RS485有线通信技术。选择哪个主要是依据所处环境和对数据可靠性还有时滞性的要求来决定。
如果所处环境比较复杂，不适合布线，那就用Zigbee技术
如果对数据可靠性和时滞性要求较高，而且数据量较大，那就用485总线。

    由于我们是学校实验室电源管理系统，所以所处环境比较良好，而且这有关实验室的安全问题，所以需要数据的可靠性较高，以及学校的实验室较多，传输的信息量较大，所以综合所有情况可知，我们比较适合采用有线的传输方式

    在控制方面，我们采用的是比较先进的上位机监控软件，在组态王上可以实时地了解各个实验室的电源状态，不过目前我们还没有添加远程控制电源状态，暂时只能实现监测功能。我们还开发了手机APP，让实验室管理员可以随时随地查看各实验室的电源情况。

参考文献：

[1]王刚刚,杨燕,王正.基于物联网的高校大型仪器设备电源控制系统研究(二)[J].林业机械与木工设备,2016,44(04):16-20.

[2]王刚刚,杨燕,王正.基于物联网的高校大型仪器设备电源控制系统研究(一)[J].林业机械与木工设备,2016,44(03):20-24+28.