太陽能熱水器外文資料翻譯通用

1、 淮 陰 工 學 院畢業(yè)設計(論文)外文資料翻譯學 院：電子與電氣學院專 業(yè)：電氣姓 名：曹黎斌學 號：1101205212外文出處：2011 International Conference on Electronic Devices, (用外文寫)Systems and Applications (ICEDSA)附 件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導教師評語： 年月日簽名： （手寫簽名） 注：請將該封面與附件裝訂成冊。附件1：外文資料翻譯譯文太陽能熱水器遠程監(jiān)控系統(tǒng)摘要：本文設計了一種由應用軟件和硬件設備構成的能夠對太陽能的使用情況進行遠程監(jiān)控的集成系統(tǒng),該系統(tǒng)已經(jīng)設計、實現(xiàn)并安

2、裝了。目前，這種系統(tǒng)預期對當前來自管理處和消費者保障處監(jiān)控的太陽能設備的熱水溫度、水箱熱水量及消耗的熱水量進行實時測量。此外，可以對太陽能利用的輔助子系統(tǒng)發(fā)出命令和控制信號。硬件設備（目前的太陽能熱水器）安裝在遠處，而應用軟件安裝在公司PC機或筆記本電腦上。蜂窩網(wǎng)絡被用來從全球任何覆蓋蜂窩網(wǎng)絡的地方訪問遠程設備進行數(shù)據(jù)檢索或發(fā)出控制指令。關鍵詞：太陽能，遠程監(jiān)控，控制，熱水器一、介紹約旦沒有天然氣石油資源，完全依靠進口燃料滿足能源需求。唯一可用的自然能源資源是太陽能。約旦擁有非常晴朗的天氣，平均每天地平面太陽輻射量為6.5KWh/m2。在約旦，配置太陽能裝置很貴的。這些裝置大多數(shù)是thermo

3、syphonic類型的。這種類型的太陽能熱水器由兩個吸收面積在3至4平方米之間的平板式或真空集熱管式太陽能集熱器、一個容量為150至180升的儲罐和一個冷水儲罐。這些都安裝在一個合適的框架內(nèi)。一個用于集中供熱協(xié)助產(chǎn)生熱水的輔助電熱管或逆流交換器在冬天低太陽輻射的階段使用。由于太陽能熱水器 的生產(chǎn)和安裝在約旦快速發(fā)展，有必要開發(fā)一種遠程監(jiān)控及控制系統(tǒng)和研究大型商業(yè)機構遠 程維修的適用性。普適計算是一種信息化空間和物理空間的無縫結合。人們能在任何時間任何地點得到數(shù)字服務。如GPRS, EDGE,3G,和WiMAX等相對較新的互聯(lián)網(wǎng)和無線接入技術提供比基本的第二代GSM系統(tǒng)更高的數(shù)據(jù)(率)傳輸速度，

4、提供未來遠程監(jiān)測及高端設計的控制方案。然而，這些相對較新的無線技術主要是應用在擁擠的高收入大都市或者周圍地區(qū)因此，世界上絕大多數(shù)(84%)的54億手機用戶美元仍有2G使用者。在約旦幾乎100%的640萬的移動訂戶現(xiàn)在使用的事2.5GGSM。SMS是原GSM系統(tǒng)及其衍生物不可或缺的組成部分，許多的商業(yè)和政府的正在應用SMS，且這種應用在不斷增加。在這篇文章中，我們描述了一個基于SMG的遠程監(jiān)測系統(tǒng)。然而，該系統(tǒng)可容易地被修改以適應包括基于因特網(wǎng)的應用程序在內(nèi)的各種操作技術。而且，它可以擴大來容納更大的設施和商業(yè)工程。II、系統(tǒng)的概念該監(jiān)控系統(tǒng)如圖1所示，SWH的效用(客戶端),接線員(服務器)，

5、可設置在世界上任何有GSM網(wǎng)絡覆蓋地方。圖1移動監(jiān)測和控制系統(tǒng)。核心的信號采集過程通過在指定地點在SWH系統(tǒng)里安裝溫度傳感器、水位電極、熱水流量計完成。繼電器電路也對遙控命令做出反應?？蛻魡挝煌ㄟ^RS232連接于移動電話聯(lián)系,這可以通過建立一個串行數(shù)據(jù)線或者一個藍牙收發(fā)。移動電話反過來會提交一系列SMS信號，信號中包含到蜂窩網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)資料溝通、服務蜂窩基站。當SMS短信發(fā)動目標手機（PDA)，他們要么通過一個特定的軟件下載RS232 連接，要么通過移動手機上的應 用程序（PDA)輸入。遠程監(jiān)控系統(tǒng)以及基本原則的詳細介紹如下：在本文的第二部分，我們描述了太陽能熱水器的構造，第三節(jié)論述客戶端測量采

6、集單元，第四節(jié)論述了服務器的單元,我們的結論在第五部分。二、太陽能熱水器系統(tǒng)一個典型的太陽能熱水器密封系統(tǒng)，用來取代或補充傳統(tǒng)的家用熱水系統(tǒng)2如圖2所示。集熱器（太陽能電池板）要面對南或接近南躺在斜屋頂面對陽光提供自然的角度。水是被迫的通過盤管在太陽能電池板被太陽加熱。被加熱的水，然后向下流動并通過熱水缸第二（下）線圈。熱水穿過這個線圈加熱缸里的水。稍微冷卻水然后返回到太陽能電池板。二次熱交換器可以用來補充帶輔助電加熱器的加熱。只要在熱水缸里的水是必需的溫度，電加熱器將無法接通。另外，次級線圈可用于熱水供應水加熱輸送系統(tǒng)，如地板下的暖氣或散熱器。一個可選的控制器盒可以不斷的比較在熱水缸所需的溫

7、度。當開關泵水箱中的水位比預設的一個低，太陽能電池板不能提高蓄水池所需的一個（在多云的冬天）水的溫度，將啟動輔助電加熱器。三、遠程單位遠程設備硬件客戶單元和測量的參數(shù)如圖3：它是由信號采集模塊、傳感器、調(diào)制解調(diào)器和移動 電話組成。核心的信號采集模塊是一個單片機(PIC 16 F877)如圖4。單片機獲得放大的條件信號,然后使用支持標準的命令完成與移動電話的連接。圖2太陽能熱水系統(tǒng)示意圖。圖3硬件單元A.熱水流量計為了計算熱水用量，我們使用B-R米的GSD5儀表。本儀器配有脈沖發(fā)射裝置，是通過一個運算放大器連接到PIC16F877。脈沖發(fā)射器將作為改變它一公升的消耗過程中的狀態(tài)開關，。B.熱水溫

8、度傳感器使用一個封裝成金屬屏蔽的LM35溫度傳感器來檢測儲層內(nèi)的熱水溫度。它能夠測量-55至150的范圍內(nèi)的溫度。傳感器輸出電壓與溫度的線性關系（10.0毫伏/°C的比例因子）相關。傳感器的輸出由五個使用單電源的運算放大器放大。可以被傳遞到PIC16F877 ADC的最大輸入電壓是5V，并且當溫度為100時，輸出電壓為1V，然后溫度范圍為（0-100）。C.熱水水位傳感器水位傳感器電路是使用一個逆變器mc14050芯片連接到安裝在熱水儲層內(nèi)的五根導線而構建的。電線有不同長度的選擇來與蓄水池水位（即，25%，50%，75%，和100%）相配。當水到達水廠安裝在水箱內(nèi)電線之一時作為水位線

9、與5V導線之間的連接媒介。該MC14050的輸出被連接到一個MCP604運算放大器作為非反相求和運算放大器來總結來自于電線的電壓。D.微控制器單片機PIC 16F877是一個8位微控制器，具有一個片上八通道的10位數(shù)模轉換器（ADC）。傳感器的放大和調(diào)節(jié)信號饋送到微控制器的通道0，1和2。傳感器的采樣信號在樣本被存儲在緩沖區(qū)中為進一步的處理的地方進行采樣需要一個10秒的時間間隔。此外，當命令通過短信收到，微控制器切換來自端口D指定引腳的兩種狀態(tài)來切換輔助電加熱器和水泵的ON-OFF。圖5示出流程圖單片機程序。當信號采集完成后，該單片機使用在RS232端口的AT-命令與手機通話來檢查消息。如果存

10、在一個更新請求消息時，它將構建SMS消息包并數(shù)據(jù)樣本中將消息打包發(fā)送到所需要移動的地方。但是，如果一個控制消息退出時，單片機將要求開啟或關閉相應的設備。E.SMS和PDU模式短信PDU模式有兩種方式發(fā)送和接收短信信息：文本模式和協(xié)議描述單元（PDU）模式10。文本模式是一個PDU模式為代表的比特流式的編碼。而PDU模式提供了7位，8位，16位格式發(fā)送二進制信息。當短信消息使用默認的7位字符，如被ETSI組織文件GSM03.40和GSM03.38指定，最多可以有160個字符長，而使用8位字符時，消息可以最多包含140個字符。使用8位字符的消息通常不直接通過手機可視。相反，他們是被用于智能信息數(shù)據(jù)

11、。Unicode（UCS2）文本信息使用16位字符，并且消息的最大長度縮短到70字符。PDU模式可以被看作是一個短信數(shù)據(jù)元素管理模式。當發(fā)送一個SMS，和在操作系統(tǒng)環(huán)境下提取內(nèi)容的非構造SMS消息時，需要指導構建信息實體。在PDU模式，如果移動設備被關斷，并可以要求交付收據(jù)時，我們可以指定所需的目標手機號碼，消息內(nèi)容的編碼，和被存儲在網(wǎng)絡中長時間的短信消息，9。接收到的短信可以顯示幾種規(guī)格像發(fā)送者的電話號碼，時間和日期，和內(nèi)容的類型來承擔相應的解碼過程。在客戶端單元，微控制器將溫度，熱水位，熱水消耗量打包在一個8信息中。雖然我們已經(jīng)在PIC16F877的RAM芯片上存儲了從ADC采樣到的8位無

12、符號整數(shù)，但當構建短信時，我們使用默認7位數(shù)據(jù)編碼。F.在命令 AT命令是基于GSM（07.07）的標準控制工具GSM，用以建立與移動電話或調(diào)制解調(diào)器通信9。 按照一定的語法規(guī)則，在移動電話和客戶端單元的微控制器，筆記本電腦或個人計算機服務器之間，該指令集包括將進行串行數(shù)據(jù)的交換的字符串。舉一個例子：“AT + CMGS= 140”，是一種發(fā)送SMS消息的命令，其中“AT”是一個用于所有的命令前綴，“CMGS”是一個描述要執(zhí)行的任務種類，而“140”是消息長度。類似地，當接收到的筆記本電腦的消息，根據(jù)AT命令“AT + CMGR=1”，則程序將能夠分割信息內(nèi)容以便以提取的用戶數(shù)據(jù)的二進制8位樣

13、本（UD）短信的一部分。四、應用軟件/服務器單元用于執(zhí)行在接收設備的應用軟件的平臺或操作系統(tǒng)（OS ），將影響選擇在實施軟件中所使用的首選編程語言。應用軟件是在Microsoft ®工作室開發(fā)的，在那里我們已經(jīng)開發(fā)出使用來自與MCORE TM庫相結合的“ VB.Net 2008”Logixmobile 。由于它的功能和能力，這個庫添加了簡單的程序代碼。它可以是安裝在PC機或帶微軟Windows®操作系統(tǒng)的筆記本電腦。應用軟件與移動（蜂窩）電話或調(diào)制解調(diào)器連接，是通過一個在流行的個人區(qū)域的USB電纜或中繼網(wǎng)路（PAN ）標準藍牙虛擬串口建立連接。在適當?shù)臅r候通訊端口號選擇的應

14、用程序軟件將確認與移動電話或調(diào)制解調(diào)器的連接，如圖6所示。所需的遠程硬件單元的電話號碼，可以進入圖6的配置面板上的應用軟件。此外，所需的記憶體（手機或SIM卡），其中手機將接收到的SMS消息，必須這個面板上選擇。通過改變預期電話號碼，該應用軟件可與串聯(lián)的多種遠程硬件單元通訊。在遙測面板上除了四個命令按鈕，所接收到的讀數(shù)的字段將在圖7中所示。應用軟件接收，解碼遙測數(shù)據(jù)短信，并積極利用從任何地方覆蓋的蜂窩網(wǎng)絡，依賴連接的蜂窩調(diào)制解調(diào)器/電話積發(fā)送控制命令。再次，這通信協(xié)議將使我們開發(fā)的系統(tǒng)通用，從某種程度上說，太陽能實用程序可以用在一個該公司的工作人員難以到達的偏遠僻靜的地理區(qū)域。用戶可以點擊上面

15、應用軟件的更新按鈕，它會發(fā)送短信到遠程硬件單元，來發(fā)送最新被加熱的水的溫度，加熱的水箱水位和消耗加熱的水量。正在實施（升級）環(huán)境溫度讀數(shù)為未來模式。一旦應答從遠程硬件單元接收到的消息，這些測量將顯示在制定地方除了時間，日期和遠端單元的手機號碼。此外，保存按鈕使用戶保存在數(shù)據(jù)文件中這些接收到的測量的每個變量。該系統(tǒng)的指令的功能允許用戶只需點擊所需的指定按鈕就可以通過在圖7中所示開關按鈕將涼爽的水泵控制操作。此外，輔助電加熱器可以通過單擊來開啟或關閉遠程應用軟件面板上指定的按鈕。這個系統(tǒng)可以很容易地被擴展來監(jiān)控其他變量和控制或命令其他太陽能能源系統(tǒng)的組成部分。五、結論一個利用短消息服務（SMS）的

16、低成本遠程監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)被設計，開發(fā)和測試了。此系統(tǒng)中用來測量熱水溫度，水箱水位和消耗的熱水量的傳感器是集成到移動客戶端單元來執(zhí)行對已安裝的太陽能熱水器進行實時監(jiān)控。其中被開發(fā)設計的應用軟件可以用來聯(lián)系在服務器端的人類操作者。而且從遠程硬件單元傳達實時數(shù)據(jù)，并構建代表遠程控制命令的短信來輔助電組件可以對SMS信息解碼。該系統(tǒng)是多功能和移動的。此外，在寬帶數(shù)據(jù)通信（如GPRS，EDGE，WiMAX的.等）不可用的偏遠地區(qū)，數(shù)據(jù)傳輸方法不是唯一的，但SMS可以說是最合適的。確認作者要感謝在安曼，約旦的千禧能源行業(yè)對自己的部分項目的支持和促進其執(zhí)行。我們也感謝FFF項目管理員的支持。參考文獻1 Q.

17、Badran, E. Abdulhadi, and H. Sarhan, “Solar Sites Assessment inJordan Using Fuzzy Logic,” Journal of Applied Solar Energy, vol. 44,pp. 211-217, September 2008.2 N. Ogueke, E. Anyanwu, and O. Ekechukwu, “A review of solarwater heating systems,” Journal of Renewable and SustainableEnergy, vol. 1, pp.

18、1-21, July 2009.3 Agoston T C, Ueda T, Nishimura Y, “Pervasive computing in anetworked world,” in Proc. Global Distributed Intelligence forEveryone, INET2000; Yokohama, Japan, 2000, pp. 213-215.4 Brumitt B, Meyers B, Krumm J, Kern A, Shafer S. “EasyLiving:Technologies for intelligent environments,” in Proc. Handheld andUbiquit