太阳能热水器外文资料翻译通用.doc

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1、 淮 阴 工 学 院毕业设计(论文)外文资料翻译学 院：电子与电气学院专 业：电气姓 名：曹黎斌学 号：1101205212外文出处：2019 International Conference on Electronic Devices, (用外文写)Systems and Applications (ICEDSA)附 件：1.外文资料翻译译文；2.外文原文。指导教师评语： 年月日签名： （手写签名） 注：请将该封面与附件装订成册。附件1：外文资料翻译译文太阳能热水器远程监控系统摘要：本文设计了一种由应用软件和硬件设备构成的能够对太阳能的使用情况进行远程监控的集成系统,该系统已经设计、实现并安

2、装了。目前，这种系统预期对当前来自管理处和消费者保障处监控的太阳能设备的热水温度、水箱热水量及消耗的热水量进行实时测量。此外，可以对太阳能利用的辅助子系统发出命令和控制信号。硬件设备（目前的太阳能热水器）安装在远处，而应用软件安装在公司PC机或笔记本电脑上。蜂窝网络被用来从全球任何覆盖蜂窝网络的地方访问远程设备进行数据检索或发出控制指令。关键词：太阳能，远程监控，控制，热水器一、介绍约旦没有天然气石油资源，完全依靠进口燃料满足能源需求。唯一可用的自然能源资源是太阳能。约旦拥有非常晴朗的天气，平均每天地平面太阳辐射量为6.5KWh/m2。在约旦，配置太阳能装置很贵的。这些装置大多数是thermo

3、syphonic类型的。这种类型的太阳能热水器由两个吸收面积在3至4平方米之间的平板式或真空集热管式太阳能集热器、一个容量为150至180升的储罐和一个冷水储罐。这些都安装在一个合适的框架内。一个用于集中供热协助产生热水的辅助电热管或逆流交换器在冬天低太阳辐射的阶段使用。由于太阳能热水器 的生产和安装在约旦快速发展，有必要开发一种远程监控及控制系统和研究大型商业机构远 程维修的适用性。普适计算是一种信息化空间和物理空间的无缝结合。人们能在任何时间任何地点得到数字服务。如GPRS, EDGE,3G,和WiMAX等相对较新的互联网和无线接入技术提供比基本的第二代GSM系统更高的数据(率)传输速度，

4、提供未来远程监测及高端设计的控制方案。然而，这些相对较新的无线技术主要是应用在拥挤的高收入大都市或者周围地区因此，世界上绝大多数(84%)的54亿手机用户美元仍有2G使用者。在约旦几乎100%的640万的移动订户现在使用的事2.5GGSM。SMS是原GSM系统及其衍生物不可或缺的组成部分，许多的商业和政府的正在应用SMS，且这种应用在不断增加。在这篇文章中，我们描述了一个基于SMG的远程监测系统。然而，该系统可容易地被修改以适应包括基于因特网的应用程序在内的各种操作技术。而且，它可以扩大来容纳更大的设施和商业工程。II、系统的概念该监控系统如图1所示，SWH的效用(客户端),接线员(服务器)，

5、可设置在世界上任何有GSM网络覆盖地方。图1移动监测和控制系统。核心的信号采集过程通过在指定地点在SWH系统里安装温度传感器、水位电极、热水流量计完成。继电器电路也对遥控命令做出反应。客户单位通过RS232连接于移动电话联系,这可以通过建立一个串行数据线或者一个蓝牙收发。移动电话反过来会提交一系列SMS信号，信号中包含到蜂窝网络的数据资料沟通、服务蜂窝基站。当SMS短信发动目标手机（PDA)，他们要么通过一个特定的软件下载RS232 连接，要么通过移动手机上的应 用程序（PDA)输入。远程监控系统以及基本原则的详细介绍如下：在本文的第二部分，我们描述了太阳能热水器的构造，第三节论述客户端测量采

6、集单元，第四节论述了服务器的单元,我们的结论在第五部分。二、太阳能热水器系统一个典型的太阳能热水器密封系统，用来取代或补充传统的家用热水系统2如图2所示。集热器（太阳能电池板）要面对南或接近南躺在斜屋顶面对阳光提供自然的角度。水是被迫的通过盘管在太阳能电池板被太阳加热。被加热的水，然后向下流动并通过热水缸第二（下）线圈。热水穿过这个线圈加热缸里的水。稍微冷却水然后返回到太阳能电池板。二次热交换器可以用来补充带辅助电加热器的加热。只要在热水缸里的水是必需的温度，电加热器将无法接通。另外，次级线圈可用于热水供应水加热输送系统，如地板下的暖气或散热器。一个可选的控制器盒可以不断的比较在热水缸所需的温

7、度。当开关泵水箱中的水位比预设的一个低，太阳能电池板不能提高蓄水池所需的一个（在多云的冬天）水的温度，将启动辅助电加热器。三、远程单位远程设备硬件客户单元和测量的参数如图3：它是由信号采集模块、传感器、调制解调器和移动 电话组成。核心的信号采集模块是一个单片机(PIC 16 F877)如图4。单片机获得放大的条件信号,然后使用支持标准的命令完成与移动电话的连接。图2太阳能热水系统示意图。图3硬件单元A.热水流量计为了计算热水用量，我们使用B-R米的GSD5仪表。本仪器配有脉冲发射装置，是通过一个运算放大器连接到PIC16F877。脉冲发射器将作为改变它一公升的消耗过程中的状态开关，。B.热水温

8、度传感器使用一个封装成金属屏蔽的LM35温度传感器来检测储层内的热水温度。它能够测量-55至150的范围内的温度。传感器输出电压与温度的线性关系（10.0毫伏/C的比例因子）相关。传感器的输出由五个使用单电源的运算放大器放大。可以被传递到PIC16F877 ADC的最大输入电压是5V，并且当温度为100时，输出电压为1V，然后温度范围为（0-100）。C.热水水位传感器水位传感器电路是使用一个逆变器mc14050芯片连接到安装在热水储层内的五根导线而构建的。电线有不同长度的选择来与蓄水池水位（即，25%，50%，75%，和100%）相配。当水到达水厂安装在水箱内电线之一时作为水位线与5V导线之

9、间的连接媒介。该MC14050的输出被连接到一个MCP604运算放大器作为非反相求和运算放大器来总结来自于电线的电压。D.微控制器单片机PIC 16F877是一个8位微控制器，具有一个片上八通道的10位数模转换器（ADC）。传感器的放大和调节信号馈送到微控制器的通道0，1和2。传感器的采样信号在样本被存储在缓冲区中为进一步的处理的地方进行采样需要一个10秒的时间间隔。此外，当命令通过短信收到，微控制器切换来自端口D指定引脚的两种状态来切换辅助电加热器和水泵的ON-OFF。图5示出流程图单片机程序。当信号采集完成后，该单片机使用在RS232端口的AT-命令与手机通话来检查消息。如果存在一个更新请

10、求消息时，它将构建SMS消息包并数据样本中将消息打包发送到所需要移动的地方。但是，如果一个控制消息退出时，单片机将要求开启或关闭相应的设备。E.SMS和PDU模式短信PDU模式有两种方式发送和接收短信信息：文本模式和协议描述单元（PDU）模式10。文本模式是一个PDU模式为代表的比特流式的编码。而PDU模式提供了7位，8位，16位格式发送二进制信息。当短信消息使用默认的7位字符，如被ETSI组织文件GSM03.40和GSM03.38指定，最多可以有160个字符长，而使用8位字符时，消息可以最多包含140个字符。使用8位字符的消息通常不直接通过手机可视。相反，他们是被用于智能信息数据。Unico

11、de（UCS2）文本信息使用16位字符，并且消息的最大长度缩短到70字符。PDU模式可以被看作是一个短信数据元素管理模式。当发送一个SMS，和在操作系统环境下提取内容的非构造SMS消息时，需要指导构建信息实体。在PDU模式，如果移动设备被关断，并可以要求交付收据时，我们可以指定所需的目标手机号码，消息内容的编码，和被存储在网络中长时间的短信消息，9。接收到的短信可以显示几种规格像发送者的电话号码，时间和日期，和内容的类型来承担相应的解码过程。在客户端单元，微控制器将温度，热水位，热水消耗量打包在一个8信息中。虽然我们已经在PIC16F877的RAM芯片上存储了从ADC采样到的8位无符号整数，但

12、当构建短信时，我们使用默认7位数据编码。F.在命令 AT命令是基于GSM（07.07）的标准控制工具GSM，用以建立与移动电话或调制解调器通信9。 按照一定的语法规则，在移动电话和客户端单元的微控制器，笔记本电脑或个人计算机服务器之间，该指令集包括将进行串行数据的交换的字符串。举一个例子：“AT + CMGS= 140”，是一种发送SMS消息的命令，其中“AT”是一个用于所有的命令前缀，“CMGS”是一个描述要执行的任务种类，而“140”是消息长度。类似地，当接收到的笔记本电脑的消息，根据AT命令“AT + CMGR=1”，则程序将能够分割信息内容以便以提取的用户数据的二进制8位样本（UD）短

13、信的一部分。四、应用软件/服务器单元用于执行在接收设备的应用软件的平台或操作系统（OS ），将影响选择在实施软件中所使用的首选编程语言。应用软件是在Microsoft 工作室开发的，在那里我们已经开发出使用来自与MCORE TM库相结合的“ VB 2019”Logixmobile 。由于它的功能和能力，这个库添加了简单的程序代码。它可以是安装在PC机或带微软Windows操作系统的笔记本电脑。应用软件与移动（蜂窝）电话或调制解调器连接，是通过一个在流行的个人区域的USB电缆或中继网路（PAN ）标准蓝牙虚拟串口建立连接。在适当的时候通讯端口号选择的应用程序软件将确认与移动电话或调制解调器的连接

14、，如图6所示。所需的远程硬件单元的电话号码，可以进入图6的配置面板上的应用软件。此外，所需的记忆体（手机或SIM卡），其中手机将接收到的SMS消息，必须这个面板上选择。通过改变预期电话号码，该应用软件可与串联的多种远程硬件单元通讯。在遥测面板上除了四个命令按钮，所接收到的读数的字段将在图7中所示。应用软件接收，解码遥测数据短信，并积极利用从任何地方覆盖的蜂窝网络，依赖连接的蜂窝调制解调器/电话积发送控制命令。再次，这通信协议将使我们开发的系统通用，从某种程度上说，太阳能实用程序可以用在一个该公司的工作人员难以到达的偏远僻静的地理区域。用户可以点击上面应用软件的更新按钮，它会发送短信到远程硬件单

15、元，来发送最新被加热的水的温度，加热的水箱水位和消耗加热的水量。正在实施（升级）环境温度读数为未来模式。一旦应答从远程硬件单元接收到的消息，这些测量将显示在制定地方除了时间，日期和远端单元的手机号码。此外，保存按钮使用户保存在数据文件中这些接收到的测量的每个变量。该系统的指令的功能允许用户只需点击所需的指定按钮就可以通过在图7中所示开关按钮将凉爽的水泵控制操作。此外，辅助电加热器可以通过单击来开启或关闭远程应用软件面板上指定的按钮。这个系统可以很容易地被扩展来监控其他变量和控制或命令其他太阳能能源系统的组成部分。五、结论一个利用短消息服务（SMS）的低成本远程监控系统已经被设计，开发和测试了。

16、此系统中用来测量热水温度，水箱水位和消耗的热水量的传感器是集成到移动客户端单元来执行对已安装的太阳能热水器进行实时监控。其中被开发设计的应用软件可以用来联系在服务器端的人类操作者。而且从远程硬件单元传达实时数据，并构建代表远程控制命令的短信来辅助电组件可以对SMS信息解码。该系统是多功能和移动的。此外，在宽带数据通信（如GPRS，EDGE，WiMAX的.等）不可用的偏远地区，数据传输方法不是唯一的，但SMS可以说是最合适的。确认作者要感谢在安曼，约旦的千禧能源行业对自己的部分项目的支持和促进其执行。我们也感谢FFF项目管理员的支持。参考文献1 Q. Badran, E. Abdulhadi,

17、and H. Sarhan, “Solar Sites Assessment inJordan Using Fuzzy Logic,” Journal of Applied Solar Energy, vol. 44,pp. 211-217, September 2019.2 N. Ogueke, E. Anyanwu, and O. Ekechukwu, “A review of solarwater heating systems,” Journal of Renewable and SustainableEnergy, vol. 1, pp. 1-21, July 2009.3 Agos

18、ton 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 andU

19、biquitous Computing, Bristol, UK, 2000, pp. 30- 36.5 E. Dahlman, S. Parkvall, and P. Beming, 3G evolution HSPA andLTE for mobile broadband, Oxford: Academic Press, UK, 2019 .6 , January 2019.7 G. Bodic, Mobile messaging technologies and services (West Sussex,England: John Wiley& Sons, 2019).8 A. Tahat, “Mobile messaging services-based personalelectrocardiogram monitoring system,” International Journal ofTelemedicine and Applications, vol. 2009, pp. 1-7, June 2009.9 S. Guthery, M. Cronin, Mobile Application Development with SMSand the SIM Toolkit (New York, NY: McGraw-Hill , 2019).第 12 页