Σχεδίαση και ανάπτυξη ενός έξυπνου συστήματος μέτρησης και διαχείρισης ηλεκτρικής ενέργειας, βασιζόμενο στην αναπτυξιακή πλατφόρμα STM32 Nucleo για εφαρμογή σε Μικροδίκτυα

• Κύριος συγγραφέας: Φέιζαϊ, Αρντενίς
• Άλλοι συγγραφείς: Fejzaj, Ardenis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2020
• Θέματα: Έξυπνοι μετρητές; Smart meters; STM32 Nucleo

Η εν λόγω διπλωματική εργασία περιλαμβάνει όλα τα στάδια για την υλοποίηση ενός έξυπνου συστήματος μέτρησης και διαχείρισης ηλεκτρικής ενέργειας. Πιο συγκεκριμένα, έγινε η επιλογή των κατάλληλων υλικών, η σχεδίαση του ηλεκτρονικού κυκλώματος και στην συνέχεια αναπτύχθηκε ο κώδικας για την λειτουργία του συστήματος. Το αποτέλεσμα ήταν η υλοποίηση ενός μονοφασικού έξυπνου μετρητή ο οποίος έχει την δυνατότητα να πραγματοποίει αμφίδρομη επικοινωνία με το κέντρο ελέγχου μέσω GPRS τεχνολογίας και είναι κατάλληλος για εφαρμογή σε μικροδίκτυα. Η μέτρηση και ο υπολογισμός ηλεκτρικών μεγεθών πραγματοποιείται από τον μικροελεγκτή STM32F103RBT6 ο οποίος είναι τοποθετημένος στην πλατφόρμα STM32 NUCLEO. Για τις παραπάνω μετρήσεις και υπολογισμούς καθώς και για την εκτέλεση επιθυμητών λειτουργιών, αναπτύχθηκε πρόγραμμα αξιοποιώντας το περιβάλλον προγραμματισμού STM32 CUBE. Ενώ την εμφάνιση των υπολογιζόμενων μεγεθών την αναλαμβάνει η οθόνη αφής της εταιρίας NEXITON. Η συγκεκριμένη εργασία αποτελείται από 5 κεφάλαια και το παράρτημα με τον κώδικα που αναπτύχθηκε. Αρχικά στο πρώτο κεφάλαιο, γίνεται μία εισαγωγή για τις σύγχρονες αυξημένες ανάγκες για ενέργεια, καθώς αναφέρονται και οι παράμετροι που οδηγούν στην μετάβαση στα έξυπνα δίκτυα και στους έξυπνους μετρητές. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά και τα οφέλη των έξυπνων δικτυών, και στην συνέχεια γίνεται μια εισαγωγή στους έξυπνους μετρητές και στις δυνατότητές τους. Στο επόμενο κεφάλαιο αναλύονται τα χαρακτηριστικά και οι δυνατότητες των υλικών και του λογισμικού που χρησιμοποιήθηκαν. Πιο συγκεκριμένα παρουσιάζεται η πλακέτα STM32 NUCLEO και περιγράφονται οι επιμέρους μονάδες του μικροελεγκτή STM32F103RBT6. Ενώ στο τέλος του κεφαλαίου περιγράφονται τα πακέτα λογισμικού που χρησιμοποιηθήκαν. Το κύκλωμα του συστήματος, οι λειτουργίες και οι υπορουτίνες που εκτελούνται στον μικροελεγκτή παρουσιάζονται αναλυτικά στο τέταρτο κεφαλαίο της εργασίας. Το ίδιο κεφάλαιο περιλαμβάνει επίσης και τον προγραμματισμό της οθόνης του συστήματος και της πλακέτας SIM 900. Τέλος, στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται διάφορα σενάρια και περιπτώσεις κατά την λειτουργία του έξυπνου μετρητή σε πραγματικές συνθήκες. Επίσης στο συγκεκριμένο κεφάλαιο αναφέρονται μια σειρά από συμπεράσματα που προέκυψαν κατά την υλοποίηση και την λειτουργία του συγκεκριμένου έξυπνου μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας καθώς και ορισμένες προτάσεις για πιθανές μελλοντικές επεκτάσεις του.