15、电力利用与5G频谱分析：技术探索与应用前景

电力利用与5G频谱分析：技术探索与应用前景

1. 电力利用监测系统

1.1 系统概述

在电力利用监测领域，借助物联网（IoT）技术构建的系统具有重要意义。该系统中，负载分布在不同位置，通过智能电流传感器与网络相连，以获取实时状态。为避免测量误差，不可承受传感器被安置在负载的最高点，并与树莓派（Raspberry Pi）进行接口连接。

1.2 系统组件与连接

• 电源供应 ：电源通过整流电路为树莓派3型号B提供稳定的5V电压。除继电器需要12V直流电源外，其他组件均由直流电源供电。
• 通信模块 ：Wi-Fi模块ESP 8266和GPS模块连接到树莓派。Wi-Fi模块传输串行数据，而树莓派采用TTL输入，因此需要MAX 232将RS 232串行端口的信号转换为适合TTL逻辑使用的信号。
• 数据显示 ：在手机上创建具有IP地址192.168.4.1的TELNET应用程序，负载/设备电流的状态会在LCD和TELNET应用程序上显示。

1.3 电流检测方法

• 高侧电流检测 ：检测电阻连接在电源和负载之间，检测到的电压信号通过后续的运算放大器进行放大，以获得可量化的输出电能，该电能与负载电流成正比。其优点包括负载与系统接地合法连接、能识别意外短路导致的高负载电流、可直接从基础观察电流以及对位置干扰具有高抗性。
• 低侧电流检测 ：检测电