大型公共建筑能耗监测系统的开发

论文摘要

国家机关办公建筑和大型公共建筑普遍存在能耗系统能效较低的问题,节能潜力巨大。能耗实时监测系统在电路系统、空调系统、水泵、计算机房等耗能关键点安装电能表,实时读取的耗能数据由数据采集器集中处理存储,通过传感网络传至后台的计算机终端。大楼物业管理部门能随时掌握不同设备、不同时段的耗能情况,提高物业管理水平。同时建筑物的能耗数据通过互联网上报传输到省、市管理部门,管理部门通过能耗统计分析、能源审计、能效公示、用能定额和超定额加价等制度,促使国家机关办公建筑和大型公共建筑提高节能运行管理水平,达到节能减排的目的。本文对建筑能耗监测系统建设的基本构成:数据采集终端和数据中心进行研究,内容如下:1、开展了计量装置电能表的研究。电能表是国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗动态监测系统中对电能分项能耗数据远程数据采集的终端设备,数据采集器从计量装置采集能耗数据,并对能耗数据的现场处理和远程传输。电能表由专用计量芯片、单片微型计算机、485传输总线三部分构成,安装在电源频率50Hz,电压220V或380V供电线路中。电流、电压、功率等线路的实时能耗参数使用电流、电压互感器采集,通过计量芯片模数转换量化成数字信号,单片机读取计量芯片中的数据,进行协议封装后,经由485总线模块传输到485集中转换器,转换成TCP/IP网络包,通过IP网络传输到计算机终端数据库存储。在能耗监测管理系统支持下,通过RS485接口远程遥控完成用电实时数据监测、数据逐级上报及输出控制功能。2、开展了数据中心软件设计的研究。数据中心数据库采用MS SQL Server,由设计安装数据库、建筑基本情况数据库、分类分项能耗数据库、计量表原始数值数据库四个库构成。数据库表包含基本的建筑基本项数据表、分项能耗字典表、分项能耗拆分结果表。数据采集器必须通过身份认证后才能连接到数据中心,终端采集器采集到的能耗数据,通过数据传输通信协议将采集数据编码成XML流并加密后传输到数据中心,数据中心存入数据库。中心软件平台系统设计了电能数据采集服务、协议数据解析、数据逻辑处理、数据上传下载、信息协同服务、统计分析服务、物业管理服务、能耗网站服务、短信息服务、建筑信息维护、地理信息系统、系统管理功能对原始的数据进行读取分析整理,展现给操作用户。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究意义
• 1.3 系统建设原则
• 第二章 相关技术
• 2.1 BS 架构
• 2.2 J2EE 开发平台
• 2.3 MICROSOFT SQL SERVER 数据库
• 第三章 系统需求
• 3.1 系统基本组成
• 3.1.1 计量装置
• 3.1.2 数据采集器
• 3.1.3 数据中心
• 3.2 网络架构
• 3.3 能耗采集内容
• 第四章 系统设计
• 4.1 软件功能设计
• 4.2 数据库设计
• 4.2.1 数据库构成
• 4.2.2 数据库表结构
• 4.3 通信协议设计
• 4.3.1 通信流程
• 4.3.2 数据采集器登录鉴权
• 4.3.3 数据传输通信协议
• 4.4 硬件设计
• 4.4.1 电能计量装置
• 4.4.2 数据采集器
• 第五章 系统实现
• 5.1 总体网络结构
• 5.2 系统主界面
• 5.3 电能数据采集服务
• 5.4 协议数据解析
• 5.5 数据逻辑处理
• 5.6 信息协同服务
• 5.7 统计报表服务
• 5.8 物业管理服务
• 5.9 能耗网站服务
• 5.10 短信息服务
• 5.11 建筑信息维护
• 5.12 地理信息系统
• 5.13 系统管理
• 第六章 系统测试
• 6.1 测试目的
• 6.2 测试方法
• 6.3 测试分析总结
• 第七章 结论
• 7.1 工作内容和成果
• 7.2 展望和不足
• 致谢
• 参考文献
• 附录：部分源代码