公共建筑能耗采集数据处理与存储技术研究

论文摘要

随着我国经济建设和社会文明的高度发展,环境和资源问题日益突出,节能减排的压力越来越大。在我国社会总能耗中,建筑能耗占据了相当大比例。在建筑能耗中,国家机关办公建筑和大型公共建筑高能耗的问题尤为突出。为此,国家有关部委提出了《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》,要求建立能耗监测平台,对国家机关办公建筑和大型公共建筑实行能耗动态监测,进而推动能耗统计、能源审计、能效公示以及节能改造工作。本文以国家建筑节能标准、能耗监测技术导则为依据,在分析研究能耗监测系统体系的基础上提出了公共建筑能耗数据存储与处理系统的设计思路,并在实验室环境下搭建了能耗监测系统的基础平台。该系统能够对用能单位的能源利用率和消耗水平进行统计计算,为下一步建立基于建筑节能的建筑环境最优控制模型提供基本依据和基础资料。本文深入研究并设计了基于LabVIEW开放式虚拟仪器开发平台和SQL Server数据库技术的能耗监测系统。系统由上位机监测程序和能耗数据库两部分构成,上位机监测程序利用LabVIEW的VISA模块实现与下位机的串口通信,将下位机上传的各类数据拆分计算后送至数据库实现动态存储和展示。本系统是一个集数据存储、统计、查询、打印、图形化显示、动态分析等功能于一体的能耗监测平台,实现了多种数据信息的融合,具有良好的人机交互界面。数据库和上位机监测程序的设计均采用了模块化的设计思想,保证了系统的可靠性、稳定性、灵活性和可扩展性。能耗监测系统在实验室中已经完成了硬件平台搭建和软件系统调试运行,并完成了对用电能耗数据实时存储、查询和分析的模拟实验,系统性能基本符合建筑能耗实时监测的需求。为进一步搭建公共建筑能耗监测系统的标准化通用型平台奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 国内外研究现状、发展动态
• 1.3 课题的意义
• 1.4 论文的主要研究内容
• 第2章 系统总体设计方案
• 2.1 能耗监测系统概述
• 2.1.1 定义及意义
• 2.1.2 能耗数据的采集对象与指标
• 2.1.3 能耗数据的采集方法与处理方法
• 2.2 能耗监测系统的总体设计方案
• 2.2.1 软件系统结构
• 2.2.2 能耗监测系统中的数据处理过程
• 第3章 基于SQL Server技术的能耗监测系统数据库
• 3.1 SQL Server数据库架构
• 3.2 SQL Server的管理和开发工具
• 3.2.1 企业管理器
• 3.2.2 查询分析器
• 3.2.3 其他管理工具
• 3.3 能耗数据库的开发
• 3.3.1 创建能耗数据库
• 3.3.2 创建分项能耗拆分结果表
• 3.3.3 能耗数据库关系模型的设计
• 3.3.4 能耗数据库的安全与维护
• 3.4 能耗数据编码规则
• 3.4.1 名词解释
• 3.4.2 能耗数据编码方法
• 3.5 能耗监测系统数据库构成
• 3.5.1 A类数据库:建筑基本情况数据库
• 3.5.2 B类数据库:分类分项能耗数据库
• 3.5.3 C类数据库:设计安装数据库
• 3.5.4 D类数据库:计量表原始数值数据库
• 第4章 基于LabVIEW的能耗监测系统
• 4.1 虚拟仪器概述
• 4.1.1 虚拟仪器概念
• 4.1.2 虚拟仪器结构与特点
• 4.1.3 LabVIEW虚拟仪器开发平台
• 4.2 基于VISA的串口通讯
• 4.2.1 VISA简介
• 4.2.2 系统设计
• 4.2.3 串口通讯程序的开发过程
• 4.2.4 串口编程注意事项
• 4.3 LabVIEW访问SQL Server数据库
• 4.3.1 连接思路
• 4.3.2 建立数据源
• 4.3.3 LabVIEW中使用LabSQL访问数据源
• 第5章 能耗监测系统功能展示
• 5.1 数据采集子系统
• 5.2 数据处理子系统
• 5.2.1 数据处理子系统
• 5.2.2 能耗数据拆分算法
• 5.3 信息维护子系统
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 后记
• 攻读硕士学位期间论文发表情况