公共建筑用电能耗数据采集与监测技术研究

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。 本文依据相关技术导则、条文规范，在分析研究能耗监测系统体系的基础上提出了用电能耗数据采集与监测平台的设计思路，并在实验室环境下搭建了用电能耗数据采集与监测系统的基础平台。从研究建筑能效比考虑，还加入了建筑环境中的温度监测，为研究建筑能源消耗与建筑环境指标控制之间的变化规律提供数据支持，并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。 本文研究并初步设计了基于CAN总线技术的用电能耗数据监测系统，实现了对建筑用电量及室内温度的实时采集、监测。系统由数据采集器和上位机构成。数据采集器主要完成数据的采集、传输，分别由CAN分节点和CAN主节点来实现。CAN分节点主要完成数据的采集、处理并向主节点传送数据；CAN主节点完成与各分节点的数据通信，并通过RS-232接口实现与上位机监控程序的通信。上位机主要对数据采集器传输的数据进行实时存储、显示和数据分析等。上位机监测程序通过图形化编程工具LabVIEW实现，本文重点解决了LabVIEW中的串口通讯和数据库连接问题，数据通过串口实时上传至用LabVIEW编写的监测软件中，并存入数据库，实现了数据的显示、查询及其它处理，为以后对数据的深入分析奠定了基础。 数据采集器的软、硬件设计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。 本系统在实验室中已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采集与实时监测的模拟实验，系统性能基本符合需求。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。

目录

文摘

英文文摘

声明

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章系统总体方案设计

2.1能耗监测系统总体设计方案

2.2用电能耗数据采集与监测的设计思路

2.3用电能耗的计量方案

第3章基于CAN总线的数据采集

3.1 CAN总线技术

3.2硬件设计

3.3软件设计

第4章LabVIEW环境下数据处理

4.1虚拟仪器

4.2 LabVIEW

4.3串口通信模块

4.4数据库访问

4.5上位机程序整体实现

第5章总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

后记

攻读硕士学位期间论文发表情况