基于無線傳感網技術的建筑大樓能耗監測系統
建筑節能運行和改造需建立在獲取照明、消防、空調等建筑用能信息的基礎之上,在接收到數據進行分析之前,各類用能數據的傳輸是一個關鍵問題。傳輸主要采用綜合布線,在建筑內布設大量線纜實現傳輸,此方式存在施工復雜、代價高、影響建筑內部美觀等缺點,這是有線傳輸方式固有缺陷所決定的,而采用無線傳輸方式則能有效克服。相較于CDMA、GPRS、WLAN等傳統的無線傳輸方式,作為物聯網基礎組成的WSN(wireless sensor network,傳感網>無線傳感網)技術更適合于建筑用能信息傳輸的應用場合。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/160181.htmWSN是wireless sensor network的簡稱,即無線傳感器網絡。無線傳感器網絡(Wireless Sensor Network, WSN)就是由部署在監測區域內大量的廉價微型傳感器節點組成,通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網絡系統,其目的是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中被感知對象的信息,并發送給觀察者。傳感器、感知對象和觀察者構成了無線傳感器網絡的三個要素。
建筑能耗監測平臺的組網總體結構圖如圖1所示,在系統的數據采集端采用WSN技術進行組網。整個WSN網絡由若干個終端采集器以及一個匯聚采集器構成。通常將WSN的終端采集器稱為采集節點,將匯聚采集器成為匯聚節點。采集節點負責數據的采集和傳送,以及根據匯聚節點的控制命令設置相應的工作模式等;匯聚節點是網絡的中心,起到協調器和網關節點的作用,匯聚節點負責整個區域網絡的維護與數據的匯集,再將數據通過Internet/GSM/CDMA上傳到上級數據中心或中轉站。系統最大特點就是基于WSN技術進行信息采集,利用WSN節點與電表等與用能設備連接,通過無線自組網方式自動采集分散在各處的電、水、氣、冷熱量等實時數據,使用戶隨時監測現場耗能設備的運行數據,為今后實施節能反饋控制系統的研發提供基礎,以達到優化能源供應、提高能源管理水平、提高能源利用效益、減少能源損耗、節約能源成本的目的。
基于WSN技術的建筑能耗監測系統屬于WSN與節能的交叉領域,以WSN和計算機信息處理為技術核心,建設先進、功能強大的信息采集處理平臺。該系統適用于各種既有和新建建筑,系統組網方便,不占空間,無需綜合布線施工,項目實施快速方便。
在各種無線傳感網技術中,ZigBee的自組網能力以及高容量特性使其非常適合建筑能耗監測系統的應用,在節點分散、數量眾多、低速率傳輸的能耗監測采集端建設中,有明顯的優勢,是當前最適合建筑能耗監測系統數據傳輸的技術。
除了組網方便、安全、可靠,ZigBee還有低傳輸速率、低功耗、高容量、低成本等特點。ZigBee非常適合有大量終端設備的網絡,如能耗監測、樓宇自動化等場合。
WSN建筑能耗動態監測系統簡介
為落實全國建筑能耗動態監測平臺的建設,配合浙江省省級能耗監測平臺的搭建,杭州家和智能控制有限公司研發了一整套基于無線傳感網技術的建筑能耗動態監測系統,可以實現建筑能耗數據的實時采集、傳輸、初步分析、定時定點上傳等基本功能,并具有較強的擴展性。本系統還可以實現室內溫濕度的遠程監測,分析房間內的實時溫濕度變化,配合節能運行管理。系統具有如下幾大功能:
1. 能耗數據采集功能——對各種耗能設備的能耗數據進行實時自動采集;
2. 無線內網傳輸——采用無線內網傳輸連接數據采集、監控中心和用戶終端的媒介;
3. 數據顯示、統計、分析和預警功能——耗能設備運行數據以圖表等形式加以直觀顯示,自動生成實時曲線、實時數據報表、歷史曲線、日月年報表等資料;
4. 報表功能——根據《民用建筑能耗統計報表制度(試行)》輸出各種相關報表并打印;
5. 綜合評價功能——針對各耗能設備的分項能源資源消耗計量,并計算各分項計量系統的能效,得出耗能系統的綜合評價,通過分析對比實施能源優化配置。
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