建筑能耗数据采集与传输系统设计及实现
建筑物能耗监测系统方案PPT
建筑物能耗监测系统方案
Design of Building Energy Consumption Monitoring System Scheme
汇报人： 2023.10.12
1. 系统设计概述 2. 能耗数据采集与传输 3. 数据存储与处理 4. 用户界面设计与实现 5. 系统安全与稳定性保障
PART TWO
Energy consumption data collection and transmission
02 能耗数据采集与传输
能耗监测设备选型
能耗监测设备选型需考虑精度 根据《中国建筑能耗研究报告》显示，2019年中国建筑总能耗达到2.8亿吨标准煤，其中空调能耗占比超过50%。因此， 选择具有高精度的能耗监测设备，能够更准确地反映建筑物的能耗情况，有助于制定更有效的节能策略。 能耗监测设备选型需考虑稳定性 根据《全球建筑能源效率报告》显示，2018年全球因设备故障导致的建筑能耗损失高达30%。因此，选择稳定性高的能 耗监测设备，能够减少设备故障带来的能耗损失，提高能源利用效率。 能耗监测设备选型需考虑易用性 根据《中国城市居民生活满意度调查报告》显示，2019年中国城市居民对生活设施的满意度中，公共设施的满意度仅为 60%，其中最主要的原因是设备操作复杂。因此，选择易用性强的能耗监测设备，能够提高用户的操作体验，提升能源管 理的效率。
PART FIVE
05
System security and stability assurance
系统安全与稳定性保障
数据加密与备份策略
能源消耗数据加密 建筑物能耗监测系统采用先进的加密技术，确保能源消耗数 据的机密性和完整性。 备份策略优化 通过定期备份和容灾计划，确保在突发情况下数据安全，降 低数据丢失风险。 多层级安全防护 采用多层次的安全防护措施，包括硬件、软件和网络防护， 确保数据安全无虞。 实时监控与预警 建立实时监控机制，对异常能耗进行预警，及时发现并处理 潜在问题。
建筑能耗监测与管理系统的设计
建筑能耗监测与管理系统的设计随着全球能源危机的日益严峻，建筑能耗的管理和监测变得愈发重要。
建筑能耗监测与管理系统的设计成为了一个热门话题。
本文将探讨该系统的设计原则、功能以及未来的发展趋势。
一、设计原则建筑能耗监测与管理系统的设计应遵循以下原则：1. 数据采集与分析：系统应能够准确地采集建筑物的能耗数据，并进行实时分析。
通过对数据的分析，可以了解建筑物的能耗情况，从而制定相应的节能措施。
2. 多功能性：系统应具备多种功能，包括能耗监测、能源管理、设备控制等。
通过集成多种功能，可以实现全面的能耗管理。
3. 实时监测与反馈：系统应能够实时监测建筑物的能耗情况，并及时反馈给用户。
这样，用户可以及时了解建筑物的能耗情况，做出相应的调整。
4. 用户友好性：系统应具备良好的用户界面，方便用户操作和管理。
用户可以通过系统界面查看能耗数据、制定节能计划等。
二、功能建筑能耗监测与管理系统应具备以下功能：1. 能耗监测：系统应能够实时监测建筑物的能耗情况，包括电力、水、气等能耗指标。
通过数据采集和分析，可以了解能耗的变化趋势，及时发现异常情况。
2. 能源管理：系统应能够对建筑物的能源进行管理，包括能源的采购、分配和使用等。
通过对能源的管理，可以实现能源的高效利用，降低能耗成本。
3. 设备控制：系统应能够对建筑物的设备进行控制，包括照明、空调、暖气等设备。
通过对设备的控制，可以实现能耗的调节和优化。
4. 节能建议：系统应能够根据建筑物的能耗情况，提供相应的节能建议。
通过节能建议，可以帮助用户制定合理的节能计划，降低能耗。
三、未来发展趋势建筑能耗监测与管理系统在未来将会有更多的发展趋势：1. 智能化：随着人工智能技术的发展，建筑能耗监测与管理系统将会更加智能化。
系统可以通过学习和分析数据，自动调整设备的能耗，实现最佳的能耗效果。
2. 云端服务：建筑能耗监测与管理系统将会越来越多地采用云端服务。
通过云端服务，可以实现数据的实时共享和远程管理，方便用户随时随地进行能耗监测和管理。
建筑能耗监测系统技术方案
建筑能耗监测系统技术方案建筑能耗监测系统是指通过使用各种传感器和监测设备，对建筑物的能源使用情况进行实时、准确的监测和分析，以便采取相应的节能措施。
本文将介绍一种建筑能耗监测系统的技术方案，包括系统结构、数据采集与传输、数据处理与分析以及节能措施等内容。
一、系统结构1.数据采集与传输系统：安装在建筑物内部和外部的传感器和监测设备，用于监测建筑物各个区域的温度、湿度、光照强度、能源消耗等参数，并通过物联网或其他通信技术将数据传输至数据处理与分析系统。
2.数据处理与分析系统：接收传感器和监测设备传来的数据，并进行数据处理和分析。
该系统可以实时监测建筑物能源的使用情况，通过数据分析找出能源的浪费和不合理使用的情况，并为建筑物的能耗优化提供依据。
3.控制与反馈系统：根据数据处理与分析系统得出的结论，采取相应的节能措施，如自动调节空调温度、灯光亮度等，以减少能源的浪费。
该系统也可以向建筑物的管理人员提供能源优化的建议，并向用户提供实时能耗数据。
二、数据采集与传输1.传感器选择：根据建筑物的特点和需要监测的参数，选择适合的传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
同时，应选择具有较高灵敏度和可靠性的传感器。
2.数据传输方式：根据建筑物的网络环境和数据量，选择合适的数据传输方式。
可以采用有线或无线通信技术，如以太网、Wi-Fi、LoRa等。
数据传输应保证数据的安全性和稳定性。
三、数据处理与分析1.数据存储：将传感器采集到的数据进行实时存储，可以选择云端存储或本地存储。
同时，为了保证数据的完整性和准确性，可以设置数据备份和故障恢复措施。
2.数据分析：借助数据处理与分析软件，对存储的数据进行分析，找出能源的浪费和优化空间。
可以采用机器学习和数据挖掘等技术，建立能源消耗模型，并通过模型预测建筑物未来的能源使用情况。
四、节能措施根据数据处理与分析结果，采取相应的节能措施。
如调整空调的温度和湿度设定值、优化照明系统、采用节能设备和技术等。
建筑节能监测系统解决方案
建筑节能监测系统解决方案一、背景介绍建筑节能是当前全球关注的热点问题之一，随着能源资源的日益紧缺和环境污染的日益严重，建筑节能已成为各国政府和企事业单位的重要任务。
为了实现建筑节能的目标，监测系统的建立和运行变得至关重要。
本文将介绍一种建筑节能监测系统解决方案，以帮助建筑物实现能源的高效利用和节能减排。
二、系统架构建筑节能监测系统主要由以下几个部分组成：1. 传感器网络：通过在建筑物内部和外部安装各种传感器，实时监测建筑物的温度、湿度、光照等环境参数，并将数据传输到中央控制中心。
2. 中央控制中心：负责接收和处理传感器网络发送的数据，并进行实时分析和统计。
中央控制中心还可以根据监测数据制定相应的能源管理策略，并向建筑物内部的设备发送控制指令。
3. 数据存储与管理系统：用于存储和管理监测系统采集的大量数据，并提供数据查询和分析功能。
数据存储与管理系统还可以与其他系统集成，实现数据的共享和交互。
4. 用户界面：为建筑物管理人员提供直观的数据展示和操作界面，方便他们实时了解建筑物的能耗情况，并进行相应的调整和优化。
三、系统功能建筑节能监测系统具有以下主要功能：1. 数据采集与监测：通过传感器网络实时采集建筑物的各种环境参数，包括温度、湿度、光照等，并将数据传输到中央控制中心进行监测和分析。
2. 能源管理与控制：根据监测数据制定相应的能源管理策略，包括温度调控、照明控制等，通过向建筑物内部的设备发送控制指令实现能源的高效利用和节能减排。
3. 数据存储与管理：将采集的数据存储到数据存储与管理系统中，实现数据的长期保存和管理，并提供数据查询和分析功能，方便用户了解建筑物的能耗情况。
4. 报警与预警：根据设定的阈值，监测系统可以实时监测建筑物的能耗情况，并在能耗异常或超过预期范围时发出报警或预警信息，提醒用户及时采取措施。
5. 数据展示与分析：通过用户界面展示建筑物的能耗情况，并提供数据分析功能，如能耗趋势分析、能源效率评估等，帮助用户了解建筑物的能源利用情况并进行优化。
能耗管理系统施工方案
能耗管理系统施工方案能耗管理系统施工方案一、项目介绍能耗管理系统是指通过对建筑物或设备的能源消耗进行监测、分析和控制，从而实现能耗的优化管理的一种系统。
该项目的目标是帮助企业实现能源的节约与效益的提升，减少能耗，降低环境污染，促进可持续发展。
二、施工方案1. 方案制定根据客户需求和现有建筑或设备的能耗情况，制定能耗管理系统的施工方案。
包括系统的设计、安装、调试和维护等环节。
2. 设备选型根据项目需求，选用适合的仪器设备，例如数据采集器、传感器等，保证系统的稳定性和精确性。
3. 数据采集通过合适的仪器设备，对建筑物或设备的能耗进行数据采集，包括电能、水能、气能等各种能源的消耗情况。
4. 数据传输将采集到的能耗数据通过无线传输或有线传输的方式上传到能耗管理系统的服务器，以方便后续的数据分析和监测。
5. 数据分析对上传到服务器的能耗数据进行分析，包括能耗的趋势分析、能耗的占比分析等，在系统中生成能耗分析报表，帮助企业了解能耗情况。
6. 报警机制在能耗管理系统中设置报警机制，当能耗超过预设的警戒值时，系统将自动发出警报，以提醒企业及时采取措施降低能耗。
7. 能耗控制根据能耗分析结果，制定相应的能耗控制方案，并实施相应的措施，例如优化设备运行方式、改进能源利用效率等，以降低能耗和提高能源利用效率。
8. 维护与优化定期对能耗管理系统进行巡检和维护，保证系统的正常运行，并跟踪能耗控制的效果，不断优化系统的性能。
三、施工流程1. 筹备期：了解项目需求、选择合适的仪器设备、制定施工方案。
2. 设计期：进行系统设计和网络规划。
3. 采购期：购买所需的仪器设备，确保设备的质量和性能。
4. 安装期：根据设计方案，进行设备的安装，包括传感器的布置和数据采集器的安装等。
5. 调试期：对安装完毕的设备进行调试和测试，保证系统的正常运行。
6. 上线期：将系统正式启用并投入使用。
7. 维护期：定期巡检和维护系统，保持系统的稳定和性能的持续优化。
智能建筑能源管理系统的设计与实现
智能建筑能源管理系统的设计与实现随着科技的飞速发展和全球对能源问题的日益关注，智能建筑能源管理系统作为提高建筑能源效率、降低能耗的重要手段，正逐渐成为建筑领域的研究热点。
本文将详细探讨智能建筑能源管理系统的设计与实现，旨在为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
一、智能建筑能源管理系统的概述智能建筑能源管理系统是一种集成了信息技术、自动化控制技术和能源管理策略的综合性系统，其主要目的是实现对建筑能源的实时监测、分析和优化控制，以达到提高能源利用效率、降低能源成本和减少环境污染的目标。
该系统通常由传感器、数据采集器、通信网络、数据库、数据分析软件和控制设备等组成。
传感器负责采集建筑内各种能源设备（如空调、照明、电梯等）的运行参数和能源消耗数据，数据采集器将这些数据进行汇总和预处理，然后通过通信网络传输到数据库中进行存储。
数据分析软件对数据库中的数据进行分析和挖掘，以获取能源消耗的规律和潜在的节能空间，并根据分析结果生成优化控制策略，最后通过控制设备对能源设备进行实时控制，实现能源的高效利用。
二、智能建筑能源管理系统的设计（一）需求分析在设计智能建筑能源管理系统之前，首先需要对建筑的能源使用情况进行全面的调研和分析，了解建筑的功能布局、能源设备类型和数量、能源消耗模式以及用户的需求和期望等。
同时，还需要考虑建筑所在地的气候条件、能源价格政策和环保要求等因素，为系统的设计提供充分的依据。
（二）系统架构设计根据需求分析的结果，确定智能建筑能源管理系统的架构。
一般来说，系统架构可以分为三层：感知层、网络层和应用层。
感知层主要由各种传感器和数据采集器组成，负责采集能源数据；网络层负责将感知层采集到的数据传输到应用层，常见的通信方式有有线通信（如以太网、RS485 等）和无线通信（如WiFi、Zigbee 等）；应用层包括数据库、数据分析软件和控制设备等，负责对数据进行存储、分析和处理，并生成控制策略。
（三）硬件设备选型根据系统架构和功能需求，选择合适的硬件设备。
建筑节能监测系统实施关键技术
建筑节能监测系统实施关键技术建筑节能是当前全球关注的热点问题之一。
在资源紧张和环境污染日益严重的背景下，建筑节能已成为可持续发展的重要战略。
为了有效监测和管理建筑能源的使用，建筑节能监测系统逐渐发展起来，并取得了显著的成效。
本文将介绍建筑节能监测系统实施关键技术，包括传感器技术、数据采集与处理技术、能耗分析与评估技术以及智能控制技术。
一、传感器技术建筑节能监测系统主要依赖于传感器技术来获取各种监测参数。
传感器技术的发展为建筑节能监测系统提供了关键的技术支持。
目前，常用的传感器技术包括温湿度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器等。
这些传感器能够实时监测建筑内外环境的实时数据，并将数据传输至监测系统。
同时，传感器技术的进一步发展也包括了无线传感器网络技术，通过布设在建筑内的无线传感器节点实现对建筑能耗的实时监测和分析。
二、数据采集与处理技术传感器获取的数据需要通过数据采集与处理技术进行收集和整理。
在建筑节能监测系统中，数据采集与处理技术起到至关重要的作用。
数据采集技术涉及到数据存储、数据传输和数据分析。
目前，常用的数据采集与处理技术包括数据库技术、云计算技术和大数据分析技术。
通过这些技术，建筑节能监测系统能够实现对海量数据的快速处理和分析，为能耗评估提供可靠的数据支持。
三、能耗分析与评估技术能耗分析与评估技术是建筑节能监测系统的关键环节。
通过对能耗数据的分析和评估，可以发现和解决建筑能耗问题，提高能源利用效率。
在能耗分析与评估技术方面，常用的方法包括数据挖掘技术、统计分析技术和模型建立技术。
通过对历史数据的挖掘和分析，可以找出建筑能耗的规律和关键因素，为建筑节能提供科学依据。
四、智能控制技术智能控制技术是建筑节能监测系统的核心。
通过智能控制技术，可以实现对建筑能源系统的自动控制和优化调节，进一步节约能源和降低能耗。
智能控制技术包括了自适应控制技术、模糊控制技术和神经网络控制技术等。
通过这些技术的应用，建筑节能监测系统能够实现对建筑能源系统的智能化管理，提高能源利用效率。
建筑能效管理系统设计与实现
建筑能效管理系统设计与实现随着社会的不断发展，人们对于环保和能源的重视程度越来越高。
建筑能耗是目前全球能源消耗和碳排放的重要来源之一，因此建筑能效管理系统的设计和实现成为了当下一个重要的课题。
一、建筑能效管理系统的定义建筑能效管理系统是指通过对建筑节能调控管理、能源利用率监测评估和运维服务为主要内容，采用先进的计算机技术、网络技术和自动控制技术等，实现建筑可持续利用、运行和管理。
二、建筑能效管理系统的目的1. 提高能源利用效率，减少用能成本。
2. 保障建筑安全性。
3. 提高建筑的可持续利用性。
4. 降低建筑物的环境污染。
三、建筑能效管理系统的设计1. 设计理念以建筑为中心，建立一个多领域、多功能、权责明确、协调联动、规范有序的建筑能效管理体系，确保建筑在节能环保方面有持续的改善和优化。
2. 设计内容（1）能源需求分析：对建筑的能源需求进行分析，确定能效提升的目标。
（2）系统设计：根据建筑物性质和能源需求，选择合适的能效解决方案，建立默契的调控体系。
（3）智能化控制：通过计算机技术和自动化控制技术，实现对建筑的集中监测和控制。
（4）数据传输：通过通讯技术和网络技术，实现数据采集、处理和传输。
（5）能效评估：对建筑能耗情况进行评估和分析，为未来的能效提升和改进提供数据支持。
（6）建筑运营服务：提供建筑运营服务，包括主动诊断、及时维护保养、提高效应对建筑性能提升等。
四、建筑能效管理系统的实现1. 采集系统建筑能效管理系统的采集系统由采集设备、采集软件和数据库组成。
其中，采集设备主要负责采集建筑的各种参数，通过采集软件将采集的数据传送到数据库中。
2.传输系统建筑能效管理系统的传输系统采用局域网、互联网、无线网络等方式，方便数据在不同地点的传输和共享。
3.处理系统通过对采集的数据进行处理和分析，可以帮助管理员识别异常的能源消耗趋势。
采用算法，除去数据中的抖动和波动，以获取较为准确的数据。
4.监测与控制系统建筑能效管理系统的监测与控制系统主要负责控制建筑内设备的启停、调节和运行模式的切换。
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较强的抗干扰能力，在工业现场得到了广泛的应 用巾。采用W5100作为网络驱动芯片，该芯片集成
了全硬件的TCP/IP协议栈，是一款多功能的单片 网络接口芯片「。具备SPI通信接口，方便与STM32控制连接，可支持4个独立端口同时运行，满
足国家导则的要求。存储模块采用SD卡实现，通 过高速的SDIO通信接口与STM32处理器进行数据 存取。
数据采集器系统硬件结构模型如图1所示，主 要分为STM32核心控制模块、数据采集模块、数据 存储模块、网络传输模块、硬件看门狗模块等几个部 分。其中核心控制模块由系统复位电路、时钟电路、
(Faculty of Infrastructure Engineering，Dalian University of Technol ogy，Dalian 116024，China)
[Abstract]In this paper，aiming at the demands cf buildin g energy consumption monitoring in government office buildin gs and large public buildin gs，a data acquisiti on and transmission system based on STM32 microcontroller was introduced .This system consisted of data collecti on module,data store module and data transmission module ,which could collect the energy consumption of electric,water and heat，and transmit them to the data center server .At present，this system had been applied in some buildin gs，the results indicated that it could completely satisfy the requirements of energy consumption acquisiti on and transmission.
已成为世界上能源消耗最大的国家，所承受的节能 减排压力之大不言而喻。随着我国城市化的快速发 展以及工业化进程的加快，建筑能耗逐年增加 ，能源
需求不断加大与能源相对不足的矛盾日益加重。目
前，建筑在使用过 程中的运行能耗已经超过了国民 经济总能耗的27%，建筑与工业、交通并列，成为我 国能源消耗 的3大“耗能大户”x。因此，建筑节 能已成为解决能源供应不足和提高能源利用效率的 重要途径之一，对促进全社会节能减排有着重要意 义。而实现建筑节能的首要条件是掌握建筑用能情
与传输系统，该系统由数据采集模块、数据存储模块和数据传输模块3个部分组成，支持对建筑用电量、用水量、用热量等能耗
数据的信息采集 ，通过以太网将数据上传至数据中心服务器。目前，该系统已经投入使 用，结果表明系统工作稳定可靠，能够
完成能耗数据采集与传输的工作。
［关键词］数据采集；能耗监测；建筑节能；网络通信
1）数据采集:支持定时采集，周期可以从1min到1h灵活配置；支持同时对64台计量装置设备进 行数据采集；支持同时对不同种类的计量装置进行 数据采集，包括电能表（含单相电能表、三相电能 表、多功能电能表）、水表、燃气表、热（冷）量表等。
2）数据存储：配置2GB容量的SD卡存储 器，可存 储1个月的能耗数据信息。
D0l:10.13614/ki.11-1962/tu.2013.04.002
[文章编号]1002-8528( 2013) 04-0049 -04
建筑能耗数据采集与传输系统设计及实现
赵 亮，张吉礼，梁若冰（大连理工大学建设工程学部，大连116024）
［摘 要］针对国家机关办公建筑和大型公共建筑的能耗监测需求，本文设计研发了一款基于STM32处理器的数据采集
3）数据传输：支持同时向2个数据中心（服务 器）发送数据，因传输网络故障等原因造成传输中
断时，待恢复网络传输功能后，利用断点续传可将数
据进行重新传输。
1.2系统实现
本系统采用STM32F103VET6作为核心处理 器，该芯片是STM32系列的增强型芯片，内部集成 较大容量的存储器和丰富的硬件接口电路。工作频
［中图分类号］TU17［文献标识码］A
Desig n and Impleme ntatio n of Acquisiti on and Tran smissi on System of
Build ing En ergy Con sumpti on Data
ZHAO Liang ,ZHANG Ji-li ,LIANG Ruo-bing
[Keywords] data acquisiti on,energy consumption monitoring,buildin g energy efficiency，network communicati on
o引言
2011年英国石油公司公布的《世界能源统计年
鉴》显示，我国能源消费 量占全球的20.3%，首次超 过了占全球能源消费量19%的美国：1。至此，我国
［收稿日期］2012-11 -09
［作者简介］赵 亮（1983-），男，在读博士研究生
［联系方式］zlian gdut @
况，进一步发现耗能突岀的问题旧。在此背景下， 建筑能耗监测平台应运而生。
1系统方案设计
1.1系统需求分析
针对《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗 监测系统技术导则》以及《高等学校校园建筑节能 监管系统导则》中对数据采集器的需求分析⑷，本 系统设计实现的数据采集器具备如下功能。