简述机关办公建筑和大型公共建筑中存在的耗能问题和解决对策
导读：根据对我国国家机关办公建筑和大型公共建筑高耗能的问题的日益突出，本文就如何解决这些问题提出了详细的数据和实例。
采集器与上位机的数据传输数据采集器与上位机之间采用RS485通信,通信协议为Modbus协议,数据采集器每隔15分钟向上位机发送一次数据。由于最终需要统计的是电能的分项数据,因此要将对应于各计量表的终端信息提前写入上位机软件中。上位机软件运行后,在读取采集器电量信息之前需要先读取计量装置的终端信息,以识别该数据的分项和回路。终端信息具体格式见表2,该编码格式参照文献中的能耗数据编码规则,编码为十六进制数。表2中,数据1即{01 A1 01}表示:1号表—照明插座用电—照明与插座—1号回路;数据2即{20 B1 B2}表示:32号表—空调用电—冷热站—冷却泵—2号回路。上位机读取终端信息的过程如下:上位机发送:01 15 00 00 00 40 CRC(设备号功能号起始地址数据个数CRC校验);收到下位机的正常数据为:01 15 40第1块表,……,第32块表CRC(设备号功能号数据个数数据1……数据64 CRC校验)。
上位机在读完终端信息后,正常读取每个计量装置的数据,过程如下:上位机发送:01 03 00 00 00 86 CRC(设备号功能号起始地址数据个数CRC校验);收到下位机的正常数据为:01 03 86 0A 05 18 01 02 10第一块表,…,第32块表CRC(设备号功能号数据个数年月日时分秒数据1…数据128 CRC校验)。当数据采集器无数据可发时就发出数据发送结束命令,本次数据读取结束。职称论文范文上位机软件将分项模块的终端信息及电量信息通过显示界面显示,工作人员可随时监测个回路用电情况,上位机完成数据读取并显示的界面见图4(仅为数据采集器带两块电表的情况),图中数据为1号数据采集器的数据,具体表示照明插座用电的表3和表4当前的电量值。
4结束语
本课题的研究贯彻了国家关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑监管体系建设的指导方针,利用数据采集、存储、传输等技术,通过对用电能耗的分项计量,获取大量而细致的建筑电耗数据,有助于研究各类公共建筑的能耗特点,为揭示大型公共建筑用加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能运行管理提供可靠的数据支持。本文的创新点:将传统的采集传输等技术应用于建筑能耗监测领域,实现了电量的分项采集,有利于对各回路、个用电终端的电耗进行统计分析。本文无抄袭,作者全权负责版权事宜。
摘要:本文针对目前国家机关办公建筑和大型公共建筑的高能耗问题,根据国家建设部要求设计了一种建筑能耗数据采集器。本文将数据采集的相关技术应用于建筑能耗监测领域,介绍了建筑能耗数据采集器的整体结构,重点阐述了数据采集、存储和传输的方案设计。硕士毕业论文范文该数据采集器的基本性能已在实验室条件下得到充分验证。通过对建筑能耗的分项计量,获取大量的能耗数据,为下一步建筑节能分析和节能控制提供可靠的数据支持。
关键词:建筑能耗;ARM微处理器;数据采集;数据存储;数据传输
Abstract:A kind of data collecting device of energy consumption is designed in this paper according to the requirements of Ministryof Construction aiming at the high energy consumption of government office buildings and large-scale public buildings. http://www.51lunwen.org/ggjzgc/ The overallstructure is described in this article in which technologies associated with data collection is applied in monitoring of energy consump-tion for building and the work focuses on the design of data collection,storage and transmission.The basic performance has beenverified fully in laboratory.The purpose is acquiring large amounts of building energy consumption data by the subentry measure forbuilding energy consumption and providing reliable data support for forward analysis and control on energy conservation.
Key words:building energy consumption;ARM microprocessor;data collection;data storage;data transmission
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1建筑能耗数据采集器方案概述
1.1功能要求国家建设部对于建筑能耗数据采集器的定义为:在一个区域内进行电能或其它能耗信息采集的装置或设备。毕业论文呢范文它通过信道对其管辖的各类表计量的信息进行采集、处理和存储,并能将数据传输到本地数据管理服务器或远端数据中心服务器。本文以电量采集为例进行设计。
1.2总体方案介绍根据要求,建筑能耗数据采集器的总体结构框图如图1所示。
中,数据采集器包括ARM7微处理器和外围电路(实时时钟、电源、MAX485、MAX232、SD卡等)。核心处理器选择STM32F103中等容量增强型ARM7芯片,该芯片拥有先进的CortexTM-M3内核,内部集成7个定时器,2个12位数模转换器,I2C、USART、CAN、USB等9个通信接口,功能强大,性价比较高。
2数据的采集与存储设计
2.1数据的采集该数据采集器支持定时采集和根据数据中心命令进行主动采集两种数据采集模式。定时采集周期为15分钟,计量装置和数据采集器之间采用主一从结构的半双工通信方式。从机在主机的请求命令下应答,数据采集器是通信主机,计量装置是通信从机。计量电表与数据采集器之间采用RS485通信,通信协议为Modbus协议,计量电表和数据采集器均有标准的RS485通信接口。每隔15分钟,数据采集器以RTU模式读取电表数据1次,读取数据格式示例见表1。数据采集器成功读取计量装置数据一次即完成一次数据采集。
2.2数据的存储文献规定,一台数据采集器应支持对不少于32台计量装置设备进行数据采集,支持对能耗数据7-10天的存储。这对于存储空间的要求并不高,但考虑到数据采集器在上位机和数据中心出现故障时仍然能够独立工作并保存大量的原始数据,本设计中选用1GB的安全数码卡(SD卡)作为该数据采集器的存储工具。SD卡与ARM7的连接电路如图2所示。该SD卡的接口可以支持SD卡模式、SPI模式两种模式,本设计选择SPI模式,这种模式简化了主机的设计。
每次采集到32块表的数据后存储一次,每块表的数据为4个字节,加上时间信息,每个数据域为134个字节,以物理存储方式存储到SD卡的扇区中。SD卡的写数据流程图见图3。
