CN103135505A - 分布式建筑物能耗智能物联监控系统及其监控方法 - Google Patents
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Abstract
一种分布式建筑物能耗智能物联监控系统及其监控方法，涉及能耗监控技术领域，所解决的是降低建筑物能耗的技术问题。该系统包括监控主机，及多个设备监控节点、多个照明监控节点；所述监控主机与各监控节点通过无线通信网络互联；所述设备监控节点中设有用于控制应用设备运行的单片机，并通过电压采样电路及电流采样电路采集对应应用设备的耗电状况；所述照明监控节点中设有用于控制照明设备工作的单片机，并通过电压采样电路及电流采样电路采集对应照明设备的耗电状况，通过热释电红外传感器检测人员活动状况，通过光照传感器检测现场光照强度。本发明提供的系统及方法，能降低建筑物能耗。
Description
技术领域
本发明涉及能耗监控技术，特别是涉及一种分布式建筑物能耗智能物联监控系统及其监控方法的技术。
背景技术
能源是国家建设和人民生活中必不可少的源动力，而能源利用率是一个国家科技水平的象征。开发新能源、节约能源和提高能源的利用率是当前保证经济发展的首要任务。
目前，城市建设正处于高峰期，城市建设的飞速发展促使建材业、建筑业飞速发展，由此造成的能源消耗，包括建筑材料生产用能、建筑材料运输用能、房屋建造、维修和拆毁过程的用能，已占到商品总能耗的20％～30％，而在建筑物使用过程中，如空调、采暖、照明和建筑物内使用电器等消耗的运行能源总量更大。总体来看，在建筑50～70年的生命周期中，建筑材料和建造过程所消耗的能源一般只占建筑全生命能耗的20％左右，大部分能源消耗发生在建筑运行过程中，而且建材和建造能耗伴生于工业生产过程中，其节能主要依靠技术水平的发展和工艺水平的提高；而建筑运行消耗能源的目的是为居住者或使用者提供服务，由人直接控制和管理，除技术水平和能源的使用效率外，人的行为对能源消耗的高低有很大影响。因此，建筑运行能耗应是建筑节能任务中最主要的关注对象，也是当前建筑节能的主要任务所在。
现有建筑物的应用设备及照明都是由人工控制运行的，这种控制方式具有无用能耗运行时间长的缺陷，其能耗浪费现象非常严重。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能实时监测并控制建筑物内应用设备及照明运行状况，减少无用能耗运行时间，降低建筑物能耗支出的分布式建筑物能耗智能物联监控系统及其监控方法。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种分布式建筑物能耗智能物联监控系统，包括监控主机、监控节点，所述监控节点包括至少一个设备监控节点和至少一个照明监控节点，每个设备监控节点和一个应用设备连接，每个照明监控节点和一组照明设备连接；
所述监控节点包括单片机、无线通信模块，所述单片机设有通信接口，及多个控制信号输出口、多个数据采集口，其通信接口接到本节点无线通信模块；
所述监控主机内置有无线通信模块，监控主机的无线通信模块与各监控节点的无线通信模块通过无线通信网络互联；
所述设备监控节点中的单片机的各个控制信号输出口分别接到对应应用设备的各个运行控制端，其一个数据采集口经一电压采样电路接到对应应用设备的供电电路，另一数据采集口经一电流采样电路接到对应应用设备的供电电路；
所述照明监控节点中的单片机的各个控制信号输出口各经电子开关分别接到对应照明设备组中各照明设备的供电电路，其一个数据采集口经一电压采样电路接到对应照明设备组的供电电路，另一数据采集口经一电流采样电路接到对应照明设备组的供电电路，另一数据采集口接一热释电红外传感器，另一数据采集口接一光照传感器。
进一步的，所述电子开关是继电器。
本发明提供的分布式建筑物能耗智能物联监控系统的监控方法，其特征在于：
设备监控节点中的单片机通过电压采样电路及电流采样电路实时采集对应应用设备的供电电压及供电电流，并根据所采集的供电电压值及供电电流值计算出对应应用设备的当前功率值，再将计算结果实时上传给监控主机；
照明监控节点中的单片机通过电压采样电路及电流采样电路实时采集对应照明设备组的供电电压及供电电流，并根据所采集的供电电压值及供电电流值计算出对应应用设备的当前功率值，再将计算结果实时上传给监控主机；
照明监控节点中的单片机通过热释电红外传感器实时检测所在区域内的人员活动状况，并将所采集的人员活动信息实时上传给监控主机，如果检测到所在区域内的无人员活动，则输出控制信号控制对应照明设备组的供电电路停止向对应照明设备组中的各照明设备供电，使对应照明设备组中的各照明设备熄灭；
照明监控节点中的单片机通过光照传感器实时检测所在区域内的光照强度，如果所在区域内的光照强度低于正常值且检测到所在区域内有人员活动，则输出控制信号控制对应照明设备组的供电电路向对应照明设备组中的各照明设备供电，使对应照明设备组中的各照明设备点亮；
在监控主机内预先存入各应用设备及各照明设备组的正常功率范围，监控主机收到监控节点上传的当前功率值后，与该监控节点对应应用设备或对应照明设备组的正常功率范围进行比较，如果超出正常功率范围，则输出音频警示信息或可视警示信息，或返回相应控制调整信息给该监控节点；
设备监控节点收到监控主机返回的控制调整信息后，即输出相应控制信号控制对应应用设备运行。
本发明提供的分布式建筑物能耗智能物联监控系统及其监控方法，利用监控节点实时监测并控制建筑物内应用设备及照明的运行状况，并利用监控主机进行辅助分析，能减少建筑物无用能耗运行时间，降低建筑物能耗支出。
附图说明
图1是本发明实施例的分布式建筑物能耗智能物联监控系统的示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
如图1所示，本发明实施例所提供的一种分布式建筑物能耗智能物联监控系统，其特征在于：包括监控主机1、监控节点，所述监控节点包括至少一个设备监控节点2和至少一个照明监控节点3，每个设备监控节点2和一个应用设备4连接，每个照明监控节点3和一组照明设备5连接；
所述监控节点包括单片机、无线通信模块，所述单片机设有通信接口，及多个控制信号输出口、多个数据采集口，其通信接口接到本节点无线通信模块；
所述监控主机1内置有无线通信模块，监控主机1的无线通信模块与各监控节点的无线通信模块通过无线通信网络互联；
所述设备监控节点2中的单片机的各个控制信号输出口分别接到对应应用设备的各个运行控制端，其一个数据采集口经一电压采样电路接到对应应用设备的供电电路，另一数据采集口经一电流采样电路接到对应应用设备的供电电路；
所述照明监控节点3中的单片机的各个控制信号输出口各经电子开关分别接到对应照明设备组中各照明设备的供电电路，其一个数据采集口经一电压采样电路接到对应照明设备组的供电电路，另一数据采集口经一电流采样电路接到对应照明设备组的供电电路，另一数据采集口接一热释电红外传感器，另一数据采集口接一光照传感器。
具体的，所述建筑物内设有多个应用设备4、多组照明设备5，同组的照明设备共用一个供电电路，每个应用设备4均设有至少一个用于控制其运行的运行控制端。
本发明实施例中，所述电子开关是继电器。
本发明实施例的分布式建筑物能耗智能物联监控系统的监控方法，其特征在于：
设备监控节点中的单片机通过电压采样电路及电流采样电路实时采集对应应用设备的供电电压及供电电流，并根据所采集的供电电压值及供电电流值计算出对应应用设备的当前功率值，再将计算结果实时上传给监控主机；
照明监控节点中的单片机通过电压采样电路及电流采样电路实时采集对应照明设备组的供电电压及供电电流，并根据所采集的供电电压值及供电电流值计算出对应应用设备的当前功率值，再将计算结果实时上传给监控主机；
照明监控节点中的单片机通过热释电红外传感器实时检测所在区域内的人员活动状况，并将所采集的人员活动信息实时上传给监控主机，如果检测到所在区域内的无人员活动，则输出控制信号控制对应照明设备组的供电电路停止向对应照明设备组中的各照明设备供电，使对应照明设备组中的各照明设备熄灭；
照明监控节点中的单片机通过光照传感器实时检测所在区域内的光照强度，如果所在区域内的光照强度低于正常值且检测到所在区域内有人员活动，则输出控制信号控制对应照明设备组的供电电路向对应照明设备组中的各照明设备供电，使对应照明设备组中的各照明设备点亮；
在监控主机内预先存入各应用设备及各照明设备组的正常功率范围，监控主机收到监控节点上传的当前功率值后，与该监控节点对应应用设备或对应照明设备组的正常功率范围进行比较，如果超出正常功率范围，则输出音频警示信息或可视警示信息，或返回相应控制调整信息给该监控节点；
设备监控节点收到监控主机返回的控制调整信息后，即输出相应控制信号控制对应应用设备运行。
Claims (3)
1.一种分布式建筑物能耗智能物联监控系统，其特征在于：包括监控主机、监控节点，所述监控节点包括至少一个设备监控节点和至少一个照明监控节点，每个设备监控节点和一个应用设备连接，每个照明监控节点和一组照明设备连接；
所述监控节点包括单片机、无线通信模块，所述单片机设有通信接口，及多个控制信号输出口、多个数据采集口，其通信接口接到本节点无线通信模块；
所述监控主机内置有无线通信模块，监控主机的无线通信模块与各监控节点的无线通信模块通过无线通信网络互联；
所述设备监控节点中的单片机的各个控制信号输出口分别接到对应应用设备的各个运行控制端，其一个数据采集口经一电压采样电路接到对应应用设备的供电电路，另一数据采集口经一电流采样电路接到对应应用设备的供电电路；
所述照明监控节点中的单片机的各个控制信号输出口各经电子开关分别接到对应照明设备组中各照明设备的供电电路，其一个数据采集口经一电压采样电路接到对应照明设备组的供电电路，另一数据采集口经一电流采样电路接到对应照明设备组的供电电路，另一数据采集口接一热释电红外传感器，另一数据采集口接一光照传感器。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述电子开关是继电器。
3.实现权利要求1所述的分布式建筑物能耗智能物联监控系统的方法，其特征在于：
设备监控节点中的单片机通过电压采样电路及电流采样电路实时采集对应应用设备的供电电压及供电电流，并根据所采集的供电电压值及供电电流值计算出对应应用设备的当前功率值，再将计算结果实时上传给监控主机；
照明监控节点中的单片机通过电压采样电路及电流采样电路实时采集对应照明设备组的供电电压及供电电流，并根据所采集的供电电压值及供电电流值计算出对应应用设备的当前功率值，再将计算结果实时上传给监控主机；
照明监控节点中的单片机通过热释电红外传感器实时检测所在区域内的人员活动状况，并将所采集的人员活动信息实时上传给监控主机，如果检测到所在区域内的无人员活动，则输出控制信号控制对应照明设备组的供电电路停止向对应照明设备组中的各照明设备供电，使对应照明设备组中的各照明设备熄灭；
照明监控节点中的单片机通过光照传感器实时检测所在区域内的光照强度，如果所在区域内的光照强度低于正常值且检测到所在区域内有人员活动，则输出控制信号控制对应照明设备组的供电电路向对应照明设备组中的各照明设备供电，使对应照明设备组中的各照明设备点亮；
在监控主机内预先存入各应用设备及各照明设备组的正常功率范围，监控主机收到监控节点上传的当前功率值后，与该监控节点对应应用设备或对应照明设备组的正常功率范围进行比较，如果超出正常功率范围，则输出音频警示信息或可视警示信息，或返回相应控制调整信息给该监控节点；
设备监控节点收到监控主机返回的控制调整信息后，即输出相应控制信号控制对应应用设备运行。
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