CN105336140A - 一种基于Zigbee技术的住建能耗监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于Zigbee技术的住建能耗监测系统，其包括上位机、网络通信层和终端测量仪表，所述的网络通信层包括GPRS装置、Zigbee数据采集器和Zigbee数据集中器，所述的网络通信层和上位机之间通过GPRS无线网络连接，所述的终端测量仪表和网络通信层之间通过Zigbee无线网络连接。本发明采用Zigbee无线自组网技术，该能耗监测系统的主要通信方式均采用了无线方式，在系统实施过程中不对房间、区域原有线路进行改动和额外布线，也不对现有耗能设备作任何改造，工程安装和维修简单方便，与传统有线能耗监测系统相比，极大了降低了整个工程实施的工作量。

Description

一种基于Zigbee技术的住建能耗监测系统

技术领域

本发明涉及一种基于Zigbee技术的住建能耗监测系统。

背景技术

目前，随着资源的不断减少，对能耗的节约显得越来越重要，为此，国家也在积极的号召节能减排，并且，针对现有的能源危机和应国家的号召，各地纷纷的开展了节能减排项目。但一直以来，针对一栋建筑楼，对其能耗还没有进行精确的统计和分析，只是针对某一户进行单独的抄录，因此，将不利于管理部门及时的系统的了解建筑楼内的整体能耗，也就很难在整栋建筑楼中实施节能减排项目。

发明内容

针对上述背景技术存在的缺陷，本发明提供一种基于Zigbee技术的住建能耗监测系统。

为实现上述节能目的，本发明采用的技术方案是：其包括上位机、网络通信层和终端测量仪表，所述的网络通信层包括GPRS装置、Zigbee数据采集器和Zigbee数据集中器，所述的网络通信层和上位机之间通过GPRS无线网络连接，所述的终端测量仪表和网络通信层之间通过Zigbee无线网络连接，

所述终端测量仪表包括电耗数据测量仪表、热耗数据测量仪表、水耗数据测量仪表以及气耗数据测量仪表，

所述能耗数据采集器，包括中央处理单元、数据存储单元、实时时钟单元、发送端通信接口单元和接收端通信接口单元，所述中央处理单元分别与数据存储单元、实时时钟单元、发送端通信接口单元和接收端通信接口单元相连接，所述接收端通信接口单元与终端测量仪表中的各个测量仪表分别连接。

优选的，所述接收端通信接口单元和发送端通信接口单元包括无线传输模块，所述无线传输模块为GPRS通讯模块、蓝牙通讯模块、红外通讯模块或者Zigbee无线模块。

优选的，所述电耗数据测量仪表为电能表，用于采集电路中的电压值和电流值；所述热耗数据测量仪表为流量计和温度计，用于采集供暖管道中供水流量和温度；所述水耗数据测量仪表为水表，用于采集用水管路中的用水量；所述气耗数据测量仪表为天然气表，用于采集天然气管路中的用气量。

本发明具有以下有益效果：本发明采用Zigbee无线自组网技术，该能耗监测系统的主要通信方式均采用了无线方式，在系统实施过程中不对房间、区域原有线路进行改动和额外布线，也不对现有耗能设备作任何改造，工程安装和维修简单方便，与传统有线能耗监测系统相比，极大了降低了整个工程实施的工作量；根据对住建用户的用电、用水、用气和用热的进行综合监测，实现了能耗监测，可以为监管部门的监管提供便利条件，能够根据能耗监测结果对耗能较快的住建用户或者明显超出平均水平的住建用户进行节能管理，可以根据该能耗监测结果对能耗较高的住建用户进行用能管理，减低能耗。住建用户在进行管理时，根据能耗监测结果可以实行节能降耗，便于有针对性地节能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明包括上位机、网络通信层和终端测量仪表，所述的网络通信层包括GPRS装置、Zigbee数据采集器和Zigbee数据集中器，所述的网络通信层和上位机之间通过GPRS无线网络连接，所述的终端测量仪表和网络通信层之间通过Zigbee无线网络连接。

本实施例的网络通信层采用RS485及Zigbee通信协议，与上位机通信则采用GPRS无线联接，减少布线工作量，GPRS具有信号稳定，覆盖面广等特点，采用GPRS装置后使得Zigbee数据集中器可任意移动，搭建系统更为简单方便。Zigbee数据采集器采用硬件编码，降低了系统维护工作量，有故障时智能仪表和数据采集器均可随时直接更换。Zigbee数据采集器采用导轨式外壳，方便安装。本系统除拥有一般能耗监测系统的数据采集、存储等功能外，还具有能耗动态分析，图形化界面显示，分项计量显示对比，反向控制等功能。

终端测量仪表，包括电耗数据测量仪表、热耗数据测量仪表、水耗数据测量仪表以及气耗数据测量仪表。

能耗数据采集器，包括中央处理单元、数据存储单元、实时时钟单元、发送端通信接口单元和接收端通信接口单元，所述中央处理单元分别与数据存储单元、实时时钟单元、发送端通信接口单元和接收端通信接口单元相连接，所述接收端通信接口单元与终端测量仪表中的各个终端测量仪表分别连接。

本发明的电耗数据测量仪表为电能表，用于采集电路中的电压值和电流值；所述热耗数据测量仪表为流量计和温度计，用于采集供暖管道中供水流量和温度；所述水耗数据测量仪表为水表，用于采集用水管路中的用水量；所述气耗数据测量仪表为天然气表，用于采集天然气管路中的用气量。

本发明的通信接口单元包括接收端通信接口单元和发送端通信接口单元，该通信接口单元还包括无线传输模块，实现了采集数据的无线传输。优选地，所述无线传输模块为GPRS通讯模块、蓝牙通讯模块、红外通讯模块或者Zigbee无线模块。其中，接收端通信接口单元与各终端测量仪表进行通信。

本实施例中，Zigbee数据采集器作为能耗监测系统的前端设备，通过RS485连接电耗数据测量仪表、热耗数据测量仪表、水耗数据测量仪表以及气耗数据测量仪表，以采集相关能耗数据，并进行数据处理、存储，同时通过自组网连接上端将处理后的能耗数据以自定的传输协议上传至Zigbee数据集中器。Zigbee数据集中器将Zigbee数据采集器中能耗数据集中，先存储在芯片内部FLASH中，等待上位机接收，如上位机接收成功，则清除内部FLASH中数据，如通信中断无法上传，则另存储到外部FLASH中，然后准备下一轮数据采集。上位机计算机服务器接收到能耗监测数据后，能分类分项统计能耗数据并根据用户需求设定饼状图、柱状图对比显示，亦可以自动生成能耗走势图，供管理员或用户自由查看。同时，服务器软件亦支持远程控制终端开关；若Zigbee数据采集器与Zigbee数据集中器通信中断时，每次采集的数据暂时无法上传，则以列表的方式暂存到Zigbee数据采集器的内存中，可以离线存储最近10天以上的数据。通信重连后，自动分批打包离线数据，上传至数据采集器端。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于Zigbee技术的住建能耗监测系统，其特征在于：包括上位机、网络通信层和终端测量仪表，所述的网络通信层包括GPRS装置、Zigbee数据采集器和Zigbee数据集中器，所述的网络通信层和上位机之间通过GPRS无线网络连接，所述的终端测量仪表和网络通信层之间通过Zigbee无线网络连接，

所述终端测量仪表包括电耗数据测量仪表、热耗数据测量仪表、水耗数据测量仪表以及气耗数据测量仪表，

所述能耗数据采集器，包括中央处理单元、数据存储单元、实时时钟单元、发送端通信接口单元和接收端通信接口单元，所述中央处理单元分别与数据存储单元、实时时钟单元、发送端通信接口单元和接收端通信接口单元相连接，所述接收端通信接口单元与终端测量仪表中的各个测量仪表分别连接。

2.根据权利要求1所述的基于Zigbee技术的住建能耗监测系统，其特征在于：所述接收端通信接口单元和发送端通信接口单元包括无线传输模块，所述无线传输模块为GPRS通讯模块、蓝牙通讯模块、红外通讯模块或者Zigbee无线模块。

3.根据权利要求1所述的基于Zigbee技术的住建能耗监测系统，其特征在于：所述电耗数据测量仪表为电能表，用于采集电路中的电压值和电流值；所述热耗数据测量仪表为流量计和温度计，用于采集供暖管道中供水流量和温度；所述水耗数据测量仪表为水表，用于采集用水管路中的用水量；所述气耗数据测量仪表为天然气表，用于采集天然气管路中的用气量。