CN110108935B - 一种基于物联网技术的建筑电力能耗监控系统 - Google Patents

一种基于物联网技术的建筑电力能耗监控系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网技术的建筑电力能耗监控系统，其技术方案要点是：包括用于采集建筑能耗数据的能耗数据采集器本体，能耗数据采集器本体包括主控模块、传输模块、采集模块、电源模块、稳定性保障模块，所述主控模块采用ARM芯片作为主控制芯片,所述传输模块通过GPRS芯片负责数据和控制管理中心的传输，所述电源模块提供一个备份锂电池、电源的输入和降压输出，所述稳定性保障模块包含电源管理、状态显示以及后备网络；位于云端的控制管理中心包括管控服务平台和后台数据库，所述管控服务平台提供GIS采集本体位置状态地图、可视化能耗展示、故障报警、指令发送等功能。

Description

一种基于物联网技术的建筑电力能耗监控系统
技术领域
本发明涉及能耗监控领域，更具体地说，它涉及一种基于物联网技术的建筑电力能耗监控系统。
背景技术
能源问题日益成为困扰社会发展以及科技进步的重要因素，在我国，仅国家机关办公建筑和大型公共建筑年耗电量就约占全国城镇总耗电量的22％，每平方米年耗电量是普通居民住宅的10～20倍，是西方发达国家同类建筑的1.5～2倍。建设部统计数字显示，我国每年城乡建设新建房屋建筑面积近20亿平方米，其中80％以上为高能耗建筑；既有建筑近440亿平方米，95％以上是高能耗建筑。由此可见，我国的建筑能耗不容乐观，建筑节能工作任重道远。
为了了解建筑能耗的具体情况，一般在建筑中都会安装能耗数据采集器本体，能耗数据采集器本体将采集到的能耗数据进行数据汇总，打包上传到服务器，实现数据透明传输。
目前能耗数据采集器已经得到一定的利用。但是对应建筑电力能耗监控来说，依旧存在一些缺点，如：一、能耗数据采集器稳定性不高，缺少完备的电源管理和自恢复机制；二、大多数能耗数据采集器系统的数据传输采用单一传输模式如GPRS或以太网，GRPS依赖运营商的基站，某些区域或时域存在GPRS信号不好、业务拥堵的情况，以太网树状网络依赖线路和汇聚点，单一传输模式特别在部署密集区域缺点尤为突出，容易单点的传输出现故障，在出现故障时缺乏有效的管理和备份模式；三、能耗数据采集器本体缺少必要的保护，要承受很多外在灰尘等影响，会缩短其寿命；四、能耗数据采集器本体在安装固定时较为不便；五、能耗数据采集器本体常常因为过热发生损坏，使用寿命受到影响。综上，需要对其进行改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于物联网技术的建筑电力能耗监控系统，以解决背景技术中提到的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种基于物联网技术的建筑电力能耗监控系统，包括用于采集建筑能耗数据的能耗数据采集器本体、位于云端的控制管理中心和本体保护装置：
云端的控制管理中心包括管控服务平台和后台数据库，所述管控服务平台提供GIS采集本体位置状态地图、可视化能耗展示、故障报警、指令发送等功能；
本体采用ARM作为主控芯片，还包括传输模块、采集模块、电源模块、稳定性保障模块；
本体保护装置包含第一罩体、固定组件、第二罩体以及散热组件，
所述第一罩体为两端开口的矩形筒形状；通过安装部安装固定在所述第一罩体内的两个匚字形板，所述能耗数据采集器本体插接在两个所述匚字形板的开口之间；
设置在所述匚字形板和所述第一罩体之间的用于紧固所述能耗数据采集器本体的弹性固定组件；
安装固定在所述第一罩体一端开口处的第二罩体，所述第二罩体为一端开口的矩形筒形状，所述第二罩体与所述第一罩体相对的一侧开设有栅格状的进风口；
以及设置在所述第二罩体内的用于对所述能耗数据采集器本体散热的散热组件。
通过采用上述技术方案，建筑电路能耗监控系统中的能耗数据采集器本体能够采集到建筑物中的具体能耗情况，并上传至云端的控制管理中心进行监测、处理、报警等操作；
稳定性保障模块和本体保护装置作为本发明两个主要改进点，稳定性保障模块能够保证在出现电源故障如断电时候通过内置锂电池进行不间断供电，采用max8698电源管理芯片提供自恢复、自启、手动干预等功能，通过CC2530作为后备网络，进一步的，所述稳定性保障模块的CC2530还与增益模块CC2591和增益天线连接，CC2530的PA_EN、LNA_EN、HGM_EN、RF_N、RF_P针脚与CC2591连接，之间设有相关电路，包括电阻、电容和三极管，在传输模块出现故障时启动备份网络与其他能耗数据采集器本体组成mesh网络向控制管理中心发送采集数据和故障代码，mesh网络作为自组织网状网络，节点关系预先不需要设定自动形成多跳无线网络可以有效的互补单一模式网络的缺点，在主网络故障后继续发送采集数据和故障代码，特别在密集区域、复杂环境的组网覆盖区域往往会遇到各种电磁干扰，采集本体的GPRS网络容易出现故障，采用传感自组网进行补充，具有很好的冗余性，提高稳定性。
通过采用上述技术方案，当电源断电时能自动切换至锂电池，进行不间断供电，当系统死锁时能自动和手动复位操作，当传输模块出现数据不通讯的时候可以启用备用的多跳自组织网络进行数据传输。
本体保护装置有效保护本体，由于能耗数据采集器本体通过安装部安装固定在第一罩体内，第一罩体可以对能耗数据采集器本体进行保护，能够防尘、防水，能够提高能耗数据采集器本体的使用寿命；同时插接在两个匚字形板之间的能耗数据采集器本体在弹性固定组件的作用下能够方便得以固定，也较为方便拆卸；且利用第二罩体内的散热组件可以对能耗数据采集器本体进行良好的散热，提高了能耗数据采集器本体的使用寿命。
进一步地，所述安装部包括插块、插槽、侧挡板和第一锁紧螺栓，所述插块固定在所述匚字形板的顶部，所述插槽开设在所述第一罩体顶部并供所述插块水平插入，所述侧挡板固定在所述第一罩体上的所述插槽一侧，所述插块和所述侧挡板之间通过所述第一锁紧螺栓连接。
通过采用上述技术方案，当需要将匚字形板固定到第一罩体内部时，操作者可以将安装部中的插块沿第一罩体端部的插槽插入，之后拧紧侧挡板和插块上的第一锁紧螺栓就能实现对匚字形板的固定。
进一步地，所述弹性固定组件包括若干个第一弹簧、第一压板、第二压板、操作杆、第二弹簧和腰型避让槽，若干个所述第一弹簧分别设置在其中一个所述匚字形板的开口内，所述第一压板固定在若干个所述第一弹簧的端部，所述第二压板滑移连接在另一个所述匚字形板的开口内，所述操作杆的一端固定在所述第二压板的一侧，所述第二弹簧套设在所述操作杆外部，所述第二弹簧的一端抵触在所述第二压板的侧面，所述第二弹簧的另一端抵触在所述匚字形板的开口槽底，所述腰形避让槽开设在所述第一罩体上并供所述操作杆穿过。
通过采用上述技术方案，在弹性组件中的第一弹簧的弹力作用下，匚字形板内的第一压板将会抵触在能耗数据采集器本体一侧，在第二弹簧的弹力作用下，操作杆外部的第二弹簧将会推动第二压板将能耗数据采集器本体的另一侧压紧，就能实现对能耗数据采集器本体的固定，且在安装匚字形板到第一罩体时，腰形避让槽能够方便操作杆穿过，方便了安装。
进一步地，所述散热组件包括第一支撑板、第二支撑板、若干个伺服电机、固定杆、固定套和若干个扇叶，所述第一支撑板固定在所述第二罩体内部，所述第二支撑板固定在所述第一支撑板上，若干个所述伺服电机分别固定在所述第二支撑板上，所述固定杆由所述伺服电机驱动转动，所述固定套螺纹连接在所述固定杆外部，若干个扇叶分别固定在所述固定套上。
通过采用上述技术方案，散热组件中的第一支撑板和第二支撑板可以用来固定伺服电机，当启动伺服电机时，伺服电机将带动固定杆转动，从而带动固定套和扇叶转动，能够从第二罩体内向第一罩体内水平吹入风，能够形成对流，提高能耗数据采集器本体的散热效果。
进一步地，所述第一罩体在靠近所述第二罩体的一侧具有与所述第一罩体一体成型的第一凸出围边，所述第二罩体在靠近所述第一罩体的一端具有与所述第二罩体一体成型的第二凸出围边，所述第一凸出围边和所述第二凸出围边之间通过若干个第二锁紧螺栓连接。
通过采用上述技术方案，利用第一凸出围边和第二凸出围边的对接能够方便实现第一罩体和第二罩体的对接，拧紧第二锁紧螺栓就能够实现第一罩体和第二罩体之间的安装固定，较为方便可靠。
进一步地，所述第一罩体顶部还固定有固定块，所述固定块内开设有滑槽，所述滑槽内沿水平方向滑移连接有弹性插柱，所述弹性插柱与所述滑槽槽底之间连接有第三弹簧，所述插块上开设有供所述弹性插柱水平插入的插孔。
通过采用上述技术方案，当插块插入到插槽时，固定块内的弹性插柱在第三弹簧的弹力作用下将插入到插块上的插孔内，从而能够实现插块插接后的位置定位。
进一步地，所述伺服电机的电机轴端部固定有连接杆，所述连接杆端部开设有螺纹孔，所述固定杆的一端螺纹连接在所述螺纹孔内。
通过采用上述技术方案，通过将固定杆螺纹连接在连接杆上的螺纹孔内，能够方便固定杆的拆卸和安装。
进一步地，所述固定杆上具有与所述固定杆一体成型的轴肩，所述固定杆的外部还螺纹连接有紧固套，所述固定套位于所述轴肩和所述紧固套之间。
通过采用上述技术方案，紧固套和轴肩能够将固定套卡接在两者之间，使得螺纹拧紧的固定套安装的更加稳定可靠。
进一步的，所述第二罩体在远离所述第一罩体的一侧对称焊接固定有两个匚字形片，两个所述匚字形片上分别焊接固定有安装片，所述安装片上开设有若干个腰型槽。
通过采用上述技术方案，两个匚字形片能够预留较大的空间，能够给进风口处留有进风区域，且利用安装片能够方便将整个装置安装固定到墙面上。
进一步的，两个所述安装片之间还固定有固定片，所述固定片和所述第二罩体之间焊接固定有加强肋板。
通过采用上述技术方案，加强肋板能够提高装置的整体强度，且第二罩体上的加强肋板能够辅助第二罩体内部进行散热。
进一步的，所述第一罩体和所述第二罩体的外部还涂覆有一层防污涂层，所述防污涂层由如下方法制备：
取以下以重量计各组分原料备用：钛酸正丁酯40-50份、聚四氟乙烯45-50份、聚氯乙烯45-50份、聚碳酸酯45-50份、氟代碳酸乙烯酯35-40份、丙烯酸15-20份、对笨二甲酸25-30份、羟乙基化脂肪胺5-10份、乙酸乙酯10-15份；
S1、制作第一防污涂层预制备液：将钛酸正丁酯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯和氟代碳酸乙烯酯混合均匀后加入到密炼机内进行炼制，保持炼制温度为280-290℃并炼制30-40min，得到第一防污涂层预制备液；
S2、制备第二防污涂层预制备液：将丙烯酸、对笨二甲酸、羟乙基化脂肪胺和乙酸乙酯混合均匀后加热至80-85℃，得到第二防污涂层预制备液；
S3、制备防污涂层溶液：将S1得到的第一防污涂层预制备液和S2得到的第二防污涂层预制备液混合搅拌均匀，冷却至85-90℃，得到防污涂层溶液；
S4、涂覆：利用喷枪将S3得到的防污涂层溶液均匀的喷涂在第一罩体和第二罩体的外部；
S5、烘干：在通风处将第一罩体和第二罩体表面的防污涂层溶液烘干。
综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
建筑电路能耗监控系统中的能耗数据采集器本体能够采集到建筑物中的具体能耗情况；稳定性保障模块采用电源管理芯片和CC2530，保障本体的供电和传输的稳定性且由于能耗数据采集器本体通过安装部安装固定在第一罩体内，第一罩体可以对能耗数据采集器本体进行保护，能够防尘、防水，能够提高能耗数据采集器本体的使用寿命；同时插接在两个匚字形板之间的能耗数据采集器本体在弹性固定组件的作用下能够方便得以固定，也较为方便拆卸；且利用第二罩体内的散热组件可以对能耗数据采集器本体进行良好的散热，提高了能耗数据采集器本体的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的系统整体结构框图；
图2为本发明的稳定性保障模块的后备网络电路图；
图3为本发明中自组织网状组网示意图；
图4为本发明提供的一种实施方式的结构剖视图之一；
图5为图4中A部的放大结构示意图；
图6为本发明提供的一种实施方式的结构剖视图之二；
图7为图6中B部的放大结构示意图；
图8为本发明提供的一种实施方式的结构示意图之一；
图9为图8中C部的放大结构示意图；
图10为本发明提供的一种实施方式的结构示意图之二。
图中：1、能耗数据采集器本体；11、第一罩体；110、匚字形板；2、安装部；3、弹性固定组件；12、第二罩体；120、进风口；4、散热组件；21、插块；22、插槽；23、侧挡板；231、第一锁紧螺栓；31、第一弹簧；311、第一压板；32、第二弹簧；321、第二压板；3211、操作杆；3212、腰形避让槽；41、第一支撑板；42、第二支撑板；43、伺服电机；431、固定杆；432、固定套；4321、扇叶；111、第一凸出围边；121、第二凸出围边；1211、第二锁紧螺栓；112、固定块；1121、滑槽；1122、弹性插柱；1123、第三弹簧；211、插孔；433、连接杆；4331、螺纹孔；4311、轴肩；4312、紧固套；122、匚字形片；123、安装片；1231、腰型槽；124、固定片；1241、加强肋板。
具体实施方式
以下结合附图1-10对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示为该基于物联网技术的建筑电力能耗监控系统的总体结构图，系统包括用于采集建筑能耗数据的能耗数据采集器本体、位于云端的控制管理中心和本体保护装置构成。
位于云端的控制管理中心：包括管控服务平台和后台数据库，所述管控服务平台提供GIS采集本体位置状态地图、可视化能耗展示、故障报警、指令发送等功能，通过GPRS、internet、后备自组织网络实现与分布在不同地方的设备进行交互，实现实时监测能耗数据，控制能耗数据采集器的功能。
用于采集建筑能耗数据的能耗数据采集器本体：包括主控模块、传输模块、采集模块、电源模块、稳定性保障模块，所述主控模块采用ARM芯片作为主控制芯片,所述传输模块通过GPRS芯片负责数据和控制管理中心的传输，所述电源模块提供一个备份锂电池、电源的输入和降压输出，包括12V、5V、3.9V、3.3V的输出,采用LM2596电源芯片提供3.3V和5V的电源给主控芯片、后备网络、接口电路、传感器等模块供电，采用mic29302电源芯片提供3.9V给传输模块的GPRS芯片供电.
所述稳定性保障模块包含电源管理、状态显示以及后备网络；
稳定性保障模块采用max8698电源管理芯片进行电源管理，锂电池实现后备供电，提供复位信号、自启信号以及RTC实时时钟电路等，所述稳定性保障模块包含CC2530后备网络，在主传输模块不能正常信息传输时通过其组建的自适应网络，控制管理中心能够持续的获得相关采集数据并得到故障代码，方便定位故障及时维修并不影响数据传输。
操作者在设备放置时合理安排距离可以很好的实现后备网络的运行。如图2所示后备网络通过CC2530并采用CC2591来增益功率，CC2530的PA_EN、LNA_EN、HGM_EN、RF_N、RF_P针脚与CC2591连接，之间设有相关电路，包括电阻、电容和三极管，通过加装增益天线可以实现区域内的自组织网状网络，后备网络采用自组织网状网络如图3所示自组织网络可在各个节点之间相互传送,连成一个个的回路,组成网的形状,单个节点出现故障后能够自动调整路由可靠性高。
实施例2
参考图4、图5和图6，一种基于物联网技术的建筑电力能耗监控系统，包括用于采集建筑能耗数据的能耗数据采集器本体1，由于能耗数据采集器本体1在建筑中安装之后会积落灰尘和发热，为了提高其寿命，在能耗数据采集器本体1外部设置有第一罩体11，其中第一罩体11为两端开口的矩形筒形状；为了方便将能耗数据采集器本体1安装到第一罩体11内，在第一罩体11内通过安装部2安装固定有两个匚字形板110，将能耗数据采集器本体1插接在两个匚字形板110的开口之间；为了实现对能耗数据采集器的固定，在匚字形板110和第一罩体11之间设置有用于紧固能耗数据采集器本体1的弹性固定组件3；为了对能耗数据采集器进行散热，在第一罩体11一端开口处安装有第二罩体12，其中第二罩体12为一端开口的矩形筒形状，同时在第二罩体12与第一罩体11相对的一侧开设有栅格状的进风口120，并在第二罩体12内设置有用于对能耗数据采集器本体1散热的散热组件4；故建筑电路能耗监控系统中的能耗数据采集器本体1能够采集到建筑物中的具体能耗情况；且由于能耗数据采集器本体1通过安装部2安装固定在第一罩体11内，第一罩体11可以对能耗数据采集器本体1进行保护，能够防尘、防水，能够提高能耗数据采集器本体1的使用寿命；同时插接在两个匚字形板110之间的能耗数据采集器本体1在弹性固定组件3的作用下能够方便得以固定，也较为方便拆卸；且利用第二罩体12内的散热组件4可以对能耗数据采集器本体1进行良好的散热，提高了能耗数据采集器本体1的使用寿命。
参考图4和图5，其中安装部2包括插块21、插槽22、侧挡板23和第一锁紧螺栓231，其中插块21固定在匚字形板110的顶部，插槽22开设在第一罩体11顶部并供插块21水平插入，侧挡板23固定在第一罩体11上的插槽22一侧，同时将插块21和侧挡板23之间通过第一锁紧螺栓231连接，当需要将匚字形板110固定到第一罩体11内部时，操作者可以将安装部2中的插块21沿第一罩体11端部的插槽22插入，之后拧紧侧挡板23和插块21上的第一锁紧螺栓231就能实现对匚字形板110的固定；为了实现插块21插入时的定位，在第一罩体11顶部还固定有固定块112，在固定块112内开设有滑槽1121，同时在滑槽1121内沿水平方向滑移连接有弹性插柱1122，将弹性插柱1122与滑槽1121槽底之间连接有第三弹簧1123，同时在插块21上开设有供弹性插柱1122水平插入的插孔211，当插块21插入到插槽22时，固定块112内的弹性插柱1122在第三弹簧1123的弹力作用下将插入到插块21上的插孔211内，从而能够实现插块21插接后的位置定位
参考图4和图5，其中弹性固定组件3包括两个第一弹簧31、第一压板311、第二压板321、操作杆3211、第二弹簧32和腰型避让槽，其中两个第一弹簧31分别设置在其中一个匚字形板110的开口内，第一压板311固定在两个第一弹簧31的端部，第二压板321滑移连接在另一个匚字形板110的开口内，且操作杆3211的一端固定在第二压板321的一侧，第二弹簧32套设在操作杆3211外部，其中第二弹簧32的一端抵触在第二压板321的侧面，第二弹簧32的另一端抵触在匚字形板110的开口槽底，同时将腰形避让槽3212开设在第一罩体11上并供操作杆3211穿过；在弹性组件中的第一弹簧31的弹力作用下，匚字形板110内的第一压板311将会抵触在能耗数据采集器本体1一侧，在第二弹簧32的弹力作用下，操作杆3211外部的第二弹簧32将会推动第二压板321将能耗数据采集器本体1的另一侧压紧，就能实现对能耗数据采集器本体1的固定，且在安装匚字形板110到第一罩体11时，腰形避让槽3212能够方便操作杆3211穿过，方便了安装。
参考图6和图7，其中散热组件4包括第一支撑板41、第二支撑板42、伺服电机43、固定杆431、固定套432和若干个扇叶4321，其中第一支撑板41固定在第二罩体12内部，第二支撑板42固定在第一支撑板41上，伺服电机43固定在第二支撑板42上，且固定杆431由伺服电机43驱动转动，固定套432螺纹连接在固定杆431外部，每一个固定套432上固定有六个扇叶4321；故散热组件4中的第一支撑板41和第二支撑板42可以用来固定伺服电机43，当启动伺服电机43时，伺服电机43将带动固定杆431转动，从而带动固定套432和扇叶4321转动，能够从第二罩体12内向第一罩体11内水平吹入风，能够形成对流，提高能耗数据采集器本体1的散热效果。
参考图8和图9，为了方便第一罩体11和第二罩体12的连接，第一罩体11在靠近第二罩体12的一侧具有与第一罩体11一体成型的第一凸出围边111，第二罩体12在靠近第一罩体11的一端具有与第二罩体12一体成型的第二凸出围边121，同时将第一凸出围边111和第二凸出围边121之间通过四个第二锁紧螺栓1211连接，利用第一凸出围边111和第二凸出围边121的对接能够方便实现第一罩体11和第二罩体12的对接，拧紧第二锁紧螺栓1211就能够实现第一罩体11和第二罩体12之间的安装固定，较为方便可靠。
参考图6和图7，为了方便将固定杆431安装到伺服电机43的电机轴端部，在伺服电机43的电机轴端部固定有连接杆433，同时在连接杆433端部开设有螺纹孔4331，将固定杆431的一端螺纹连接在螺纹孔4331内，通过将固定杆431螺纹连接在连接杆433上的螺纹孔4331内，能够方便固定杆431的拆卸和安装；为了方便固定套432和扇叶4321与固定杆431之间拆卸与安装，在固定杆431上具有与固定杆431一体成型的轴肩4311，在固定杆431的外部还螺纹连接有紧固套4312，其中固定套432位于轴肩4311和紧固套4312之间，紧固套4312和轴肩4311能够将固定套432卡接在两者之间，使得螺纹拧紧的固定套432安装的更加稳定可靠。
参考图9和图10，为了方便将装置安装固定到建筑物上，将第二罩体12在远离第一罩体11的一侧对称焊接固定有两个匚字形片122，同时在两个匚字形片122上分别焊接固定有安装片123，并在每一个安装片123上均开设有两个腰型槽1231；由于两个匚字形片122能够预留较大的空间，能够给进风口120处留有进风区域，且利用安装片123能够方便将整个装置安装固定到墙面上；为了提高安装强度，在两个安装片123之间还固定有固定片124，同时将固定片124和第二罩体12之间焊接固定有加强肋板1241，加强肋板1241能够提高装置的整体强度，且第二罩体12上的加强肋板1241能够辅助第二罩体12内部进行散热。
实施例3
与实施例2的不同之处在于在第一罩体11和第二罩体12的外表面涂覆有一层防污涂层，由于第一罩体11和第二罩体12会不断积累建筑物中的灰尘，为了方便对第一罩体11和第二罩体12进行清洁，故在第一罩体11和第二罩体12的外表面涂覆有一层防污涂层，故提供了一种防污涂层的制备方法，其具有制备流程短、制备简单的优点，其中第一罩体11和第二罩体12外表面的防污涂层的制备方法如下：
取以下以重量计各组分原料备用：钛酸正丁酯40份、聚四氟乙烯45份、聚氯乙烯45份、聚碳酸酯45份、氟代碳酸乙烯酯35份、丙烯酸15份、对笨二甲酸25份、羟乙基化脂肪胺5份、乙酸乙酯10份；
S1、制作第一防污涂层预制备液：将钛酸正丁酯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯和氟代碳酸乙烯酯混合均匀后加入到密炼机内进行炼制，保持炼制温度为280℃并炼制30min，得到第一防污涂层预制备液；
S2、制备第二防污涂层预制备液：将丙烯酸、对笨二甲酸、羟乙基化脂肪胺和乙酸乙酯混合均匀后加热至80℃，得到第二防污涂层预制备液；
S3、制备防污涂层溶液：将S1得到的第一防污涂层预制备液和S2得到的第二防污涂层预制备液混合搅拌均匀，冷却至85℃，得到防污涂层溶液；
S4、涂覆：利用喷枪将S3得到的防污涂层溶液均匀的喷涂在第一罩体11和第二罩体12的外部；
S5、烘干：在通风处将第一罩体11和第二罩体12表面的防污涂层溶液烘干。
实施例4
与实施例3的不同之处在于第一罩体11和第二罩体12外表面防污涂层的制备，其中防污涂层的制备方法如下：
取以下以重量计各组分原料备用：钛酸正丁酯47份、聚四氟乙烯49份、聚氯乙烯47份、聚碳酸酯47份、氟代碳酸乙烯酯38份、丙烯酸19份、对笨二甲酸28份、羟乙基化脂肪胺7份、乙酸乙酯10份；
S1、制作第一防污涂层预制备液：将钛酸正丁酯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯和氟代碳酸乙烯酯混合均匀后加入到密炼机内进行炼制，保持炼制温度为286℃并炼制30min，得到第一防污涂层预制备液；
S2、制备第二防污涂层预制备液：将丙烯酸、对笨二甲酸、羟乙基化脂肪胺和乙酸乙酯混合均匀后加热至80℃，得到第二防污涂层预制备液；
S3、制备防污涂层溶液：将S1得到的第一防污涂层预制备液和S2得到的第二防污涂层预制备液混合搅拌均匀，冷却至86℃，得到防污涂层溶液；
S4、涂覆：利用喷枪将S3得到的防污涂层溶液均匀的喷涂在第一罩体11和第二罩体12的外部；
S5、烘干：在通风处将第一罩体11和第二罩体12表面的防污涂层溶液烘干。
实施例5
与实施例3的不同之处在于第一罩体11和第二罩体12外表面防污涂层的制备，其中防污涂层的制备方法如下：
取以下以重量计各组分原料备用：钛酸正丁酯49份、聚四氟乙烯49份、聚氯乙烯49份、聚碳酸酯49份、氟代碳酸乙烯酯38份、丙烯酸19份、对笨二甲酸30份、羟乙基化脂肪胺7份、乙酸乙酯10份；
S1、制作第一防污涂层预制备液：将钛酸正丁酯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯和氟代碳酸乙烯酯混合均匀后加入到密炼机内进行炼制，保持炼制温度为287℃并炼制30min，得到第一防污涂层预制备液；
S2、制备第二防污涂层预制备液：将丙烯酸、对笨二甲酸、羟乙基化脂肪胺和乙酸乙酯混合均匀后加热至80℃，得到第二防污涂层预制备液；
S3、制备防污涂层溶液：将S1得到的第一防污涂层预制备液和S2得到的第二防污涂层预制备液混合搅拌均匀，冷却至86℃，得到防污涂层溶液；
S4、涂覆：利用喷枪将S3得到的防污涂层溶液均匀的喷涂在第一罩体11和第二罩体12的外部；
S5、烘干：在通风处将第一罩体11和第二罩体12表面的防污涂层溶液烘干。
实施例6
与实施例3的不同之处在于第一罩体11和第二罩体12外表面防污涂层的制备，其中防污涂层的制备方法如下：
取以下以重量计各组分原料备用：钛酸正丁酯50份、聚四氟乙烯50份、聚氯乙烯50份、聚碳酸酯50份、氟代碳酸乙烯酯40份、丙烯酸20份、对笨二甲酸30份、羟乙基化脂肪胺10份、乙酸乙酯15份；
S1、制作第一防污涂层预制备液：将钛酸正丁酯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯和氟代碳酸乙烯酯混合均匀后加入到密炼机内进行炼制，保持炼制温度为290℃并炼制40min，得到第一防污涂层预制备液；
S2、制备第二防污涂层预制备液：将丙烯酸、对笨二甲酸、羟乙基化脂肪胺和乙酸乙酯混合均匀后加热至80℃，得到第二防污涂层预制备液；
S3、制备防污涂层溶液：将S1得到的第一防污涂层预制备液和S2得到的第二防污涂层预制备液混合搅拌均匀，冷却至86℃，得到防污涂层溶液；
S4、涂覆：利用喷枪将S3得到的防污涂层溶液均匀的喷涂在第一罩体11和第二罩体12的外部；
S5、烘干：在通风处将第一罩体11和第二罩体12表面的防污涂层溶液烘干。
对实施例3-6中涂覆有防污涂层的第一罩体11和第二罩体12的表面硬度和剥离强度的测试，为了便于比较，所有实施例的数据基于实施例3的数据进行归一化。
表1
表面硬度 剥离强度
实施例3 100％ 100％
实施例4 106％ 105％
实施例5 98％ 99％
实施例6 97％ 102％
由上可知，由于实施例4中第一罩体11和第二罩体12表面的表面硬度和剥离强度的测试结果比其他涂覆有防污涂层的实施例都要高，故实施例4中给出的防污涂层的制备方法是最优选择。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种基于物联网技术的建筑电力能耗监控系统，其特征在于，包括：
用于采集建筑能耗数据的能耗数据采集器本体(1)：包括主控模块、传输模块、采集模块、电源模块、稳定性保障模块，所述主控模块采用ARM芯片作为主控制芯片,所述电源模块提供一个备份锂电池、电源的输入和降压输出，所述稳定性保障模块包含电源管理、状态显示以及后备网络；
位于云端的控制管理中心：包括管控服务平台和后台数据库，所述管控服务平台提供GIS采集本体位置状态地图、可视化能耗展示、故障报警、指令发送功能，通过GPRS、internet、后备自组织mesh网络实现与分布在不同地方的设备进行交互，实现实时监测能耗数据，控制能耗数据采集器的功能；
所述传输模块通过GPRS芯片负责数据和控制管理中心的传输；
本体保护装置：包含第一罩体(11)、弹性固定组件(3)、第二罩体(12)以及散热组件(4)；
设置在所述能耗数据采集器本体(1)外部的第一罩体(11)，所述第一罩体(11)为两端开口的矩形筒形状；
通过安装部(2)安装固定在所述第一罩体(11)内的两个匚字形板(110)，所述能耗数据采集器本体(1)插接在两个所述匚字形板(110)的开口之间；
设置在所述匚字形板(110)和所述第一罩体(11)之间的用于紧固所述能耗数据采集器本体(1)的弹性固定组件(3)；
安装固定在所述第一罩体(11)一端开口处的第二罩体(12)，所述第二罩体(12)为一端开口的矩形筒形状，所述第二罩体(12)与所述第一罩体(11)相对的一侧开设有栅格状的进风口(120)；
以及设置在所述第二罩体(12)内的用于对所述能耗数据采集器本体(1)散热的散热组件(4)；
所述稳定性保障模块采用max8698电源管理芯片进行电源管理，锂电池实现后备供电，提供复位信号、自启信号以及RTC实时时钟电路，所述稳定性保障模块包含CC2530后备网络，在主传输模块不能正常信息传输时通过其组建的自适应MESH网络向控制管理中心发送采集数据和故障代码,为保障CC2530的信号强度加CC2591和增益天线；
所述电源模块包括12V->5V、12V->3.3V、12V->3.9V模块，采用LM2596电源芯片提供3.3V和5V的电源给主控芯片、后备网络、接口电路、传感器模块供电，采用mic29302电源芯片提供3.9V给传输模块的GPRS芯片供电；
所述采集模块包括：电流传感器、电压传感器、温湿度传感器、表计采集接口。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的建筑电力能耗监控系统，其特征在于：所述本体保护装置的安装部(2)包括插块(21)、插槽(22)、侧挡板(23)和第一锁紧螺栓(231)，所述插块(21)固定在所述匚字形板(110)的顶部，所述插槽(22)开设在所述第一罩体(11)顶部并供所述插块(21)水平插入，所述侧挡板(23)固定在所述第一罩体(11)上的所述插槽(22)一侧，所述插块(21)和所述侧挡板(23)之间通过所述第一锁紧螺栓(231)连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的建筑电力能耗监控系统，其特征在于：所述本体保护装置的弹性固定组件(3)包括若干个第一弹簧(31)、第一压板(311)、第二压板(321)、操作杆(3211)、第二弹簧(32)和腰型避让槽，若干个所述第一弹簧(31)分别设置在其中一个所述匚字形板(110)的开口内，所述第一压板(311)固定在若干个所述第一弹簧(31)的端部，所述第二压板(321)滑移连接在另一个所述匚字形板(110)的开口内，所述操作杆(3211)的一端固定在所述第二压板(321)的一侧，所述第二弹簧(32)套设在所述操作杆(3211)外部，所述第二弹簧(32)的一端抵触在所述第二压板(321)的侧面，所述第二弹簧(32)的另一端抵触在所述匚字形板(110)的开口槽底，腰形避让槽(3212)开设在所述第一罩体(11)上并供所述操作杆(3211)穿过。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的建筑电力能耗监控系统，其特征在于：所述本体保护装置的散热组件(4)包括第一支撑板(41)、第二支撑板(42)、若干个伺服电机(43)、固定杆(431)、固定套(432)和若干个扇叶(4321)，所述第一支撑板(41)固定在所述第二罩体(12)内部，所述第二支撑板(42)固定在所述第一支撑板(41)上，若干个所述伺服电机(43)分别固定在所述第二支撑板(42)上，所述固定杆(431)由所述伺服电机(43)驱动转动，所述固定套(432)螺纹连接在所述固定杆(431)外部，若干个扇叶(4321)分别固定在所述固定套(432)上。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的建筑电力能耗监控系统，其特征在于：所述本体保护装置的第一罩体(11)在靠近所述第二罩体(12)的一侧具有与所述第一罩体(11)一体成型的第一凸出围边(111)，所述第二罩体(12)在靠近所述第一罩体(11)的一端具有与所述第二罩体(12)一体成型的第二凸出围边(121)，所述第一凸出围边(111)和所述第二凸出围边(121)之间通过若干个第二锁紧螺栓(1211)连接。
6.根据权利要求2所述的一种基于物联网技术的建筑电力能耗监控系统，其特征在于：所述本体保护装置的第一罩体(11)顶部还固定有固定块(112)，所述固定块(112)内开设有滑槽(1121)，所述滑槽(1121)内沿水平方向滑移连接有弹性插柱(1122)，所述弹性插柱(1122)与所述滑槽(1121)槽底之间连接有第三弹簧(1123)，所述插块(21)上开设有供所述弹性插柱(1122)水平插入的插孔(211)。
7.根据权利要求4所述的一种基于物联网技术的建筑电力能耗监控系统，其特征在于：所述本体保护装置的伺服电机(43)的电机轴端部固定有连接杆(433)，所述连接杆(433)端部开设有螺纹孔(4331)，所述固定杆(431)的一端螺纹连接在所述螺纹孔(4331)内。
8.根据权利要求4所述的一种基于物联网技术的建筑电力能耗监控系统，其特征在于：所述本体保护装置的固定杆(431)上具有与所述固定杆(431)一体成型的轴肩(4311)，所述固定杆(431)的外部还螺纹连接有紧固套(4312)，所述固定套(432)位于所述轴肩(4311)和所述紧固套(4312)之间。
9.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的建筑电力能耗监控系统，其特征在于：所述本体保护装置的第二罩体(12)在远离所述第一罩体(11)的一侧对称焊接固定有两个匚字形片(122)，两个所述匚字形片(122)上分别焊接固定有安装片(123)，所述安装片(123)上开设有若干个腰型槽(1231)；
两个所述安装片(123)之间还固定有固定片(124)，所述固定片(124)和所述第二罩体(12)之间焊接固定有加强肋板(1241)。
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