CN111638398A - 一种基于无线传感网的楼宇能耗计量系统及计量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线传感网的楼宇能耗计量系统及计量方法，包括管理终端、无线局域网和能耗计量单元，所述管理终端与无线局域网实现双向连接，并且无线局域网与能耗计量单元实现双向连接，本发明涉及楼宇能耗计量技术领域。该基于无线传感网的楼宇能耗计量系统及计量方法，通过数据采集模块分别与监测自组网模块、设备前置模块、分项电表实现双向连接，设备前置模块的输出端与回路复杂设备的输入端连接，分项电表的输出端与用电设备的输入端连接，可以对楼宇能耗尤其照明及空调带来精确的计量结果，并且通过建立能耗分析数据模型对楼宇能耗进行直观的表示，从而可以基于时间轴和人流分布的数据提出楼宇能耗的优化建议。
Description
技术领域
本发明涉及楼宇能耗计量技术领域，具体为一种基于无线传感网的楼宇能耗计量系统及计量方法。
背景技术
智能楼宇的核心是5A系统，智能楼宇就是通过通信网络系统将此5个系统进行有机的综合，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，使建筑物具有了安全、便利、高效、节能的特点，智能楼宇是一个边沿性交叉性的学科，涉及计算机技术、自动控制、通讯技术、建筑技术等，并且有越来越多的新技术在智能楼宇中应用。
现有技术中楼宇由于设计或管理缺陷使楼宇自动化系统出现不合理运转，从而导致能耗的浪费，另外对于楼宇内部能耗缺少具体的计量分析，导致能耗优化差，因此，需要对楼宇进行能耗计量，以便于后期根据计量结果进行优化处理，降低楼宇内部不合理能耗。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于无线传感网的楼宇能耗计量系统及计量方法，解决了现有技术中楼宇内部自动化系统由于不合理运转，导致能耗的浪费，缺少对能耗的具体计量分析，导致能耗优化差的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于无线传感网的楼宇能耗计量系统，包括管理终端、无线局域网和能耗计量单元，所述管理终端与无线局域网实现双向连接，并且无线局域网与能耗计量单元实现双向连接，所述管理终端包括操作控制模块、指令发送模块、数据显示模块、数据存储模块、模型生成模块、处理器和无线通信模块，所述能耗计量单元包括无线传输模块、数据采集模块、监测自组网模块、设备控制接口、设备前置模块、回路复杂设备、分项电表和用电设备。
优选的，所述操作控制模块的输出端与指令发送模块的输入端连接，并且指令发送模块的输出端与无线通信模块的输入端连接。
优选的，所述操作控制模块的输入端与数据显示模块的输出端连接，并且数据显示模块的输入端与数据存储模块的输出端连接。
优选的，所述数据存储模块的输入端与模型生成模块的输出端连接，并且模型生成模块的输入端与处理器的输出端连接，所述处理器的输入端与无线通信模块的输出端连接，并且无线通信模块与无线局域网实现双向连接。
优选的，所述无线传输模块分别与无线局域网、数据采集模块实现双向连接，并且数据采集模块分别与监测自组网模块、设备前置模块、分项电表实现双向连接。
优选的，所述监测自组网模块的输出端与设备控制接口的输入端连接，所述设备前置模块的输出端与回路复杂设备的输入端连接，所述分项电表的输出端与用电设备的输入端连接。
优选的，所述监测自组网模块、设备前置模块、分项电表的内部均设置有时间记录程序，所述模型生成模块内部的模型程序通过操作控制模块进行设置。
优选的，一种基于无线传感网的楼宇能耗计量系统的计量方法，具体包括以下步骤：
S1、通过给楼宇各区域的能耗设备装配监测自组网模块，监测自组网模块对接大型电气设备控制接口，获取电气设备的状态信息，对回路复杂设备进行设备前置模块安装，获取设备的电流、电压信息，最后结合楼宇内部分项电表对用电设备的数据进行监测；
S2、利用数据采集模块分别对监测自组网模块、设备前置模块、分项电表内部的数据信息进行采集，并通过无线传输模块将数据信息发送至管理终端中；
S3、管理终端内部的无线通信模块通过与能耗计量单元连接同一个无线局域网，对无线传输模块发送的数据信息进行接收，数据经由处理器发送至模型生成模块中，利用模型生成模块内部的模型程序生成能耗分析数据模型，并且将生成的能耗分析数据模型存储在数据存储模块中，最后能耗分析数据模型通过数据显示模块进行显示，管理人员通过能耗分析数据模型对楼宇的能耗数据进行分析，在基于时间轴和人流分布的数据上进行楼宇能耗改进建议。
（三）有益效果
本发明提供了一种基于无线传感网的楼宇能耗计量系统及计量方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
（1）、该基于无线传感网的楼宇能耗计量系统，通过管理终端包括操作控制模块、指令发送模块、数据显示模块、数据存储模块、模型生成模块、处理器和无线通信模块，能耗计量单元包括无线传输模块、数据采集模块、监测自组网模块、设备控制接口、设备前置模块、回路复杂设备、分项电表和用电设备，数据采集模块分别与监测自组网模块、设备前置模块、分项电表实现双向连接，监测自组网模块的输出端与设备控制接口的输入端连接，设备前置模块的输出端与回路复杂设备的输入端连接，分项电表的输出端与用电设备的输入端连接，可以对楼宇能耗尤其是照明及空调带来精确的计量结果，并且通过建立能耗分析数据模型对楼宇能耗进行直观的表示，从而可以基于时间轴和人流分布的数据提出楼宇能耗的优化建议。
（2）、该基于无线传感网的楼宇能耗计量系统的计量方法，通过S1、通过给楼宇各区域的能耗设备装配监测自组网模块，监测自组网模块对接大型电气设备控制接口，获取电气设备的状态信息，对回路复杂设备进行设备前置模块安装，获取设备的电流、电压信息，最后结合楼宇内部分项电表对用电设备的数据进行监测；S2、利用数据采集模块分别对监测自组网模块、设备前置模块、分项电表内部的数据信息进行采集，并通过无线传输模块将数据信息发送至管理终端中；S3、管理终端内部的无线通信模块通过与能耗计量单元连接同一个无线局域网，对无线传输模块发送的数据信息进行接收，数据经由处理器发送至模型生成模块中，利用模型生成模块内部的模型程序生成能耗分析数据模型，并且将生成的能耗分析数据模型存储在数据存储模块中，最后能耗分析数据模型通过数据显示模块进行显示，管理人员通过能耗分析数据模型对楼宇的能耗数据进行分析，在基于时间轴和人流分布的数据上进行楼宇能耗改进建议，能耗计量系统在进行使用的时候，可以方便的对楼宇能耗数据进行采集并且建立对应的分析数据模型，为管理人员提供方便的能耗计量分析，从而可以提出有效地楼宇能耗改进建议。
附图说明
图1为本发明楼宇能耗计量系统的结构示意图；
图2为本发明管理终端的结构原理框图；
图3为本发明能耗计量单元的结构原理框图。
图中，1-管理终端、11-操作控制模块、12-指令发送模块、13-数据显示模块、14-数据存储模块、15-模型生成模块、16-处理器、17-无线通信模块、2-无线局域网、3-能耗计量单元、31-无线传输模块、32-数据采集模块、33-监测自组网模块、34-设备控制接口、35-设备前置模块、36-回路复杂设备、37-分项电表、38-用电设备。
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做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。
请参阅图1-3，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于无线传感网的楼宇能耗计量系统，包括管理终端1、无线局域网2和能耗计量单元3，操作控制模块11的输出端与指令发送模块12的输入端连接，并且指令发送模块12的输出端与无线通信模块17的输入端连接，管理终端1与无线局域网2实现双向连接，并且无线局域网2与能耗计量单元3实现双向连接，管理终端1包括操作控制模块11、指令发送模块12、数据显示模块13、数据存储模块14、模型生成模块15、处理器16和无线通信模块17，操作控制模块11的输入端与数据显示模块13的输出端连接，并且数据显示模块13的输入端与数据存储模块14的输出端连接，数据存储模块14的输入端与模型生成模块15的输出端连接，并且模型生成模块15的输入端与处理器16的输出端连接，处理器16的输入端与无线通信模块17的输出端连接，并且无线通信模块17与无线局域网2实现双向连接，能耗计量单元3包括无线传输模块31、数据采集模块32、监测自组网模块33、设备控制接口34、设备前置模块35、回路复杂设备36、分项电表37和用电设备38，无线传输模块31分别与无线局域网2、数据采集模块32实现双向连接，并且数据采集模块32分别与监测自组网模块33、设备前置模块35、分项电表37实现双向连接，监测自组网模块33的输出端与设备控制接口34的输入端连接，设备前置模块35的输出端与回路复杂设备36的输入端连接，分项电表37的输出端与用电设备38的输入端连接，监测自组网模块33、设备前置模块35、分项电表37的内部均设置有时间记录程序，模型生成模块15内部的模型程序通过操作控制模块11进行设置，可以对楼宇能耗尤其是照明及空调带来精确的计量结果，并且通过建立能耗分析数据模型对楼宇能耗进行直观的表示，从而可以基于时间轴和人流分布的数据提出楼宇能耗的优化建议，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
一种基于无线传感网的楼宇能耗计量系统的计量方法，具体包括以下步骤：
S1、通过给楼宇各区域的能耗设备装配监测自组网模块33，监测自组网模块33对接大型电气设备控制接口34，获取电气设备的状态信息，对回路复杂设备36进行设备前置模块35安装，获取设备的电流、电压信息，最后结合楼宇内部分项电表37对用电设备38的数据进行监测；
S2、利用数据采集模块32分别对监测自组网模块33、设备前置模块35、分项电表37内部的数据信息进行采集，并通过无线传输模块31将数据信息发送至管理终端1中；
S3、管理终端1内部的无线通信模块17通过与能耗计量单元3连接同一个无线局域网2，对无线传输模块31发送的数据信息进行接收，数据经由处理器16发送至模型生成模块15中，利用模型生成模块15内部的模型程序生成能耗分析数据模型，并且将生成的能耗分析数据模型存储在数据存储模块14中，最后能耗分析数据模型通过数据显示模块13进行显示，管理人员通过能耗分析数据模型对楼宇的能耗数据进行分析，在基于时间轴和人流分布的数据上进行楼宇能耗改进建议。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种基于无线传感网的楼宇能耗计量系统，包括管理终端（1）、无线局域网（2）和能耗计量单元（3），所述管理终端（1）与无线局域网（2）实现双向连接，并且无线局域网（2）与能耗计量单元（3）实现双向连接，其特征在于：所述管理终端（1）包括操作控制模块（11）、指令发送模块（12）、数据显示模块（13）、数据存储模块（14）、模型生成模块（15）、处理器（16）和无线通信模块（17），所述能耗计量单元（3）包括无线传输模块（31）、数据采集模块（32）、监测自组网模块（33）、设备控制接口（34）、设备前置模块（35）、回路复杂设备（36）、分项电表（37）和用电设备（38）。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网的楼宇能耗计量系统，其特征在于：所述操作控制模块（11）的输出端与指令发送模块（12）的输入端连接，并且指令发送模块（12）的输出端与无线通信模块（17）的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网的楼宇能耗计量系统，其特征在于：所述操作控制模块（11）的输入端与数据显示模块（13）的输出端连接，并且数据显示模块（13）的输入端与数据存储模块（14）的输出端连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网的楼宇能耗计量系统，其特征在于：所述数据存储模块（14）的输入端与模型生成模块（15）的输出端连接，并且模型生成模块（15）的输入端与处理器（16）的输出端连接，所述处理器（16）的输入端与无线通信模块（17）的输出端连接，并且无线通信模块（17）与无线局域网（2）实现双向连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网的楼宇能耗计量系统，其特征在于：所述无线传输模块（31）分别与无线局域网（2）、数据采集模块（32）实现双向连接，并且数据采集模块（32）分别与监测自组网模块（33）、设备前置模块（35）、分项电表（37）实现双向连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网的楼宇能耗计量系统，其特征在于：所述监测自组网模块（33）的输出端与设备控制接口（34）的输入端连接，所述设备前置模块（35）的输出端与回路复杂设备（36）的输入端连接，所述分项电表（37）的输出端与用电设备（38）的输入端连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网的楼宇能耗计量系统，其特征在于：所述监测自组网模块（33）、设备前置模块（35）、分项电表（37）的内部均设置有时间记录程序，所述模型生成模块（15）内部的模型程序通过操作控制模块（11）进行设置。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种基于无线传感网的楼宇能耗计量系统的计量方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、通过给楼宇各区域的能耗设备装配监测自组网模块（33），监测自组网模块（33）对接大型电气设备控制接口（34），获取电气设备的状态信息，对回路复杂设备（36）进行设备前置模块（35）安装，获取设备的电流、电压信息，最后结合楼宇内部分项电表（37）对用电设备（38）的数据进行监测；
S2、利用数据采集模块（32）分别对监测自组网模块（33）、设备前置模块（35）、分项电表（37）内部的数据信息进行采集，并通过无线传输模块（31）将数据信息发送至管理终端（1）中；
S3、管理终端（1）内部的无线通信模块（17）通过与能耗计量单元（3）连接同一个无线局域网（2），对无线传输模块（31）发送的数据信息进行接收，数据经由处理器（16）发送至模型生成模块（15）中，利用模型生成模块（15）内部的模型程序生成能耗分析数据模型，并且将生成的能耗分析数据模型存储在数据存储模块（14）中，最后能耗分析数据模型通过数据显示模块（13）进行显示，管理人员通过能耗分析数据模型对楼宇的能耗数据进行分析，在基于时间轴和人流分布的数据上进行楼宇能耗改进建议。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200908 |