CN219533657U - 一种公共建筑能效管理的综合环境采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种公共建筑能效管理的综合环境采集系统，包括主控模块、电源模块、通信模块和综合环境采集模块；所述电源模块、所述通信模块和所述综合环境采集模块分别与所述主控模块通信连接，能够采集公共建筑中影响电能消耗的综合环境信息。通过本实用新型公开的公共建筑能效管理的综合环境采集系统，能够实现公共建筑内与电能消耗有关的综合环境信息采集。

Description

一种公共建筑能效管理的综合环境采集系统

技术领域

本实用新型涉及能效管理技术领域，具体为一种公共建筑能效管理的综合环境采集系统。

背景技术

2021年三季度我国多地进行了“限电”举措，叠加我国在国际上提出的“碳达峰”和“碳中和”目标，节能减排再次成为热点，各行各业均在探索如何切实有效节能减排。

电能作为能源的核心，是节能的首要目标，公共建筑作为电能消耗大户，是电能节能的重点之一。因为公共建筑里面的各个用电房间作为电能用户末端，面向各种行业的用户，用电需求复杂，且很多用户因为电能消耗成本在其综合成本中占比小，对电能浪费不敏感。然而，当众多末端房间电能浪费汇集叠加后，造成整体公共建筑的电能浪费增加，违背国家节能减排发展的趋势。

目前，可应用于公共建筑的能效管理的装置以计量用电表为主，电表只负责采集建筑内电能消耗，作为管理收费依据使用。单一的电能信息让管理方无法对末端房间产生的电能合理性进行评判，进而无法开展具体节能举措，因此开发一种考虑了影响房间电能能耗输出的环境变量的综合环境采集装置在公共建筑能效管理中很有必要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：解决当前公共建筑能效管理采集数据单一的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种公共建筑能效管理的综合环境采集系统，包括主控模块(U12)、电源模块(200)、通信模块(400)和综合环境采集模块(500)；所述电源模块(200)、所述通信模块(400)和所述综合环境采集模块(500)分别与所述主控模块(U12)通信连接，能够采集公共建筑中影响电能消耗的综合环境信息。

在本实用新型的一实施例中，所述综合环境采集模块(500)包括温湿度采集模块(510)，所述温湿度采集模块(510)包括温湿度采集模块本体(511)、第一温湿度电阻(R75)、第二温湿度电阻(R76)和温湿度电容(C60)；所述温湿度采集模块本体(511)的第一引脚与所述主控模块(U12)的第七十一引脚通信连接，第二引脚接地，第四引脚与所述主控模块(U12)的第七十引脚通信连接，第七和第八引脚连接后接地；所述第一温湿度电阻(R75)的一端与所述温湿度采集模块本体(511)的第一引脚通信连接，另一端接地；所述第二温湿度电阻(R76)的一端与所述温湿度采集模块本体(511)的第四引脚通信连接，另一端接地；所述温湿度电容(C60)两端分别与所述温湿度采集模块本体(511)的第九引脚通信连接并接地，以及与第五引脚通信连接并接电源。

在本实用新型的一实施例中，所述综合环境采集模块(500)还包括CO2采集模块(520)，所述CO2采集模块(520)包括气体采集模块(521)、第一气体采集电阻(R12)、第二气体采集电阻(R13)和气体采集电容(C6)；所述气体采集模块(521)的第一引脚接电源、第二引脚接地、第三引脚与所述主控模块(U12)的第二十四引脚通信连接、第四引脚接地、第五引脚接电源、第六引脚与所述主控模块(U12)的第二十三引脚通信连接和第七引脚接地；所述第一气体采集电阻(R12)的一端与气体采集模块(521)的第三引脚通信连接，另一端接电源；第二气体采集电阻(R13)的一端与所述气体采集模块(521)的第六引脚通信连接，另一端接电源；所述气体采集电容(C6)的一端与所述气体采集模块(521)的第一引脚通信连接，另一端接地。

在本实用新型的一实施例中，所述综合环境采集模块(500)还包括人体感知采集模块(530)，所述人体感知采集模块(530)包括人体感知采集模块本体(531)、第一感知采集电阻(R79)、第二感知采集电阻(R80)、第三感知采集电阻(R81)和感知采集电容(C62)；所述人体感知采集模块本体(531)的第二引脚与所述主控模块(U12)的第四十二引脚和所述第一感知采集电阻(R79)的一端通信连接、第三引脚与所述主控模块(U12)的第四十三引脚和所述第二感知采集电阻(R80)的一端通信连接、第四引脚与所述主控模块(U12)的第四十一引脚和所述第三感知采集电阻(R81)的一端通信连接，以及和第五引脚接地；所述第一感知采集电阻(R79)的另一端与所述第二感知采集电阻(R80)的另一端及所述第三感知采集电阻(R81)的另一端通信连接并接电源；所述感知采集电容(C62)的一端与所述人体感知采集模块本体(531)的第九引脚通信连接并接电源，另一端与所述人体感知采集模块本体(531)的第六引脚通信连接并接地。

在本实用新型的一实施例中，所述综合环境采集模块(500)还包括光照采集模块(540)，所述光照采集模块(540)包括光照采集模块本体(541)、第一光照采集电阻(R77)、第二光照采集电阻(R78)和光照采集电容(C61)；所述光照采集电容(C61)的一端与所述光照采集模块本体(541)的第一引脚通信连接，另一端接地；所述光照采集模块本体(541)的第三引脚接地、第四引脚与所述主控模块(U12)的第四十七引脚和所述第二光照采集电阻(R78)的一端通信连接、第六引脚与所述主控模块(U12)的第四十八引脚和所述第一光照采集电阻(R77)的一端通信连接；所述第一光照采集电阻(R77)的另一端和所述第二光照采集电阻(R78)的另一端接电源。

在本实用新型的一实施例中，所述通信模块(400)包括有线通信模块(410)，所述有线通信模块(410)包括电平转换模块(U4)、第一通信电容(C36)、第一通信电阻(R41)、第二通信电阻(R40)、第三通信电阻(R31)和第二插接端子(J2)；所述电平转换模块(U4)的第一引脚与所述主控模块(U12)的第五十六引脚通信连接，第二引脚与其本身的第三引脚通信连接后，其第三引脚再与所述主控模块(U12)的第五十四引脚通信连接，第四引脚与所述主控模块(U12)的第五十五引脚通信连接，第五引脚接地，第六引脚与所述第三通信电阻(R31)串联后接电源；所述第二通信电阻(R40)的两端分别与所述电平转换模块(U4)的第六引脚和第七引脚通信连接后，再与所述第二插接端子(J2)并联；所述第一通信电阻(R41)的一端与所述电平转换模块(U4)的第七引脚和所述第二通信电阻(R40)通信连接，另一端接地；所述第一通信电容(C36)的一端与所述电平转换模块(U4)的第八引脚通信连接并接电源，另一端接地。

在本实用新型的一实施例中，所述有线通信模块(410)还包括第一发光二极管(D3)、第二发光二极管(D4)、第四通信电阻(R34)、第五通信电阻(R33)、第六通信电阻(R25)、第七通信电阻(R24)、第二通信电容(C31)、第三通信电容(C25)、第二三极管(Q11)和第三三极管(Q6)；所述第四通信电阻(R34)的两端分别与所述第二三极管(Q11)的集电极和所述第一发光二极管(D3)的负极通信连接所述第一发光二极管(D3)的正极接电源；所述第五通信电阻(R33)的两端分别与所述第二三极管(Q11)的基极和所述主控模块(U12)的第五十五引脚通信连接；所述第二通信电容(C31)的一端与所述第二三极管(Q11)的基极通信连接，另一端与所述第二三极管(Q11)的发射极通信连接并接地；所述第六通信电阻(R25)的两端分别与所述第三三极管(Q6)的集电极和所述第二发光二极管(D4)的负极与通信连接，所述第二发光二极管(D4)的正极接电源；所述第七通信电阻(R24)的一端与所述第三三极管(Q6)的基极通信连接，另一端与所述主控模块(U12)的第五十六引脚通信连接；所述第三通信电容(C25)的一端与所述第三三极管(Q6)的基极通信连接，另一端与所述第三三极管(Q6)的发射极通信连接，所述第三三极管(Q6)的发射极还与所述第二三极管(Q11)的发射极通信连接。

在本实用新型的一实施例中，所述通信模块(400)还包括无线通信模块(420)，所述无线通信模块(420)包括无线通信模块本体(421)、第一无线通信电容(C47)、第二无线通信电容(C55)、第三无线通信电容(C48)、第四无线通信电容(C60)、第五无线通信电容(C68)、第六无线通信电容(C57)、外接天线接口(RF2)；所述第一无线通信电容(C47)的一端与所述无线通信模块本体(421)的第一引脚和第二引脚通信连接并接电源，另一端接地；所述第二无线通信电容(C55)和所述第三无线通信电容(C48)并联，其并联的一端与所述无线通信模块本体(421)的第二十五引脚通信连接并接电源，其并联的另一端接地；所述第五无线通信电容(C68)一端与所述无线通信模块本体(421)的第四十七引脚和所述第四无线通信电容(C60)的一端通信连接，另一端与第六无线通信电容(C57)的一端和所述外接天线接口(RF2)的第二引脚通信连接；所述第四无线通信电容(C60)的另一端、所述第六无线通信电容(C57)的另一端和所述外接天线接口(RF2)的第二引脚至第五引脚分别接地。

在本实用新型的一实施例中，所所述无线通信模块(420)还包括第一无线电阻(R60)、第二无线电阻(R61)、第三无线电阻(R59)、第四无线电阻(R57)；所述第一无线电阻(R60)的两端分别与所述无线通信模块本体(421)的第八引脚和所述主控模块(U12)的第八十三引脚通信连接；所述第二无线电阻(R61)的两端分别与所述无线通信模块本体(421)的第九引脚和所述主控模块(U12)的第八十引脚通信连接；所述第三无线电阻(R59)的两端分别与所述无线通信模块本体(421)的第十引脚和所述主控模块(U12)的第九十二引脚通信连接；第四无线电阻(R57)的两端分别与所述无线通信模块本体(421)的第十六引脚和所述主控模块(U12)的第九十三引脚通信连接。

在本实用新型的一实施例中，所所述无线通信模块(420)还包括第五无线电阻(R67)、第六无线电阻(R68)、第七无线电阻(R69)和第八无线电阻(R71)；所述第五无线电阻(R67)的两端分别与所述无线通信模块本体(421)的第三十七引脚和所述主控模块(U12)的第八十八引脚通信连接；所述第六无线电阻(R68)的两端分别与所述无线通信模块本体(421)的第三十四引脚和所述主控模块(U12)的第八十七引脚通信连接；第七无线电阻(R69)的两端分别与所述无线通信模块本体(421)的第三十一引脚和所述主控模块(U12)的第八十六引脚通信连接；所述第八无线电阻(R71)的两端分别与所述无线通信模块本体(421)的第三十引脚和所述主控模块(U12)的第八十五引脚通信连接；所述无线通信模块本体(421)的第三引脚、第二十四引脚、第四十一引脚、第四十二引脚、第四十六引脚和第四十八引脚分别接地。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过将综合环境采集模块安装在公共建筑室内，实现公共建筑室内与电能消耗有关联的综合环境信息，实现公共建筑能效管理采集数据多样。通过温湿度采集模块、CO2采集模块、人体感知采集模块和光照采集模块进行温度、湿度、CO2浓度、人体感知和光照强度数据的采集，随后依靠有线通信模块或无线通信模块发送给公共建筑能效管理平台端，公共建筑管理平台可依据数据判断该综合环境采集模块所安装的公共建筑室内电能消耗是否合理，也可依据数据预估室内当前现状，给出实时节能操作。

本本实用新型充分考虑到了公共建筑室内与电能消耗有关的环境信息，温湿度信息能够反馈空调电能是否合理，光照信息能够反馈照明电能是否合理，CO2浓度和人体感知能够反馈房间的整体电能是否合理，因此作出的公共建筑能效管理均有对应的数据支撑，具有合理性和针对性，为公共建筑中节能减排的政策落地提供一种有效可靠技术手段。

附图说明

图1为本实用新型的一种公共建筑能效管理的综合环境采集系统框图。

图2为本实用新型的主控模块示意图。

图3为本实用新型的存储接口模块示意图。

图4为本实用新型的程序启动模块示意图。

图5为本实用新型的晶振仿真接口模块示意图。

图6为本实用新型的第一电源模块示意图。

图7为本实用新型的第二电源模块示意图。

图8为本实用新型的有线通信模块示意图。

图9为本实用新型的无线通信模块示意图。

图10为本实用新型的温湿度采集模块示意图。

图11为本实用新型的CO2采集模块示意图。

图12为本实用新型的人体感知采集模块示意图。

图13为本实用新型的光照采集模块示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本实用新型技术方案，现结合说明书附图对本实用新型技术方案做进一步的说明。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1所示，本实用新型公开一种公共建筑能效管理的综合环境采集系统，包括主控模块U12、电源模块200、通信模块400和综合环境采集模块500。电源模块200、通信模块400和综合环境采集模块500分别与主控模块U12通信连接，能够采集公共建筑中影响电能消耗的综合环境信息。

请参阅图1和图2所示，在本实用新型的一实施例中，主控模块U12采用兆易创新的基于ARM Cortex-M4内核的32-bit，MCU芯片GD32F303，该芯片具有120MHz主频和3072KB的片内Flash，同时具有丰富的IO端口，能够通信模块400和综合环境采集模块500的端口。

请参阅图1至图5所示，在本实用新型的一实施例中，所述公共建筑能效管理的综合环境采集系统还包括存储接口模块110、程序启动模块120和晶振仿真接口模块130。其中，存储接口模块110包括存储接口芯片U10、第一存储接口电阻R52、第二存储接口电阻R4和第三存储接口电阻R5。存储接口芯片U10的第一引脚至第四引脚接地，其第五引脚与主控模块U12的第六十六引脚通信连接，其第六引脚与主控模块U12的第六十七引脚通信连接，其第七引脚与的主控模块U12的第六十五引脚通信连接。以及存储接口芯片U10的第五引脚至第七引脚分别串接第一存储接口电阻R52、第二存储接口电阻R4和第三存储接口电阻R5，存储接口芯片U10的第八引脚与第一存储接口电阻R52、第二存储接口电阻R4和第三存储接口电阻R5通信连接后接电源。具体的，存储接口芯片U10为AT24C32芯片。程序启动模块120包括第一启动电阻R43和第二启动电阻R72，第一启动电阻R43的一端接地，另一端与主控模块U12的第三十七引脚通信连接，第二启动电阻R72的一端接地，另一端与主控模块U12的第九十四引脚通信连接。主控模块U12的第三十七引脚和第九十四引脚为程序启动模式选择接口，二者接低电平使程序主控模块U12内的FLASH启动。晶振仿真接口模块130包括多针插座SWD1、第一晶振仿真电容C69、第二晶振仿真电容C66、第三晶振仿真电容C53、晶振仿真电阻R70和晶振LFXT1。其中，多针插座SWD1的第一引脚与第一晶振仿真电容C69的一端通信连接以及接电源，第一晶振仿真电容C69的另一端接地。多针插座SWD1的第二引脚和第三引脚分别与主控模块U12的第七十六引脚和第七十二引脚通信连接，多针插座SWD1的第四引脚接地。第二晶振仿真电容C66与晶振仿真电阻R70串接后接地，晶振仿真电阻R70与主控模块U12的第十二引脚通信连接。晶振LFXT1的一端与第二晶振仿真电容C66和晶振仿真电阻R70通信连接，晶振LFXT1的另一端与主控模块U12的第十三引脚通信连接。第三晶振仿真电容C53的一端与晶振LFXT1的另一端通信连接，另一端接地。具体的，多针插座SWD的型号为CON4。

请参阅图2、图6和图7所示，在本实用新型的一实施例中，电源模块200包括第一电源模块210和第二电源模块220，电源模块200基于24V直流供电的设计，输入的24V直流电路通过第一电源模块210转换成5V电源，再通过第二电源模块220转换为3.3V电源。具体的，第一电源模块210包括降压转换器U7、第一插接端子J3、第一降压前电容C28、第二降压前电容C29、第三降压前电容C30、第四降压前电容C32、第五降压前电容C24、第一降压电阻R42和第二降压电阻R45。通过第一插接端子J3连接24V直流电源，其第二引脚分别与第一降压前电容C28、第二降压前电容C29和第三降压前电容C30的一端通信连接后与降压转换器U7的第二引脚通信连接，第一降压前电容C28、第二降压前电容C29和第三降压前电容C30的另一端与第一插接端子J3的第一引脚通信连接并接地。第一降压电阻R42的一端与降压转换器U7的第二引脚通信连接，另一端与降压转换器U7的第三引脚通信连接。第二降压电阻R45的一端与降压转换器U7的第三引脚通信连接，另一端与第一插接端子J3的第一引脚通信连接。第四降压前电容C32的一端与降压转换器U7的第四引脚通信连接，另一端与第一插接端子J3的第一引脚通信连接。第五降压前电容C24的一端与降压转换器U7的第一引脚通信连接，另一端与降压转换器U7的第八引脚通信连接。具体的，第一插接端子J3的型号为5.08-90-2P。

请参阅图2、图6和图7所示，在本实用新型的一实施例中，第一电源模块210还包括降压二极管D10、降压电感L1、第一降压后电容C26、第二降压后电容C27、第三降压后电容C25、第四降压后电容C31、第五降压后电容C33、第六降压后电容C37、第三降压电阻R47、第四降压电阻R46、第五降压电阻R43和第六降压电阻R44。降压二极管D1的负极和正极分别与降压转换器U7的第八引脚和第七引脚通信连接，降压电感L1一端与降压二极管D1的负极通信连接，另一端与第一降压后电容C26的一端通信连接，第一降压后电容C26的另一端与降压二极管D1的正极通信连接。第二降压后电容C27和第三降压后电容C25依次与第一降压后电容C26并联了，且并联的一端连接电源，此时的电源电压为5V，另一端接地。第四降压后电容C31的一端与降压转换器U7的第六引脚通信连接后与第三降压电阻R47串联后再与第五降压后电容C33并联以及接地。第五降压电阻R43的一端与降压转换器U7的第五引脚通信连接后再与第六降压电阻R44串联后接的电源。第四降压电阻R46的一端与第五降压后电容C33通信连接，另一端与第五降压电阻R43通信连接。第六降压后电容C37的一端与第六降压电阻R44通信连接，另一端接地。具体的，降压转换器U7为TPS54331。

请参阅图2、图6和图7所示，在本实用新型的一实施例中，第二电源模块220包括电压调节器U5、第一调节电容C41、第二调节电容C1、第三调节电容C40、第四调节电容C51和第五调节电容C50。第一调节电容C41和第二调节电容C1并联，其并联的一端与电压调节器U5的第三引脚通信连接并接电源，此时连接的电源电压为5V，其并联的另一端与电压调节器U5的第一引脚通信连接。第三调节电容C40、第四调节电容C51和第五调节电容C50并联，其并联的一端与电压调节器U5的第二引脚通信连接，并连接电源，此时的电源电压为3.3V，其另一端与电压调节器U5的第一引脚通信连接并接地。电压调节器U5的第二引脚与第四引脚连接。具体的，电压调节器U5为SPX1117。

请参阅图2、图6和图7所示，在本实用新型的一实施例中，第二电源模块220还包括功率三极管Q2、第一调节电阻R14、第二调节电阻R18、第三调节电阻R20、第四调节电阻R21、第五调节电阻R22、第六调节电容C9和第一三极管Q5。功率三极管Q2的源极与第一调节电阻R14的一端通信连接并接电源，第一调节电阻R14的另一端与功率三极管Q2的栅极通信连接，功率三极管Q2的漏极接电源。第二调节电阻R18的一端与功率三极管Q2的栅极通信连接，另一端与第一三极管Q5的集电极通信连接。第五调节电阻R22和第六调节电容C9并联，其并联的一端与第一三极管Q5的基极通信连接，另一端与第一三极管Q5的发射极通信连接并接地。第三调节电阻R20的一端与与第一三极管Q5的基极通信连接，另一端与第四调节电阻R21的一端通信连接，并与主控模块U12的第一引脚通信连接。第四调节电阻R21的另一端接地。具体的，功率三极管Q2为IRLML9301，第一三极管Q5为IRLML9013。无线通信模块420(见图9)的电源供给需要主控模块U12的IO控制功率三极管Q2的导通或截止，实现系统在运行的过程中，无线通信模块420通信异常时控制无线通信模块420断电复位重启。

请参阅图1所示，本实用新型的一实施例中，所述公共建筑能效管理的综合环境采集系统还包括存储模块300，存储模块300通过常规I2C总线方式与主控模块U12通信连接，实现数据的存储。存储模块300主要功能为存储通信模块400和综合环境采集模块500的初始化参数，其主控模块U12、电源模块200和存储模块300能够实现所述公共建筑能效管理的综合环境采集系统的最小基本运行系统，保障所述公共建筑能效管理的综合环境采集系统中应用代码的运行。具体的，存储模块300为AT24C32。

请参阅图2、图8和图9所示，在本实用新型的一实施例中，通信模块400包括有线通信模块410和无线通信模块420，通过有线通信模块410和无线通信模块420实现所述系统采集数据的输出。有线通信模块410包括电平转换模块U4、第一通信电容C36、第一通信电阻R41、第二通信电阻R40、第三通信电阻R31和第二插接端子J2。电平转换模块U4的第一引脚与主控模块U12的第五十六引脚通信连接，电平转换模块U4的第二引脚与其本身的第三引脚通信连接后，其第三引脚再与主控模块U12的第五十四引脚通信连接。电平转换模块U4的第四引脚与主控模块U12的第五十五引脚通信连接。电平转换模块U4的第五引脚接地，其第六引脚与第三通信电阻R31串联后接电源。第二通信电阻R40的两端分别与电平转换模块U4的第六引脚和第七引脚通信连接后，再与第二插接端子J2并联。第一通信电阻R41的一端与电平转换模块U4的第七引脚和第二通信电阻R40通信连接，另一端接地。第一通信电容C36的一端与电平转换模块U4的第八引脚通信连接并接电源，另一端接地。具体的，电平转换模块U4为MAX3485芯片，第二插接端子J2为VH-3.96-180-2P。

请参阅图2和图8所示，在本实用新型的一实施例中，有线通信模块410还包括第一发光二极管D3、第二发光二极管D4、第四通信电阻R34、第五通信电阻R33、第六通信电阻R25、第七通信电阻R24、第二通信电容C31、第三通信电容C25、第二三极管Q11和第三三极管Q6。第四通信电阻R34的两端分别与第二三极管Q11的集电极和第一发光二极管D3的负极通信连接，第一发光二极管D3的正极接电源。第五通信电阻R33的两端分别与第二三极管Q11的基极和主控模块U12的第五十五引脚通信连接。第二通信电容C31的一端与第二三极管Q11的基极通信连接，另一端与第二三极管Q11的发射极通信连接并接地。第六通信电阻R25的两端分别与第三三极管Q6的集电极和第二发光二极管D4的负极与通信连接，第二发光二极管D4的正极接电源。第七通信电阻R24的一端与第三三极管Q6的基极通信连接，另一端与主控模块U12的第五十六引脚通信连接。第三通信电容C25的一端与第三三极管Q6的基极通信连接，另一端与第三三极管Q6的发射极通信连接，第三三极管Q6的发射极还与第二三极管Q11的发射极通信连接。具体的，有线通信模块410采用工业产品中常用RS485有线通信方式设计，通过电平转换模块U4与主控模块U12的串口外设引脚通信连接，通过控模块U12的第五十四引脚控制电平转换模块U4的收发功能切换，同时通过第一发光二极管D3和第二发光二极管D4指示收发数据状态，直观表达数据的收发。具体的，第一发光二极管D3和第二发光二极管D4均为LED0603-R，第二三极管Q11和第三三极管Q6均为IRLML9013。

请参阅图2、图8和图9所示，在本实用新型的一实施例中，无线通信模块420包括无线通信模块本体421、第一无线通信电容C47、第二无线通信电容C55、第三无线通信电容C48、第四无线通信电容C60、第五无线通信电容C68、第六无线通信电容C57、外接天线接口RF2。第一无线通信电容C47的一端与无线通信模块本体421的第一引脚和第二引脚通信连接并接电源，另一端接地。第二无线通信电容C55和第三无线通信电容C48并联，其并联的一端与无线通信模块本体421的第二十五引脚通信连接并接电源，其并联的另一端接地。第五无线通信电容C68一端与无线通信模块本体421的第四十七引脚和第四无线通信电容C60的一端通信连接，另一端与第六无线通信电容C57的一端和外接天线接口RF2的第二引脚通信连接。第四无线通信电容C60的另一端、第六无线通信电容C57的另一端和外接天线接口RF2的第二引脚至第五引脚分别接地。

请参阅图2、图8和图9所示，在本实用新型的一实施例中，无线通信模块420还包括第一无线电阻R60、第二无线电阻R61、第三无线电阻R59、第四无线电阻R57、第五无线电阻R67、第六无线电阻R68、第七无线电阻R69和第八无线电阻R71。第一无线电阻R60的两端分别与无线通信模块本体421的第八引脚和主控模块U12的第八十三引脚通信连接。第二无线电阻R61的两端分别与无线通信模块本体421的第九引脚和主控模块U12的第八十引脚通信连接。第三无线电阻R59的两端分别与无线通信模块本体421的第十引脚和主控模块U12的第九十二引脚通信连接。第四无线电阻R57的两端分别与无线通信模块本体421的第十六引脚和主控模块U12的第九十三引脚通信连接。第五无线电阻R67的两端分别与无线通信模块本体421的第三十七引脚和主控模块U12的第八十八引脚通信连接。第六无线电阻R68的两端分别与无线通信模块本体421的第三十四引脚和主控模块U12的第八十七引脚通信连接。第七无线电阻R69的两端分别与无线通信模块本体421的第三十一引脚和主控模块U12的第八十六引脚通信连接。第八无线电阻R71的两端分别与无线通信模块本体421的第三十引脚和主控模块U12的第八十五引脚通信连接。无线通信模块本体421的第三引脚、第二十四引脚、第四十一引脚、第四十二引脚、第四十六引脚和第四十八引脚分别接地。具体的，无线通信模块本体421采用微功率无线通信模块LM400设计，主控模块U12通过第八十三引脚和第八十引脚分别与无线通信模块本体421通信连接，使两者互交数据，将采集到的数据发送给无线通信模块本体421，无线通信模块本体421将数据转化为无线信号，通过外接天线接口RF2发送出去。同时，通过主控模块U12的第八十七引脚和第八十六引脚，实现其低功耗运行。其中，外接天线接口RF2为微功率无线通信外接天线接口，型号为SMA-KZS-13.5。

请参阅图1、图2和图10所示，在本实用新型的一实施例中，综合环境采集模块500包括温湿度采集模块510、CO2(二氧化碳)采集模块520、人体感知采集模块530和光照采集模块540，通过温湿度采集模块510、CO2采集模块520、人体感知采集模块530和光照采集模块540能够实现公共建筑内与电能消耗有关的综合环境信息采集。其中，温湿度采集模块510包括温湿度采集模块本体511、第一温湿度电阻R75、第二温湿度电阻R76和温湿度电容C60。温湿度采集模块本体511的第一引脚与主控模块U12的第七十一引脚通信连接，第二引脚接地，第四引脚与主控模块U12的第七十引脚通信连接，第七和第八引脚连接后接地。第一温湿度电阻R75的一端与温湿度采集模块本体511的第一引脚通信连接，另一端接地。第二温湿度电阻R76的一端与温湿度采集模块本体511的第四引脚通信连接，另一端接地。温湿度电容C60两端分别与温湿度采集模块本体511的第九引脚通信连接并接地，以及与第五引脚通信连接并接电源。温湿度采集模块本体511能够提供0.1摄氏度的温度精度和1.5％量程的湿度精度，测量数值范围和精度能够准确反映出公共建筑内实时环境情况。具体的，温湿度采集模块本体511为SHT35芯片。主控模块U12通过读取温湿度采集模块本体511，获取至房间内实时温湿度数据，通过通信模块400发送给数据终端，如公共建筑能效管理平台端，将温湿度数据作为公共建筑室内温湿度环境是否舒适判据。

请参阅图1、图2和图11所示，在本实用新型的一实施例中，CO2采集模块520包括气体采集模块521、第一气体采集电阻R12、第二气体采集电阻R13和气体采集电容C6。气体采集模块521的第一引脚接电源、第二引脚接地、第三引脚与主控模块U12的第二十四引脚通信连接、第四引脚接地、第五引脚接电源、第六引脚与主控模块U12的第二十三引脚通信连接和第七引脚接地。第一气体采集电阻R12的一端与气体采集模块521的第三引脚通信连接，另一端接电源。第二气体采集电阻R13的一端与气体采集模块521的第六引脚通信连接，另一端接电源。气体采集电容C6的一端与气体采集模块521的第一引脚通信连接，另一端接地。气体采集模块521能够提供CO2浓度测量精度为±(30ppm+3％MV)，测量范围为400ppm-10000ppm，具有长期的稳定性和低漂移。主控模块U12通过接口读取气体采集模块521，获取房间内实时CO2浓度，通过通信模块400发送给所述数据终端，作为公共建筑室内人体沉闷感觉合理性的判断，因为室内CO2浓度大于1000ppm即可判断室内空气沉闷，需要开门开窗换气或则空调换气。具体的，气体采集模块521为金属氧化物气体数字传感器SGP30。

请参阅图1、图2和图12所示，在本实用新型的一实施例中，人体感知采集模块530包括人体感知采集模块本体531、第一感知采集电阻R79、第二感知采集电阻R80、第三感知采集电阻R81和感知采集电容C62。人体感知采集模块本体531的第二引脚与主控模块U12的第四十二引脚和第一感知采集电阻R79的一端通信连接、第三引脚与主控模块U12的第四十三引脚和第二感知采集电阻R80的一端通信连接、第四引脚与主控模块U12的第四十一引脚和第三感知采集电阻R81的一端通信连接，以及和第五引脚接地。第一感知采集电阻R79的另一端与第二感知采集电阻R80的另一端及第三感知采集电阻R81的另一端通信连接并接电源。感知采集电容C62的一端与人体感知采集模块本体531的第九引脚通信连接并接电源，另一端与人体感知采集模块本体531的第六引脚通信连接并接地。人体感知采集模块本体531能够实现8*8像素的阵列红外数据输出，标准检测距离为7米，最大可覆盖65平方米的建筑内面积。主控模块U12通过读取人体感知采集模块本体531采集的阵列热成像数据，通过数据变化检测到有热量移动且区域大小符合要求时，通过通信模块400发送给所述数据终端，作为公共建筑室内房间是否有人活动判据。具体的，人体感知采集模块本体531为人体红外感知模块AMG8853。

请参阅图1、图2和图13所示，在本实用新型的一实施例中，光照采集模块540包括光照采集模块本体541、第一光照采集电阻R77、第二光照采集电阻R78和光照采集电容C61。光照采集电容C61的一端与光照采集模块本体541的第一引脚通信连接，另一端接地。光照采集模块本体541的第三引脚接地、第四引脚与主控模块U12的第四十七引脚和第二光照采集电阻R78的一端通信连接、第六引脚与主控模块U12的第四十八引脚和第一光照采集电阻R77的一端通信连接。第一光照采集电阻R77的另一端和第二光照采集电阻R78的另一端接电源。光照采集模块本体541能够测量可见光的密度，测量范围为0.01Lux至83000Lux，具有很高的红外线阻隔能力，同时传感器的光谱响应与人眼的视觉响应紧密匹配，可以如人眼般准去测量光强且不受光源影响。主控模块U12通过接口读取光照采集模块本体541，获取到房间内实时光照强度数据，通过通信模块400发送给所述数据终端，作为公共建筑室内照明条件是否合理依据。具体的，光照采集模块本体541为环境光传感器OPT3001。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述实施例仅表示实用新型的实施方式，本实用新型的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型保护范围。

Claims (10)

1.一种公共建筑能效管理的综合环境采集系统，其特征在于，包括主控模块(U12)、电源模块(200)、通信模块(400)和综合环境采集模块(500)；所述电源模块(200)、所述通信模块(400)和所述综合环境采集模块(500)分别与所述主控模块(U12)通信连接，能够采集公共建筑中影响电能消耗的综合环境信息。

2.根据权利要求1所述的公共建筑能效管理的综合环境采集系统，其特征在于，所述综合环境采集模块(500)包括温湿度采集模块(510)，所述温湿度采集模块(510)包括温湿度采集模块本体(511)、第一温湿度电阻(R75)、第二温湿度电阻(R76)和温湿度电容(C60)；所述温湿度采集模块本体(511)的第一引脚与所述主控模块(U12)的第七十一引脚通信连接，第二引脚接地，第四引脚与所述主控模块(U12)的第七十引脚通信连接，第七和第八引脚连接后接地；所述第一温湿度电阻(R75)的一端与所述温湿度采集模块本体(511)的第一引脚通信连接，另一端接地；所述第二温湿度电阻(R76)的一端与所述温湿度采集模块本体(511)的第四引脚通信连接，另一端接地；所述温湿度电容(C60)两端分别与所述温湿度采集模块本体(511)的第九引脚通信连接并接地，以及与第五引脚通信连接并接电源。

3.根据权利要求2所述的公共建筑能效管理的综合环境采集系统，其特征在于，所述综合环境采集模块(500)还包括CO2采集模块(520)，所述CO2采集模块(520)包括气体采集模块(521)、第一气体采集电阻(R12)、第二气体采集电阻(R13)和气体采集电容(C6)；所述气体采集模块(521)的第一引脚接电源、第二引脚接地、第三引脚与所述主控模块(U12)的第二十四引脚通信连接、第四引脚接地、第五引脚接电源、第六引脚与所述主控模块(U12)的第二十三引脚通信连接和第七引脚接地；所述第一气体采集电阻(R12)的一端与气体采集模块(521)的第三引脚通信连接，另一端接电源；第二气体采集电阻(R13)的一端与所述气体采集模块(521)的第六引脚通信连接，另一端接电源；所述气体采集电容(C6)的一端与所述气体采集模块(521)的第一引脚通信连接，另一端接地。

4.根据权利要求3所述的公共建筑能效管理的综合环境采集系统，其特征在于，所述综合环境采集模块(500)还包括人体感知采集模块(530)，所述人体感知采集模块(530)包括人体感知采集模块本体(531)、第一感知采集电阻(R79)、第二感知采集电阻(R80)、第三感知采集电阻(R81)和感知采集电容(C62)；所述人体感知采集模块本体(531)的第二引脚与所述主控模块(U12)的第四十二引脚和所述第一感知采集电阻(R79)的一端通信连接、第三引脚与所述主控模块(U12)的第四十三引脚和所述第二感知采集电阻(R80)的一端通信连接、第四引脚与所述主控模块(U12)的第四十一引脚和所述第三感知采集电阻(R81)的一端通信连接，以及和第五引脚接地；所述第一感知采集电阻(R79)的另一端与所述第二感知采集电阻(R80)的另一端及所述第三感知采集电阻(R81)的另一端通信连接并接电源；所述感知采集电容(C62)的一端与所述人体感知采集模块本体(531)的第九引脚通信连接并接电源，另一端与所述人体感知采集模块本体(531)的第六引脚通信连接并接地。

5.根据权利要求4所述的公共建筑能效管理的综合环境采集系统，其特征在于，所述综合环境采集模块(500)还包括光照采集模块(540)，所述光照采集模块(540)包括光照采集模块本体(541)、第一光照采集电阻(R77)、第二光照采集电阻(R78)和光照采集电容(C61)；所述光照采集电容(C61)的一端与所述光照采集模块本体(541)的第一引脚通信连接，另一端接地；所述光照采集模块本体(541)的第三引脚接地、第四引脚与所述主控模块(U12)的第四十七引脚和所述第二光照采集电阻(R78)的一端通信连接、第六引脚与所述主控模块(U12)的第四十八引脚和所述第一光照采集电阻(R77)的一端通信连接；所述第一光照采集电阻(R77)的另一端和所述第二光照采集电阻(R78)的另一端接电源。

6.根据权利要求1所述的公共建筑能效管理的综合环境采集系统，其特征在于，所述通信模块(400)包括有线通信模块(410)，所述有线通信模块(410)包括电平转换模块(U4)、第一通信电容(C36)、第一通信电阻(R41)、第二通信电阻(R40)、第三通信电阻(R31)和第二插接端子(J2)；所述电平转换模块(U4)的第一引脚与所述主控模块(U12)的第五十六引脚通信连接，第二引脚与其本身的第三引脚通信连接后，其第三引脚再与所述主控模块(U12)的第五十四引脚通信连接，第四引脚与所述主控模块(U12)的第五十五引脚通信连接，第五引脚接地，第六引脚与所述第三通信电阻(R31)串联后接电源；所述第二通信电阻(R40)的两端分别与所述电平转换模块(U4)的第六引脚和第七引脚通信连接后，再与所述第二插接端子(J2)并联；所述第一通信电阻(R41)的一端与所述电平转换模块(U4)的第七引脚和所述第二通信电阻(R40)通信连接，另一端接地；所述第一通信电容(C36)的一端与所述电平转换模块(U4)的第八引脚通信连接并接电源，另一端接地。

7.根据权利要求6所述的公共建筑能效管理的综合环境采集系统，其特征在于，所述有线通信模块(410)还包括第一发光二极管(D3)、第二发光二极管(D4)、第四通信电阻(R34)、第五通信电阻(R33)、第六通信电阻(R25)、第七通信电阻(R24)、第二通信电容(C31)、第三通信电容(C25)、第二三极管(Q11)和第三三极管(Q6)；所述第四通信电阻(R34)的两端分别与所述第二三极管(Q11)的集电极和所述第一发光二极管(D3)的负极通信连接所述第一发光二极管(D3)的正极接电源；所述第五通信电阻(R33)的两端分别与所述第二三极管(Q11)的基极和所述主控模块(U12)的第五十五引脚通信连接；所述第二通信电容(C31)的一端与所述第二三极管(Q11)的基极通信连接，另一端与所述第二三极管(Q11)的发射极通信连接并接地；所述第六通信电阻(R25)的两端分别与所述第三三极管(Q6)的集电极和所述第二发光二极管(D4)的负极与通信连接，所述第二发光二极管(D4)的正极接电源；所述第七通信电阻(R24)的一端与所述第三三极管(Q6)的基极通信连接，另一端与所述主控模块(U12)的第五十六引脚通信连接；所述第三通信电容(C25)的一端与所述第三三极管(Q6)的基极通信连接，另一端与所述第三三极管(Q6)的发射极通信连接，所述第三三极管(Q6)的发射极还与所述第二三极管(Q11)的发射极通信连接。

8.根据权利要求6所述的公共建筑能效管理的综合环境采集系统，其特征在于，所述通信模块(400)还包括无线通信模块(420)，所述无线通信模块(420)包括无线通信模块本体(421)、第一无线通信电容(C47)、第二无线通信电容(C55)、第三无线通信电容(C48)、第四无线通信电容(C60)、第五无线通信电容(C68)、第六无线通信电容(C57)、外接天线接口(RF2)；所述第一无线通信电容(C47)的一端与所述无线通信模块本体(421)的第一引脚和第二引脚通信连接并接电源，另一端接地；所述第二无线通信电容(C55)和所述第三无线通信电容(C48)并联，其并联的一端与所述无线通信模块本体(421)的第二十五引脚通信连接并接电源，其并联的另一端接地；所述第五无线通信电容(C68)一端与所述无线通信模块本体(421)的第四十七引脚和所述第四无线通信电容(C60)的一端通信连接，另一端与第六无线通信电容(C57)的一端和所述外接天线接口(RF2)的第二引脚通信连接；所述第四无线通信电容(C60)的另一端、所述第六无线通信电容(C57)的另一端和所述外接天线接口(RF2)的第二引脚至第五引脚分别接地。

9.根据权利要求8所述的公共建筑能效管理的综合环境采集系统，其特征在于，所述无线通信模块(420)还包括第一无线电阻(R60)、第二无线电阻(R61)、第三无线电阻(R59)、第四无线电阻(R57)；所述第一无线电阻(R60)的两端分别与所述无线通信模块本体(421)的第八引脚和所述主控模块(U12)的第八十三引脚通信连接；所述第二无线电阻(R61)的两端分别与所述无线通信模块本体(421)的第九引脚和所述主控模块(U12)的第八十引脚通信连接；所述第三无线电阻(R59)的两端分别与所述无线通信模块本体(421)的第十引脚和所述主控模块(U12)的第九十二引脚通信连接；第四无线电阻(R57)的两端分别与所述无线通信模块本体(421)的第十六引脚和所述主控模块(U12)的第九十三引脚通信连接。

10.根据权利要求9所述的公共建筑能效管理的综合环境采集系统，其特征在于，所述无线通信模块(420)还包括第五无线电阻(R67)、第六无线电阻(R68)、第七无线电阻(R69)和第八无线电阻(R71)；所述第五无线电阻(R67)的两端分别与所述无线通信模块本体(421)的第三十七引脚和所述主控模块(U12)的第八十八引脚通信连接；所述第六无线电阻(R68)的两端分别与所述无线通信模块本体(421)的第三十四引脚和所述主控模块(U12)的第八十七引脚通信连接；第七无线电阻(R69)的两端分别与所述无线通信模块本体(421)的第三十一引脚和所述主控模块(U12)的第八十六引脚通信连接；所述第八无线电阻(R71)的两端分别与所述无线通信模块本体(421)的第三十引脚和所述主控模块(U12)的第八十五引脚通信连接；所述无线通信模块本体(421)的第三引脚、第二十四引脚、第四十一引脚、第四十二引脚、第四十六引脚和第四十八引脚分别接地。