摘要：本文主要针对智能楼宇能耗监控系统的设计与实现展开分析，思考了智能楼宇能耗监控系统的设计的思路和方法，并对智能楼宇能耗监控系统的设计方法的实现和应用进行分析，可供今后参考。
关键词：智能楼宇；能耗监控；设计；实现
前言
在智能楼宇的能耗监控方面，我们要采用更好的监控方案，为此，我们要对智能楼宇能耗监控系统的设计进行分析，并研究如何更好的进行设计，提高其实现的效果。
1 智能楼宇监控概述
智能楼宇是信息时代和计算机应用科学的必然产物，是现代高科技与建筑完美的结合。一般被认为是利用系统集成方法，将计算机技术、通讯技术、信息技术和建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其建筑的优化组合，所获得的投资合理、适合信息社会要求并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。鉴于商业经济时代到来，智能楼宇开始朝着多方面应用发展，涉及到商业建筑、民用建筑、工业建筑等多个方面。
2 系统结构设计
整个系统的构架可以分为两大部分。一是数据采集部分，负责能耗数据的采集;二是数据监控管理部分，负责能耗数据的监控管理及展现。
2.1数据采集数据采集部分由能耗传感器、传输节点和基站节点组成。分布在楼宇各个位置的节点组成WSN网络，通过能耗传感器获取信息，然后利用自组织的无线传输网络把信息发送到基站节点。
2.2数据监控管理数据监控管理部分由中间层OPC能耗数据访问服务器和上层OPC能耗数据监测系统组成。中间层数据服务器和上层的监测系统采用的是典型的C/S模式。中间层数据服务器获取能耗信息，并实现OPC数据访问服务器，为OPC客户端提供数据访问接口。
3 能耗数据采集模块的设计与实现
3.1WSN技术概述
无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。
WSN在宏观上可以由分布在网络监测区域内的传感器节点、基站节点和用户管理接口三部分组成。传感器网络节点是一个微型的嵌入式系统，一方面需要完成周围数据信息的采集，同时还要维护网络的拓扑路由信息，完成自身采集的数据与其他节点数据的融合处理以及数据通信等功能，同时和其他节点协作完成某些特定任务，如定位跟踪。基站节点完成全网数据融合处理以及和Internet/Intranet通信协议转换，其通信能力、处理能力和存储能力都相对较强。用户管理完成任务发起、数据分析、网络管理等功能。
3.2建筑能耗监控传感器网络技术要求
感知层的接入应选择通信可靠性高的网络，遵循以下原则:
(1)在建筑能耗监控传感器网络系统中，以太网的接入交换机选用工业级产品或其他具有较高可靠性及稳定性的产品。
(2)感知层网络在网关接入时采用工业级产品。
(3)感知层网络在无法采用以太网结构时，优先选用支持Profibus或TIA/EIA-485-A通信类的产品。
(4)末端施工困难的场所或需采用无线通信的场所，选用工业级无线通信路由设备或租用性能可靠的专用带宽无线公网，以确保系统通信可靠。
(5)在采用无线网络接入时，优先选用NBIoT、GB15629．11—2003、ZigBee和无线网格网络等通信技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆NB-IoT满足万物互联及能耗数据传输需求，符合国家政策导向(工信厅通信函〔2017〕351号文)，宜作为推荐技术。
(1)信息传输缆线选用双绞线或光缆，双绞线规格不低于6类线。
(2)网络汇聚层交换设备采用有路由功能的三层网络结构交换机，交换机的上行交换速率不低于1000Mb/s。
(3)核心交换层的引擎和电源模块采用冗余设计。
(4)核心设备之间满足1000Mb/s以上的信息传输和交换能力。服务层遵循以下原则:
(1)建筑能耗监控系统应通过无线传感器网络采集能耗指标，并通过应用软件系统实现建筑能耗的监控，包括节能工作站和附属打印、显示设备、数据采集、数据存储、数据分析应用等功能的应用软件，节能知识存储和节能措施等模块。
(2)配备双千兆网卡的企业级服务器、路由器或交换机、工作站以及防火墙、磁盘阵列、UPS电源等局域网设备。
(3)服务器具有热备功能，热备软件可运行于NT、Linux和NCＲUnix平台，实现2台服务器各自运行且相互热备份，支持远程灾难实时复制备份恢复系统。
(4)各软件子系统之间彼此独立运行，便于系统维护，同时软件接口具有一致性、扩展性和兼容性。
3.3能耗采集模块程序的实现
上层应用程序的实现是利用平台提供的用户接口调用相关函数实现数据通信。
程序流程图清晰地描述了无线传输节点的通信结构流程。节点通过设置定时器向系统任务队列中添加数据请求任务向传感器请求数据，节点在收到串口数据后会通过射频驱动调用发送函数发送到无线网络。
4 管理与分析
4.1能耗管理
能耗管理系统（BEMS）主要对基本信息进行管理，如通讯设置、数据备份与还原、能耗指标设置、用户管理（权限、角色的管理）、基本信息管理包括建筑基本信息管理、对管理方式进行管理、仪表设备管理（各个仪表类型的添加、删除、编辑、导入导出数据）、能耗数据自动采集时间设置（采集时间设为24h之内的一个整点）、按照采集技术导则和数据传输技术导则等，对采集上来的能耗数据进行标准化编码及存储。
4.2能耗统计分析
能耗统计主要统计周期范围内对应对象的能耗情况，统计周期可以选择以月、季、年为单位的时间周期，也可以自定义时间周期，统计对象可以为分类能耗（电、热量、冷量、燃气、其他能源、水）、分项能耗（照明插座、空调用电、动力用电、特殊用电）、总能耗、总电量、空调当量能耗和用时统计等，可将能耗数据以柱状图、表盘、列表的形式展现出来。
能耗分析，在统计周期内，可以统计总能耗、总电量、分类、分项能耗情况，对能耗历史数据进行分析，以折线图非常直观地展示能耗使用趋势情况。
4.3能耗实时监控系统
能耗实时监测主要是实时监测分项能耗、分类能耗、总能耗等实时能耗。选中一类监测对象，比如分项能耗，可再选择二级分项能耗进行监测，如不选择，将会监测所有分项能耗。点击监测，实时监测会进行自动监测。点击停止，将会停止正在进行的自动监测。当自动监测超过2h后，将会自动停止监测。。控制管理主要是对空调控制管理、采暖控制管理，主要分为启停控制、用时控制、时段控制、指定运行、赋值等控制操作，操作人员可远程控制现场仪表设备的运行情况。
结束语
综上所述，智能楼宇能耗监控系统的设计与实现必须要重视，本文总结了智能楼宇能耗监控系统的设计与实现的具体的思路和方法，可供今后参考和借鉴，提高设计和实现的效果。
参考文献
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论文作者:王若冰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/4
标签：数据论文; 楼宇论文; 节点论文; 传感器论文; 网络论文; 智能论文; 监控系统论文; 《防护工程》2018年第35期论文;