（哈尔滨普华电力设计有限公司 哈尔滨香坊区 150036）
摘要：随着社会经济的不断发展，建筑的电能消耗逐渐增多，已经占到总能耗的一半以上，造成非常严重的浪费。因此，为了保障建筑基本的用电要求，同时降低电能不必要的浪费，将物联网技术有效的运用于智能用电系统的设计之中，进而促进设计水平的不断提高，将电能浪费控制在合理的范围内。本文对物联网进行了一定的论述，并进一步论述了物联网建筑智能用电系统的设计方案，在此基础上，提出了具有一定针对性的物联网建筑智能用电系统的设计，对于从事相关工作的技术人员具有一定的借鉴意义。
关键词：物联网；建筑；智能用电
前言
物联网是在互联网和传统电信网的基础上发展而来的，其能够让所有具有独立功能的普通物体之间实现互联互通。物联网在互联网的基础上，借助各种不同类型的传感器，就能够实现物与物、人与物之间的信息交互，进而构建科学合理的建筑用电系统并实现智能控制。通过将物联网技术运用于建筑智能用电系统的设计工作中，能够在一定程度上提高用电系统设计的智能化程度，进而对建筑的用电情况进行统筹规划、合理安排，将建筑的电能损耗控制在合理的范围内，从而提高电能的利用率。
1 物联网简介
1.1 物联网定义
随着信息技术的不断发展，除了人与人之间能够通过网络进行有效的联系，人们还能通过网络获取物体的相关信息，并且物体与物体之间还可以通过射频识别技术、红外感应技术、ZigBee技术以及嵌入式技术等进行有效的联系，这种将物体与物体进行连接的网络就是物联网。对于物联网来说，主要有两个特点：一是无线网络的延伸和扩展；二是物体与物体之间能够进行信息交互和通信。物联网技术中融合了智能感知、识别技术、普适计算以及泛在网络等多种先进的技术，开创了信息通信技术的新维度。
1.2 物联网的体系结构
物联网的体系结构（如图1所示）可以分为如下所示的三个层次：
（1）感知层，该层是建筑智能用电系统对外部世界进行系统全面感知的媒介，运用的主要技术有传感检测技术和中低速近距离通信技术。感知层在传感器的监测下，能够对其周围环境中物体的运行状态进行实时的监测，从而实现物联网的感知功能。
（2）网络层，该层是在无线网、移动通信网以及互联网等网络的基础上发展形成的，其主要功能是为信息交换和传输的顺利进行提供畅通的通道。网络层通过将传感节点和通信网络进行有机结合，进而能够实现多个物体之间物物连接的通信系统。
（3）应用层，该层是连接用户与物联网的关键层，针对不同行业的需求，完成物件的信息汇总、共享、预测和分析决策等功能，实现物联网的智能应用。
图1 物联网架构示意图
1.3 物联网的关键技术
物联网是信息技术未来的一个发展方向，其中融入了计算机和通信技术。物联网涵盖了人与人、人与物以及物与物这三大范畴，为时、地、物、人之间的相互通信建立了稳定可靠的物联网环境。当前，在物联网中所采用的关键技术主要有：RFID技术、嵌入式技术、无线感知网络、纳米技术以及MEMS技术等。
2 物联网建筑智能用电系统的设计方案
为了能够将物联网技术有效的运用于建筑智能用电系统的设计之中，在其实际的设计过程中，首先要在互联网的基础上对各类不同的信息进行科学合理的交互联系，进而将整栋建筑内的所有用电设备进行有效的关联；其次，为了对所有用电设备的运行状况和能耗情况进行系统全面的监控，需要设置相应的监控设备和传感器，进而能够将所收集到的设备信息通过LAN通信技术传输至总控制中心进行更进一步的处理；最后，总控制中心对用电设备的监控信息进行分析处理，进而就能对用电设备的能耗情况进行充分了解，并采取有针对性的控制措施，避免不必要的电能浪费。
3 物联网建筑智能用电系统的设计
3.1 无线环境监测节点的设计
无线环境监测节点是物联网智能用电系统的前沿设施，用以对整个建筑的用电系统进行系统全面的有效监测，其中主要包括：感知模块、处理器模块以及无线通信模块等三个组成部分。感知模块主要是由多种不同类型的传感器组成，进而实现整栋建筑的光照、电力以及温度等参数的监控；处理器是实现无线环境监测节点控制的核心，因此，要充分重视处理型号选用工作，对处理器的功耗、性能以及体积等因素进行均衡考虑，优选适宜的处理器，当前使用较多的处理器为ATmega8L；无线通信模块常用的主要是ZigBee网络技术，其能够满足整栋建筑物联网的通信要求。
3.2 无线智能开关设计
相较于普通的电力开关而言，无线智能开关能够通过外设的传感器对建筑内用电设备的开关状态进行有效的感知，并结合实际的用电需求采取有效的控制措施。在其实际的工作过程中，外设传感器能够对建筑物内用电设备的运行情况进行监测，再将相关的监测数据上传至智能网关和控制中心进行更进一步的分析处理，然后就能对用电设备做出开启或关闭的命令。在具体的设计过程中，要选择一款电器元件作为控制核心，以实现无线智能开关的开启或关闭，可以选用晶闸管BTA16，这一款电器元件具备变频功能，最大可承载16A的电流，非常适合建筑使用，能够达到节能的效果。
3.3 无线智能插座设计
无线智能插座是建筑智能用电系统的基础设施，其具有非常广泛的应用范围，因此，要充分重视无线智能插座设计工作。无线智能插座在工作过程中，主要通过ZigBee模块与智能网关进行有效的信息交互，再根据网关发送而来的命令对插座电源进行开启过关闭操作。
4 结语
总而言之，随着信息技术的不断发展，通过将物联网技术有效地运用于建筑智能用电系统的设计工作中，能够在一定程度上提高用电系统的设计水平，减少不必要的电能浪费，进而提高建筑的电能利用率，从而实现节能环保的目的。
参考文献：
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[2]杨宏宇. 基于物联网的建筑能源管理系统的研究[D]. 广州:广东技术师范学院, 2018.
[3]薛玮. 物联网技术在智能建筑中的应用研究[D]. 济南:山东建筑大学, 2018.
[4]张昱昊. 物联网建筑智能用电系统的设计与实现[J]. 住宅与房地产, 2018(27):246-246.
作者简介：姓名：于立成（1977.11.22）；性别：男，籍贯：山东省，学历：专科，现有职称：中级工程师；研究方向：建筑给排水设计。
论文作者:于立成
论文发表刊物:《科技研究》2019年3期
论文发表时间:2019/6/11
标签：建筑论文; 智能论文; 系统论文; 技术论文; 物体论文; 电能论文; 互联网论文; 《科技研究》2019年3期论文;