建筑节能监测监控管理系统的应用研究

建筑能耗监测与管理系统的设计随着全球能源危机的日益严峻，建筑能耗的管理和监测变得愈发重要。

建筑能耗监测与管理系统的设计成为了一个热门话题。

本文将探讨该系统的设计原则、功能以及未来的发展趋势。

一、设计原则建筑能耗监测与管理系统的设计应遵循以下原则：1. 数据采集与分析：系统应能够准确地采集建筑物的能耗数据，并进行实时分析。

通过对数据的分析，可以了解建筑物的能耗情况，从而制定相应的节能措施。

2. 多功能性：系统应具备多种功能，包括能耗监测、能源管理、设备控制等。

通过集成多种功能，可以实现全面的能耗管理。

3. 实时监测与反馈：系统应能够实时监测建筑物的能耗情况，并及时反馈给用户。

这样，用户可以及时了解建筑物的能耗情况，做出相应的调整。

4. 用户友好性：系统应具备良好的用户界面，方便用户操作和管理。

用户可以通过系统界面查看能耗数据、制定节能计划等。

二、功能建筑能耗监测与管理系统应具备以下功能：1. 能耗监测：系统应能够实时监测建筑物的能耗情况，包括电力、水、气等能耗指标。

通过数据采集和分析，可以了解能耗的变化趋势，及时发现异常情况。

2. 能源管理：系统应能够对建筑物的能源进行管理，包括能源的采购、分配和使用等。

通过对能源的管理，可以实现能源的高效利用，降低能耗成本。

3. 设备控制：系统应能够对建筑物的设备进行控制，包括照明、空调、暖气等设备。

通过对设备的控制，可以实现能耗的调节和优化。

4. 节能建议：系统应能够根据建筑物的能耗情况，提供相应的节能建议。

通过节能建议，可以帮助用户制定合理的节能计划，降低能耗。

三、未来发展趋势建筑能耗监测与管理系统在未来将会有更多的发展趋势：1. 智能化：随着人工智能技术的发展，建筑能耗监测与管理系统将会更加智能化。

系统可以通过学习和分析数据，自动调整设备的能耗，实现最佳的能耗效果。

2. 云端服务：建筑能耗监测与管理系统将会越来越多地采用云端服务。

通过云端服务，可以实现数据的实时共享和远程管理，方便用户随时随地进行能耗监测和管理。

建筑能耗与环境监测管理系统的研究【摘要】针对目前国内高耗能建筑缺少有效的能源监测系统的现状，提出一种基于物联网技术的可视化建筑能耗和环境监测系统方案，给出了平台结构，并详细介绍了平台的配置和系统的特点。

【关键词】建筑能耗；环境监测；节能；物联网随着我国城市化进程的加速，预计到2020年，全国城市生活人口将达到56%以上，第三产业占GDP的比例有可能超过45%。

[1]相应的建筑物和设施也将成倍增加，建筑能耗的大幅度增加将不可避免。

随着能耗问题日益突显，如何实现能耗管理和能源成本最小化成为中国的首要任务。

1 建筑能耗分析目前，建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列，成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。

现在我国每年新建房屋20亿m2中，99%以上是高能耗建筑；而既有的约430亿m2建筑中，只有4%采取了能源效率措施，单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。

根据测算，如果不采取有力措施，到2020年中国建筑能耗将是现在的3倍以上。

在我国的能源消费中，建筑能耗占了很大的比例，据统计，建筑能耗在我国能源总消费中所占的比例已经达到27.6%，发达国家的建筑能耗一般占全国总能耗的30～40%。

[2]在建筑能耗中，国家机关办公建筑和大型公共建筑高耗能的问题日益突出。

据统计，国家机关办公建筑和大型公共建筑单位面积年耗电量达到70～300kW·h，为普通居民住宅的10～20倍，占全国城镇总耗电量的22%。

以北京为例，[3]据调查，北京政府机构能源消费中，单位建筑面积年耗电量约为80～150kW·h，是居民住宅的4～8倍；行政机关年人均用能3.35t标准煤，比全市人均生活用能0.47t标准煤高出7倍。

北京16家星级旅馆中，能耗最大的旅馆能耗费是能耗最小的旅馆能耗费的将近3倍。

北京全市的宾馆、饭店、商厦、写字楼等大型公共建筑面积仅占民用建筑的 5.4%，但全年耗电量却高达33亿kW·h，接近全市居民生活用电的50%，单位面积年均耗电量是普通住宅的5～10倍。

建筑节能监测系统解决方案一、背景介绍建筑节能是当前全球关注的热点问题之一，随着能源资源的日益紧缺和环境污染的日益严重，建筑节能已成为各国政府和企事业单位的重要任务。

为了实现建筑节能的目标，监测系统的建立和运行变得至关重要。

本文将介绍一种建筑节能监测系统解决方案，以帮助建筑物实现能源的高效利用和节能减排。

二、系统架构建筑节能监测系统主要由以下几个部分组成：1. 传感器网络：通过在建筑物内部和外部安装各种传感器，实时监测建筑物的温度、湿度、光照等环境参数，并将数据传输到中央控制中心。

2. 中央控制中心：负责接收和处理传感器网络发送的数据，并进行实时分析和统计。

中央控制中心还可以根据监测数据制定相应的能源管理策略，并向建筑物内部的设备发送控制指令。

3. 数据存储与管理系统：用于存储和管理监测系统采集的大量数据，并提供数据查询和分析功能。

数据存储与管理系统还可以与其他系统集成，实现数据的共享和交互。

4. 用户界面：为建筑物管理人员提供直观的数据展示和操作界面，方便他们实时了解建筑物的能耗情况，并进行相应的调整和优化。

三、系统功能建筑节能监测系统具有以下主要功能：1. 数据采集与监测：通过传感器网络实时采集建筑物的各种环境参数，包括温度、湿度、光照等，并将数据传输到中央控制中心进行监测和分析。

2. 能源管理与控制：根据监测数据制定相应的能源管理策略，包括温度调控、照明控制等，通过向建筑物内部的设备发送控制指令实现能源的高效利用和节能减排。

3. 数据存储与管理：将采集的数据存储到数据存储与管理系统中，实现数据的长期保存和管理，并提供数据查询和分析功能，方便用户了解建筑物的能耗情况。

4. 报警与预警：根据设定的阈值，监测系统可以实时监测建筑物的能耗情况，并在能耗异常或超过预期范围时发出报警或预警信息，提醒用户及时采取措施。

5. 数据展示与分析：通过用户界面展示建筑物的能耗情况，并提供数据分析功能，如能耗趋势分析、能源效率评估等，帮助用户了解建筑物的能源利用情况并进行优化。

基于物联网智能建筑监测系统的研究【摘要】本文通过对基于物联网智能建筑监测系统的研究，探讨了物联网技术在智能建筑监测中的应用。

首先介绍了背景和研究意义，随后详细讨论了智能建筑监测系统的设计与实现，以及基于物联网的建筑安全监测、节能环保监测、智能设备管理等方面的内容。

研究成果总结指出，基于物联网的智能建筑监测系统可以有效实现建筑的智能化管理和优化，提高建筑的安全性和节能环保性。

未来展望则着重探讨了在物联网技术不断发展的情况下，智能建筑监测系统将有更广阔的应用前景和发展空间。

通过本研究，我们可以更好地了解和推动智能建筑监测系统在现代建筑领域的应用和发展。

【关键词】物联网、智能建筑监测系统、智能设备管理、建筑安全监测、节能环保监测、研究成果、未来展望1. 引言1.1 背景介绍智能建筑监测系统是利用物联网技术实现对建筑设施和环境参数进行实时监测和数据采集的系统。

随着物联网技术的发展和普及，智能建筑监测系统在建筑管理、安全监测、节能环保等方面发挥着越来越重要的作用。

传统的建筑监测系统往往需要人工操作或定时巡检，存在监测不及时、数据不准确等问题，而基于物联网的智能监测系统可以实现远程监测、自动化数据采集和分析，提高了监测的准确性和效率。

智能建筑监测系统的研究意义在于提升建筑管理的智能化水平，全面监测建筑设施的运行状态和环境参数，保障建筑的安全性和节能环保效果。

通过实时监测和数据分析，可以及时发现建筑设施的异常情况并采取相应的措施，提高建筑的运行效率和安全性。

基于物联网的智能建筑监测系统还可以帮助实现建筑设施的远程控制和智能化管理，提升建筑的整体管理水平，逐步实现建筑行业的智能化发展。

1.2 研究意义智能建筑监测系统是基于物联网技术的一种新型监测手段，可以实现对建筑物内部环境、设备运行状态以及安全等方面的实时监控和管理。

其研究意义主要体现在以下几个方面：智能建筑监测系统可以大大提高建筑物的安全性和可靠性。

通过实时监测建筑物的结构状况和设备运行状态，可以及时发现问题并采取相应措施，确保建筑物和其中的使用者得到有效的保护。

建筑智能系统关键技术及应用研究建筑智能系统是指利用先进的信息技术和自动化技术，以及传感器、执行器等设备，对建筑物进行智能化管理和控制的系统。

其关键技术和应用包括以下几个方面：1. 传感技术：建筑智能系统通过各种传感器来实现对建筑环境和设备状态的监测和感知，如温湿度传感器、光照传感器、人体红外传感器等。

传感技术的应用可以帮助系统实现自动调节室内温度、湿度和光照等环境参数，提高建筑物的舒适性和能源利用效率。

2. 通信技术：建筑智能系统需要实现传感器和执行器之间的信息交互和远程控制，因此通信技术是其关键支撑技术之一。

常用的通信技术包括无线通信技术（如Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等）和有线通信技术（如以太网、Modbus等）。

通信技术的应用可以实现建筑智能系统的远程监测、远程控制等功能。

3. 控制技术：建筑智能系统需要通过控制算法对建筑设备和系统进行精确的控制和调节。

控制技术包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等。

利用控制技术，建筑智能系统可以实现对照明、空调、门窗、电梯等设备的自动控制和调节，提高建筑物的能效性能。

4. 数据分析与决策技术：建筑智能系统需要通过大数据分析和决策技术，对建筑设备和系统进行优化和改进。

数据分析技术可以通过对历史数据的分析，提供建筑能耗预测、设备故障诊断等功能。

决策技术可以通过对建筑设备状态和能源利用情况的分析，制定合理的控制策略，提高建筑物的性能和节能效果。

5. 人机交互技术：建筑智能系统需要实现人与系统之间的交互和信息显示，而人机交互技术则是实现这一目标的关键。

人机交互技术包括语音识别、手势识别、触摸屏等。

通过人机交互技术，用户可以方便地与建筑智能系统进行交互和控制，提高用户体验和操作便利性。

建筑智能系统的应用包括住宅智能化、办公楼智能化、商业建筑智能化等。

除了改善室内环境质量和提高能源利用效率之外，建筑智能系统还可以实现安全监控、智能设备管理、用户行为分析等功能。

建筑智能系统的应用不仅可以提高建筑物的舒适性和功能性，还能为用户提供更加智能和便利的居住和工作环境。

建筑节能监控技术措施实时监测与优化建筑能耗近年来，随着全球能源问题日益突出，建筑节能逐渐成为人们关注的热点。

建筑节能监控技术作为一种重要的手段，在实时监测和优化建筑能耗中发挥着重要作用。

本文将探讨建筑节能监控技术的基本原理、应用方式以及存在的问题与挑战。

一、建筑节能监控技术的基本原理建筑节能监控技术是通过安装传感器、采集设备等监测装置，将建筑内的用能数据实时收集并传输到监控系统中，通过数据分析与处理，为建筑管理员提供实时的能耗信息和监测报告。

其基本原理是通过对建筑内部环境参数的监测与控制，实现能源利用的最优化，并为决策提供依据。

二、建筑节能监控技术的应用方式1. 能耗监测与分析：通过监测建筑内部的用电、用水、用气等数据，结合建筑的运行状况，分析和评估建筑的能源消耗情况，为优化能源利用提供依据。

2. 能耗预测与仿真：基于历史数据与实时监控数据，通过建立能耗模型，预测未来的能耗趋势，并进行能源优化管理。

3. 节能控制与调节：通过对建筑内部的空调、照明、通风等设备的控制与调节，实现能源的高效利用，减少能耗浪费。

4. 能源监测平台与远程监控：建立能源监测平台，实现对建筑能耗数据的远程监控与管理，提供及时的反馈与报警功能。

三、建筑节能监控技术存在的问题与挑战1. 数据采集与传输：建筑内部的用能数据众多，数据采集与传输需求巨大，如何保证数据的准确性和稳定性，成为一个亟待解决的问题。

2. 数据分析与处理：海量的能耗数据需要进行有效的分析与处理，以提供有价值的决策依据，目前在数据分析与处理的算法和模型方面仍存在一定的问题。

3. 兼容性与标准化：建筑节能监控技术的应用需要与不同厂家的设备兼容，同时也需要统一的标准与规范，以确保系统的稳定运行和可靠性。

4. 成本与回报：建筑节能监控技术的投资成本相对较高，如何在节能效果和经济效益之间取得平衡，成为推广和应用的关键。

本文通过讨论建筑节能监控技术的基本原理、应用方式以及存在的问题与挑战，详细介绍了建筑节能监控技术在实时监测与优化建筑能耗中的重要作用。

“建筑设备电气一体化智能监控系统关键技术研究及应用”项目主要内容一、项目名称：建筑设备电气一体化智能监控系统关键技术研究及应用二、提名意见：本项目完成了发明专利《基于双绞线的时分复用系统》、《一种物联网可编程系统》等五项实用新型专利，创新了对建筑内机电设备的电气控制技术，实现了强弱电一体化控制。

本项目创造性地综合集成应用双绞线时分复用技术，成功解决了载波监测技术存在的技术难题及强弱电不能兼容的技术难题，大大简化了线路管道设施工程量、节省了投资成本。

创建了建筑设备电气智能一体化监控成套技术和装置，建成以DAS系统为主件的智能一体化控制柜（箱），为我省电气智能化监控提供先进实用的技术和装置。

通过本项目智能化程控技术，实现负荷自动调整（加载或卸载），对我省电网运行状况优化、杜绝电力浪费起到了关键作用。

本项目技术集成了DAS、总线、程控软件创建等，与传统技术和装置相比具有显著性价比优势。

该项目编制了科学实用的《建筑设备一体化监控系统设计标准》，经专家组评审通过，于2017年年底发布并实施，为实现我省建筑设备一体化监控和产品生产、安装、施工的规范化标准化给出强有力的技术支撑，加速了研究成果在全省的产业化进程。

项目成果在全省各地区公共建筑中得到广泛推广和应用，系统运行安全、稳定，社会、经济效益显著，有良好的绿色节能技术推广示范效应。

据此，特推荐该项目申报湖南省科学进步三等奖。

三、项目简介传统的建设电气设计、施工、维护等均由强电、弱电两个专业完成，施工布线复杂、工程投资大、维护困难，为解决上述技术难题，课题组开展“建筑设备电气一体化智能监控系统关键技术研究”，应用基于双绞线的时分复用系统等技术实现供电（强电）和信号传输（弱电）的有机兼容。

该项技术的应用不但进一步消除了供电（强电）对传输信号（弱电）的干扰，而且大大简化了线路管道工程量，节省大量投资成本。

集成DAS、总线、程控软件创建的本项目技术与传统技术相比，具有显著的性价比优势。

摘要在如今发展迅速的环境中，建筑能耗问题已引起了各个国家的重视，在我们的生活中对能源的消耗也也渐渐成为了我国的一大重要解决问题。

我国对于建筑能耗的监测和管理的技术也已日趋完善。

本文主要研究如何用PC机对建筑物内的智能仪表进行监控和管理，采用何种通信方式完成计算机与智能仪表之间的通信。

在本设计中主要可以分为上位机和下位机两大部分，上位机的主要任务是利用组态软件进行整个建筑能耗监测管理系统平台的设计，下位机则是利用单片机来模拟我们生活中的智能仪表，最后利用串口通信可以实现上位机对下位机的控制，并且可以提取下位机的数据。

其中的通信用到了RS-485现场总线和Modbus通信协议，这也和现实工业中所应用的能耗监控系统相吻合。

关键词：建筑能耗通信协议RS-485 Modbus 智能仪表AbstractIn this rapid developmental environment, building energy consumption has raised much attention through many countries. Energy consumption has become an essential problem for us to solve not only in industry but also in our daily life. Our technology of monitoring and managing the building energy consumption has been gradually improved.This study focuses on how to use Personal Computer to monitor and manage the intelligent meters in buildings, and using what communication technology to achieve the communication between Personal Computer and intelligent meters. This design can be separated into two parts: Personal Computer and console computer. The former one is mainly used to design the monitoring and management system of building energy consumption. The latter one is designed to imitate the intelligent meters by using MCU. And thus manage the Personal Computer and console computer by using serial communication, and extract the data. RS-485 and Modbus protocols are used in this communication, which is consistent with the applied energy monitoring system in real industry.Key words：Building Energy consumption Protocols RS-485 Modbus Intelligent Meters目录摘要 (I)Abstract ........................................................................................................... I I 引言....................................................................................................... - 1 - 1. 绪论 ....................................................................................................... - 2 - 1.1研究背景及意义 .................................................................................... - 2 - 1.2 国内外发展现状 ................................................................................... - 2 - 1.3 本课题的目的及意义 ............................................................................ - 4 -1.4 本课题研究的主要内容......................................................................... - 4 -2. RS-485现场总线.................................................................................... - 6 - 2.1 RS-485总线......................................................................................... - 6 - 2.2 RS-485总线的特点 .............................................................................. - 6 - 2.3 RS-485总线布线规律........................................................................... - 7 -2.3 RS-485总线布线方法........................................................................... - 8 -3. Modbus通信协议 ................................................................................... - 9 - 3.1 Modbus协议概述 ................................................................................. - 9 - 3.2 Modbus物理层................................................................................... - 10 - 3.3 协议报文............................................................................................ - 11 - 3.4 两种串行传输模式.............................................................................. - 13 - 3.4.1 ASCII模式....................................................................................... - 13 -3.4.2 RTU模式......................................................................................... - 13 - 3.5 差错校验方法..................................................................................... - 14 - 3.5.1 LRC校验......................................................................................... - 14 -3.5.2 CRC校验 ........................................................................................ - 15 -4. 下位机系统设计 ................................................................................... - 17 - 4.1 下位机系统硬件设计 .......................................................................... - 17 - 4.1.1 RS-232转RS-485电路设计 ........................................................... - 18 - 4.1.2 RS-485转TTL电路设计 ................................................................. - 20 -4.2 下位机软件设计 ................................................................................. - 22 -5. 上位机的组态软件设计......................................................................... - 26 - 5.1 ForceControl V7.0 简介 ..................................................................... - 26 - 5.2 建筑能耗监测管理系统的设计............................................................ - 26 - 5.2.1 系统权限管理.................................................................................. - 27 - 5.2.2 能源实时分析.................................................................................. - 30 - 5.2.3 系统安全预警.................................................................................. - 32 - 5.2.4 能耗统计分析.................................................................................. - 33 - 结论..................................................................................................... - 37 - 致谢..................................................................................................... - 38 - 参考文献................................................................................................... - 39 -引言随着我国的经济发展，在我们的生活中涌现出了越来越多的智能化的产品，对能源的消耗也是越来越多，但是能源消耗问题在之前却没能得到大家的重视。