CN101236430A - 无线内网建筑能耗及环境实时监测与分析方法 - Google Patents

Abstract

无线内网建筑能耗及环境实时监测与分析方法，涉及建筑能耗及室内环境实时监测领域。现有技术存在施工复杂、工期长、使用成本高的缺陷，本发明的步骤包括采集参数、通过无线传感内网传输传输汇聚参数、将汇聚后的参数传输给数据库、数据处理分析。免去了布线的麻烦，减少了成本和工期，降低了使用成本，并减轻了建立建筑能耗及环境监测***所带来的施工量以及综合布线对环境的影响，应用灵活，特别适用于既有建筑或设施。

Description

无线内网建筑能耗及环境实时监测与分析方法

【技术领域】

本发明专利涉及建筑能耗及室内环境实时监测领域，具体地说是一种在新建或既有建筑内实时监测用电、用水情况及室内温湿度、CO₂浓度等环境参数的方法。

【背景技术】

建筑节能在我国建设节约型社会中有着举足轻重的地位，在满足建筑环境要求的基础上降低建筑运行能耗，成为建筑可持续发展的重要课题。实现建筑节能的目标可以采取多种不同的措施，采用节能设备和节能工艺、开发新材料等都是建筑节能的有效方式。无论采取哪种方式，其基础都是充分掌握建筑的全部用能信息，发现用能过程中存在的问题；另一方面，为了使节能工作长期开展下去，还需要建立数据监测的长效机制，建立建筑能耗的数据库，不断补充最新的能耗统计分析数据，为政府开展能耗公示平台、采取相关措施提供技术支持。

目前，现有的建筑能耗分项计量的信息采集及传输以有线和GSM/CDMA方式为主。其中应用较多的是有线方式，但是有线方式需要综合布线，施工相对复杂，工期长；GSM/CDMA无线传输方式虽然免去了布线的麻烦，但是使用成本较高，不适宜内网传输。

【发明内容】

为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供一种无线内网建筑能耗及环境实时监测与分析方法，通过无线传感技术既免去布线的麻烦，又达到降低成本，便于使用和内网传输的目的。

为此，本发明采用以下技术方案：无线内网建筑能耗及环境实时监测与分析方法，其特征在于它包括以下步骤：

一)通过采集设备采集建筑内的能耗及环境参数；

二)将参数通过无线传感内网传输并汇聚到无线传感主端机，无线传感内网包括设于建筑内的相互通过无线通讯连接的若干无线传感端机，所述的采集设备与无线传感端机相连并将采集到的参数先传输给相应无线传感端机，然后再传输至无线传感内网中。

三)汇聚后的参数由无线传感主端机传输给数据库；

四)采用数据处理装置对取得的参数进行处理分析，并采取相应措施。

无线传感端机之间相隔一定距离设置，所有的端机通过无线信号直接或间接地通讯连接。无线传感网中的无线信号通过各个端机接力传递，最后汇拢到无线传感主端机，再由主端机传到数据库。本发明只需在楼内直接放置端机便可完成信息传输，端机可以根据需要选择或改变放置的位置，不需要预先布设线路，安装方便。在使用过程中，信息的传输都是免费的，不像GSM/CDMA方式一样需要向服务商支付费用，大大降低了使用成本。数据处理装置可采用PC机。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采取如下技术措施：

所述的采集设备包括耗能设备仪表，包括电表、冷量计、水表等，以收集主要的能源消耗情况，便于分析。

所述的耗能设备仪表通过RS485端口与无线传感端机相连，RS485端口使用广泛，通用性强。

所述的采集设备包括环境参数采集设备，包括温度传感器、湿度传感器和CO₂含量传感器，以对室内的温度、湿度、CO₂含量等进行监控，便于将这个量的值限制在一定范围内。

所述的温度传感器、湿度传感器和CO₂含量传感器置于无线传感端机内，用以监测室内空气的情况，一体式不占空间、便携，。

所述的对参数的处理分析包括：

1)对无线传感端机传输的数据进行保存和归档，形成动态的能耗监测记录；

2)对耗能设备的运行数据用曲线、图表形式实时显示，并实时监测设备运行状况，采用实时声光报警提示管理人员；

3)按时、日、月、年等不同时段，或不同地理位置，或不同能源类别，或不同类型耗能设备对能耗数据进行统计，通过数据处理装置生成实时曲线、历史曲线、仿真曲线、实时数据报表和日月年报表并显示，提供能耗分析及预测未来能源消耗趋势的基础资料；

4)通过数据处理装置相连与打印设备输出各种相关报表；

5)通过对各耗能设备的分项能源资源消耗计量，计算各分项计量***的能效，进而对能效进行综合评分，得到耗能***的综合评价；

6)对环境参数进行存储，并用图表形式实时显示，形成动态的环境监测管理***，利用实测环境参数反馈相应环境设备运行***，进行实时调节，提醒运行管理人员改进相关***控制策略，实现节能目标；

7)记录耗能设备的各项属性参数，建立设备台帐和动态资产管理信息。

有益效果：本发明通过实时数字化设备数据采集和无线内网传输及后台功能齐全的数据存储及运行分析***实施了对建筑能耗及环境实时监测和分析，免去了布线的麻烦，减少了成本和工期，降低了使用成本，并减轻了建立建筑能耗及环境监测***所带来的施工量以及综合布线对环境的影响，应用灵活，特别适用于既有建筑或设施。

【附图说明】

图1为本发明所采用监测***的示意图。

图2为本发明所采用监测***的另一示意图。

图3为应用本发明的大楼能耗及环境监测与反馈控制示意图。

图4为本发明后台数据处理***功能模块图。

【具体实施方式】

采用如图1、2所示***的无线内网建筑能耗及环境实时监测与分析方法，从数字式电表、冷量计等耗能设备仪表上采集能耗参数，从温湿度传感器等环境参数采集设备采集环境参数，通过由无线传感端机组成的无线传感网将参数信息传输至无线传感主端机，再由无线传感主端机通过电脑发至数据库进行分析处理，温湿度传感器可内置于无线传感端机内，也可以外置于地面、墙面、窗面等处。

后台数据处理包括设备台帐及动态资产管理、动态监测记录、运行数据图表显示及声光报警、能耗数据统计及预测、报表输出及打印、***能耗计算及综合评分、动态环境监测管理***七个主要模块(图4)。

图3为本发明一个应用例子，在使用过程中，将数据库与新风***和空调机组相连，便可根据收集到的参数来控制各幢大楼内的温度，实现反馈控制调节。

Claims (6)

1、无线内网建筑能耗及环境实时监测与分析方法，其特征在于它包括以下步骤：

1)通过采集设备采集建筑内的能耗及环境参数；

2)将参数通过无线传感内网传输并汇聚到无线传感主端机，无线传感内网包括设于建筑内的相互通过无线通讯连接的若干无线传感端机，所述的采集设备与无线传感端机相连并将采集到的参数先传输给相应无线传感端机，然后再传输至无线传感内网中。

3)汇聚后的参数由无线传感主端机传输给数据库；

4)采用数据处理装置对取得的参数进行处理分析，并采取相应措施。

2、根据权利要求1所述的无线内网建筑能耗及环境实时监测与分析方法，其特征在于所述的采集设备包括耗能设备仪表。

3、根据权利要求2所述的无线内网建筑能耗及环境实时监测与分析方法，其特征在于所述的耗能设备仪表通过RS485端口与无线传感端机相连。

4、根据权利要求2所述的无线内网建筑能耗及环境实时监测与分析方法，其特征在于所述的采集设备包括环境参数采集设备，包括温度传感器、湿度传感器和CO₂含量传感器。

5、根据权利要求3所述的无线内网建筑能耗及环境实时监测与分析方法，其特征在于所述的温度传感器、湿度传感器和CO₂含量传感器置于无线传感端机内。

6、根据权利要求3所述的无线内网建筑能耗及环境实时监测与分析方法，其特征在于所述的对参数的处理分析包括：

1)对无线传感端机传输的数据进行保存和归档，形成动态的能耗监测记录；

2)对耗能设备的运行数据用曲线、图表形式实时显示，并实时监测设备运行状况，采用实时声光报警提示管理人员；

3)按时、日、月、年等不同时段，或不同地理位置，或不同能源类别，或不同类型耗能设备对能耗数据进行统计，通过数据处理装置生成实时曲线、历史曲线、仿真曲线、实时数据报表和日月年报表并显示；

4)通过数据处理装置相连与打印设备输出各种相关报表；

5)通过对各耗能设备的分项能源资源消耗计量，计算各分项计量***的能效，进而对能效进行综合评分，得到耗能***的综合评价；

6)对环境参数进行存储，并用图表形式实时显示，形成动态的环境监测管理***，利用实测环境参数反馈相应环境设备运行***，进行实时调节；

7)记录耗能设备的各项属性参数，建立设备台帐和动态资产管理信息。

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