[发明专利]大型公共建筑能耗及室内环境质量无线分布远程监控系统

说明书

技术领域

本发明属于建筑节能及建筑环境应用领域的一种集成多功能无线分布式远程监控系统，具体涉及一种大型公共建筑能耗（用电）与室内环境质量多参数（温度、湿度、照度、CO₂浓度等）无线分布式远程监控技术，该系统将无线检测技术、分布式网络技术、远程传输技术相结合，为大型公共建筑能耗监测、节能实施，以及营造一个高效率室内工作环境提供分布式、无线远程、网络化的解决方案。

背景技术

大型公共建筑一般是指单体建筑面积在2万m²以上、采用中央空调的办公、商业、旅游、科教文卫、通信以及交通枢纽等公共建筑。随着我国城市建设的飞速发展和经济水平提高，大型公共建筑在城镇建筑中的比例迅速增加，据相关资料，我国大型公共建筑面积总量约4～5亿平方米，占城镇建筑总量不到4％，但其年耗电量却占到我国城镇建筑总耗电量的22%以上。统计表明，我国大型公共建筑的节能潜力普遍在30%以上，有的大型公共建筑甚至可达50%以上。“十二五”期间我国将深入开展公共建筑节能监管体系建设，中央财政支持有条件的地方建设公共建筑能耗监测平台，对重点建筑实行分项计量与动态监测，争取在“十二五”期间，实现大型公共建筑单位面积能耗下降15％；同时，大型公共建筑内部人员密集，对室内工作环境质量的舒适性、健康性、高效性有着更高的要求。室内工作环境质量的优劣不仅直接关乎建筑内人员的身心健康，而且会对人员的工作效率造成重大影响。据世界银行估计，中国每年因室内环境污染所造成的经济损失约32亿美元。研究表明，通过有效改善室内工作环境质量可在保证人员健康的同时将建筑物内部人员的工作效率提高15%～20%。

由于大型公共建筑中各能耗监测点及室内环境质量监测点具有分布式的特征、造成在其之间布线困难。另外，由于缺乏系统的、统一的监测平台以及实时有效的监测手段，造成能耗数据与室内环境质量数据难以实时、准确计量，因而无法有效评估建筑节能与室内环境质量水平，更不能有效指导营造一个节能与绿色、健康环境。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种大型公共建筑能耗与室内环境质量多参数、分布式无线远程实时监控系统，该系统由能耗数据无线监测终端、室内环境质量无线监测终端及ZigBee/以太网网关共同构成。能耗数据无线终端监测建筑物中各用电回路的数据，通过无线的方式实现对建筑能耗进行分类分项统计；室内环境质量无线监测终端具有上述四参数模拟量输入接口，采集大型公建内部环境质量数据，经过处理可实现对建筑室内环境质量的评估；上述两类无线终端组成自组织、自愈合的ZigBee无线网状（MESH）网络，通过统一无线监测平台对两类数据进行无线采集、传输、汇聚，通过ZigBee/以太网网关实现了ZigBee/以太网协议转换以及基于Internet网络的数据远程实时监控。

为实现上述任务，本发明采取了如下的技术解决方案：

一种大型公共建筑能耗与室内环境质量多参数、无线分布式远程实时监控系统，其特征在于，包括：

在大型公共建筑中各用电回路的电能计量装置（电表）中安装能耗数据无线采集终端；

在大型公共建筑内部各工作空间布设环境质量无线监测终端；

在大型公共建筑中布设ZigBee/以太网网关；

上述能耗数据无线监测终端与室内环境质量无线监测终端内部均集成有ZigBee无线收发模块；

所述的能耗数据无线监测终端与室内环境质量无线监测终端组成的网络将其采集的数据汇集于ZigBee/以太网网关，经由以太网或Internet网络传输至管理中心或更高一级用户。

本发明实现了基于ZigBee技术与Internet网络的大型公共建筑能耗与室内环境质量无线远程实时监控。达到了对建筑物能耗数据及其室内环境质量数据的实时、准确监控、信息化、科学化管理，使国家制订的节能降耗制度落到实处，并通过室内环境质量数据可建立室内环境质量评价模型，能有效地评估建筑物室内环境质量的健康程度，并为其他节能控制技术提供数据支持。具体技术效果体现在：

1.统一的无线监测平台

为解决大型公建中能耗数据与室内环境质量数据的科学准确统计，本专利基于ZigBee无线技术开发了大型公建能耗与室内环境质量多参数无线监测平台，该平台具备典型的分布式特征，通过该平台可实现以自组织的方式构建无线监测网络，对建筑中的能耗数据以及室内环境数据进行无线采集与监测，并对两类数据进行实时远程传输，通过一个统一的无线监测平台完成对各类数据的监测与管理工作。

2.能耗数据无线实时监测