摘要：針對校園電能監(jiān)測的現(xiàn)狀，設計了基于物聯(lián)網(wǎng)結構的校園電能監(jiān)測系統(tǒng)。介紹了校園電能監(jiān)測系統(tǒng)各功能模塊的結構，并給出了后臺工程管理模塊的設計，即基于后臺工程管理，整個電能監(jiān)測系統(tǒng)都是通過設備建模和組織建模來管理的。該系統(tǒng)支持各種終端設備的遠程訪問，在軟件設計和電能監(jiān)測管理方面具有一定的先進性。

關鍵字：物聯(lián)網(wǎng)結構：電力監(jiān)控；設備建模

引言

 目前大部分高校只能通過自動抄表系統(tǒng)查看整個校園的電能消耗，無法實時監(jiān)控每個建筑和房間的電能消耗，無法滿足節(jié)能校園的發(fā)展要求。因此，有必要在校園中應用電能監(jiān)測系統(tǒng)，科學管理校園和建筑物的用電情況。目前常見的電能監(jiān)測方法有兩種:傳統(tǒng)的手持式抄表機，功能單一，攜帶方便，無法連續(xù)監(jiān)測，測量勞動強度高，大部分不具備綜合測量、分析和判斷功能；電能遠程監(jiān)測系統(tǒng)采用zigBeee、利用Internet網(wǎng)絡連續(xù)監(jiān)控現(xiàn)場數(shù)據(jù)的GPRS等無線通信方式，但是這種測量結果顯示不夠直觀，而且沒有報警、自動診斷等功能。

一系統(tǒng)結構設計

 一個完整的電能監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)控和遠程發(fā)布電力系統(tǒng)中的所有參數(shù)?；谖锫?lián)網(wǎng)架構，本文設計的監(jiān)控系統(tǒng)主要分為三個層次:感知層、傳輸層和應用層。其網(wǎng)絡拓撲如圖1所示

圖1系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖

 感知層電能采集終端的作用是采集和轉換原始電壓和電流信號，完成電能參數(shù)數(shù)據(jù)的采集，并通過RS485總線將數(shù)據(jù)上傳到智能網(wǎng)關。

 傳輸層的作用是通過校園網(wǎng)絡連接和傳輸來自感知層的信息，并將其傳輸?shù)綉脤?。智能?shù)據(jù)網(wǎng)關通過RS485總線接收數(shù)據(jù)，完成RS485總線協(xié)議與以太網(wǎng)協(xié)議的轉換，對終端電表上傳的實時數(shù)據(jù)進行本地分析，并通過校園網(wǎng)將數(shù)據(jù)壓縮包裝上傳到應用層。

 應用層監(jiān)控中心由平臺服務器、數(shù)據(jù)庫服務器和客戶端組成。監(jiān)控中心使用以太網(wǎng)通信協(xié)議接收智能數(shù)據(jù)網(wǎng)關收集的數(shù)據(jù)包，并將數(shù)據(jù)包存儲在數(shù)據(jù)庫服務器中。

二由系統(tǒng)功能模塊組成

 該設計的功能模塊分為三個部分:數(shù)據(jù)采集和存儲模塊、前臺顯示模塊和后臺工程管理模塊。系統(tǒng)功能模塊圖如圖2所示。后臺工程管理模塊支持前臺整個電能計量監(jiān)控系統(tǒng)的顯示和管理。

圖2系統(tǒng)功能模塊圖

三后臺工程管理模塊設計

 從數(shù)據(jù)網(wǎng)關數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)整理、設備采集管理、設備模板配置、組織管理、系統(tǒng)用戶權限分配、系統(tǒng)維護等方面完成后臺工程管理。設備管理、組織管理的質(zhì)量直接影響前臺數(shù)據(jù)展示的合理性、科學性和數(shù)據(jù)展示的效果。設備管理和組織管理的核心是設計和組織管理模板建模的設計。

1設備模板

圖3設備模板功能屬性及方法設計圖

 設備模板是設備管理的基礎，也是整個工程管理的焦點。設備模板設計的合理性和全面性關系到整個系統(tǒng)的科學性和合理性。設備模板設計的核心是設備模板建模和設備變量設計。該設備的模板變量設計分為四個主要模塊:

 變量基本信息設計如表1所示。

 變量通信參數(shù)設計如表2所示。

 變量報警參數(shù)設計如表3所示。

 變量濾波參數(shù)設計如表4所示。

2設備管理

 設備管理功能屬性及方法設計如圖4所示。

 設備管理是一種基于物理節(jié)點的樹形結構樹，用于管理現(xiàn)實中的組織。就像設備管理是一個真正的校園工程或管理者一樣，他們只需要根據(jù)實際工程建立目錄樹，添加相應的設備，選擇相應的設備模板。

四安科瑞建筑能耗分析系統(tǒng)

1概述

 Acrel-5000web建筑能耗分析系統(tǒng)是一個用戶端能源管理分析系統(tǒng)。在電能管理系統(tǒng)的基礎上，增加了水、氣、煤、油、熱(冷)量的集中采集和分析。通過對用戶端的所有能耗進行細分和統(tǒng)計，各種能源的使用和消耗可以通過直觀的數(shù)據(jù)和圖表顯示給管理者或決策層，從而找出高能耗點或不合理的能耗習慣，有效節(jié)能，為用戶進一步節(jié)能改造或設備升級提供準確的數(shù)據(jù)支持。用戶可以按照國家有關規(guī)定實施能源計算，分析現(xiàn)狀，找出問題，挖掘節(jié)能潛力。

2應用場所

 系統(tǒng)設計、施工和運營維護適用于公共建筑、集團公司、工業(yè)園區(qū)、大型物業(yè)、學校、醫(yī)院、企業(yè)等不同行業(yè)的能耗監(jiān)測和管理。

3系統(tǒng)功能

(1)系統(tǒng)概況；(2)用能概況；(3)用能統(tǒng)計；(4)復費率統(tǒng)計；(5)同比分析；

(6)能源流向圖；(7)夜間能耗分析；(8)設備管理；(9)用戶報告；

五系統(tǒng)硬件配置

六結語

 本文提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)結構的校園電能監(jiān)測系統(tǒng)解決方案。該方案側重于基于后臺工程管理的整個電能監(jiān)測系統(tǒng)，通過設備建模和組織建模的方式進行管理，供施工單位和管理人員使用。前臺頁面用于顯示和數(shù)據(jù)分析，供系統(tǒng)管理人員分析和使用。該方案在軟件設計和電能監(jiān)測管理方面具有一定的先進性和科學性。

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