(10)申请公布号 CN 102359735 A
(43)申请公布日 2012.02.22C N 102359735 A
*CN102359735A*
(21)申请号 201110261922.4
(22)申请日 2011.09.06
F24F 11/00(2006.01)
(71)申请人上海交通大学
地址200240 上海市闵行区东川路800号
(72)发明人陈进 周徐宁 从飞云 刘韬
肖文斌 王冉 朱文
(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限
公司 31236
代理人
郭国中
(54)发明名称
(57)摘要
本发明提供了一种大型公共建筑节能监控系
集环境及能耗参数，通过无线网络将数据传输至
无线网关服务器；无线网关服务器对接收到的数
据进行处理后将此数据写入网络数据库服务器；
控制主机通过因特网与网络数据库服务器相连
接，获得数据并进行分析处理，最后通过空调控制
器对空调进行控制。本发明实现公共建筑内环境
及能耗参数的数据采集分析，网络实时发布，并为
温度、湿度的控制提供合理方案，达到以最小能耗
实现最佳温度、湿度控制的效果，最大程度减小空
调能耗。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请
权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页
1.一种大型公共建筑节能监控系统，其特征在于：包括若干个无线网络节点、无线网关服务器、网络数据库服务器及控制主机；所述若干个无线网络节点采集建筑内不同位置的环境参数及能耗参数，并通过无线网络将数据传输至所述无线网关服务器；所述无线网关服务器对接收到的无线网络节点数据进行整理和分析，并通过所述无线网关服务器中的控制器将此实时数据通过因特网写入所述网络数据库服务器；所述控制主机通过因特网与所述网络数据库服务器相连接，从而获取到实时的环境数据并进行分析，
根据预设定的目标温度值，计算得到建筑内各空调口的开设温度值，通过空调控制器对空调进行控制。
2.根据权利要求1所述的大型公共建筑节能监控系统，其特征在于：所述的无线网络节点包括传感器、无线传输模块、射频天线和电池；所述无线传输模块与传感器、射频天线和电池分别连接，所述电池对所述无线传输模块供电，所述无线传输模块通过所述传感器采集环境参数及能耗参数并通过所述射频天线把数据传输至所述无线网关服务器。 3.根据权利要求2所述的大型公共建筑节能监控系统，其特征在于：所述的传感器包括热电偶传感器、湿度传感器、CO
传感器和电流互感器。
2
4.根据权利要求1所述的大型公共建筑节能监控系统，其特征在于：所述的无线网关服务器还包括无线采集模块、存储器和供电设备；所述供电设备对所述无线网关服务器供电，所述无线采集模块接收所述无线网络节点数据后分别输送至所述存储器和所述控制器。
5.根据权利要求1所述的大型公共建筑节能监控系统，其特征在于：所述的控制主机包括网络接口模块以及PC终端。
6.根据权利要求5所述的大型公共建筑节能监控系统，其特征在于：所述的网络接口模块为有线网络接口模块或无线网络接口模块。
大型公共建筑空调节能监测系统
技术领域
[0001] 本发明涉及的是一种无线测试技术，特别涉及一种基于无线网络的大型公共建筑节能监控系统。
背景技术
[0002] 近年来我国建设的大型公共建筑广泛地采用了中央空调系统，此投资约占建筑总投资的10%以上，建筑能耗是普通住宅的5～15倍，而其中央空调系统能耗在大型公共建筑能耗中所占的比例较大。因此，大型公共建筑节能成为全社会节能的重要组成部分，是节能监管的重点。空调系统能否节能成为降低建筑能耗的关键因素。
[0003] 在大型公共建筑（如大型购物商场、学校图书馆等）中，现有的空调调控模式一般采用人工统一调控模式。根据欲设定的温度，人为将公共建筑中所有的空调口温度设置成统一温度值，并且调控的时间间隔跨度大。这样不仅浪费资源，而且温度和湿度的反馈不及时，使得控制效果不理想，无法解决整个公共建筑内温度场分布不均匀，舒适性差等问题。特别是在大型的多层连通的公共建筑中，室内的实
际温度存在一个明显的下降梯度，造成各个楼层温差大，而工作环境受温度差的影响使舒适性变差。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种大型公共建筑节能监控系统，实现公共建筑内环境参数及能耗参数的数据采集分析，网络实时发布，并为温度、湿度的控制提供合理方案，达到以最小能耗实现最佳温度、湿度控制的效果，最大程度减小空调能耗的目的。本发明所采用的硬件平台可快速有效地实现对现场数据的实时采集与发布，大大降低项目的施工难度，缩短开发周期，提高开发效率，可大规模应用。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明涉及的大型公共建筑节能监控系统，包括若干个无线网络节点、无线网关服务器、网络数据库服务器及控制主机；所述若干个无线网络节点采集建筑内不同位置的环境参数及能耗参数，并通过无线网络将数据传输至所述无线网关服务器；所述无线网关服务器对接收到的无线网络节点数据进行整理和分析，并通过所述无线网关服务器中的控制器将此实时数据通过因特网写入所述网络数据库服务器；所述控制主机通过因特网与所述网络数据库服务器相连接，从而获取到实时的环境数据并进行分析，根据预设定的目标温度值，计算得到建筑内各空调口的开设温度值，通过空调控制器对空调进行控制。
[0006] 优选的，所述的无线网络节点包括传感器、无线传输模块、射频天线和电池；所述无线传输模块与传感器、射频天线和电池分别连接，所述电池对所述无线传输模块供电，所述无线传输模块通过所述传感器采集环境参数及能耗参数并通过所述射频天线把数据传输至所述无线网关服务器。
[0007] 优选的，所述的传感器包括热电偶传感器、湿度传感器、CO2传感器和电流互感器。
所述热电偶传感器、湿度传感器、CO
2传感器分别将该位置的温度、湿度百分比、CO
2
浓度通
过无线网络传输至无线网关服务器；所述电流互感器将建筑中各楼层的三相电流信号通过无线网络传输至无线网关服务器。
[0008] 优选的，所述的无线网关服务器还包括无线采集模块、存储器和供电设备；所述供电设备对所述无线网关服务器供电，所述无线采集模块接收所述无线网络节点数据后分别输送至所述存储器和所述控制器。
[0009] 优选的，所述的控制主机包括网络接口模块以及PC终端。实现对公共建筑的环境参数及能耗参数监测，二维、三维温度场展示、环境参数异常的警报提醒及将控制策略输入给空调控制器等功能。
[0010] 优选的，所述的网络接口模块为有线网络接口模块或无线网络接口模块。实现与网络数据服务器的数据传输。
[0011] 与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、系统独立于设备之外，用户只需接入因特网，就可在任何地点监测公共建筑的实时
等环境数据，并可将相关数据发布于因特网。
温度、湿度、CO
2
[0012] 2、系统与空调设定硬件相连接，实现实时反馈控制，减少了人力消耗，且保证快速到达控制目的。
[0013] 3、通过无线网络平台，实现温度、湿度、CO2等环境参数及能耗数据的采集传输。[0014] 4、无
线网络平台克服了项目布线问题，且易于维护，与传统环境参数监测相比，不会对现有公共建筑产生破坏，且不会改变公共建筑的外观，大大缩短项目开发周期，提高开发效率，可大规模应用。
附图说明
[0015] 图1是基于因特网的数据采集框架图；
图2是系统终端网络数据采集实现图。
具体实施方式
[0016] 下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
[0017] 本发明已成功应用于某大学图书馆，取得了良好的监测效果。系统布置于三层连通的图书馆中，以无线网关服务器为中心，此无线网关服务器置于现场的三楼中心附近。每
传感器、2个温度传感器及1个电流互感器。热电偶层楼布置16个热电偶传感器、1个CO
2
传感器布置时，充分考虑布置的均匀性以及阅览室内的座位分布；电流互感器布置于弱电房。无线网络节点包括上述各传感器、无线传输模块、射频天线和电池；无线传输模块与传感器、射频天线和电池分别连接，电池对无线传输模块供电，无线传输模块通过上述各传感器采集环境参数及能耗参数并通过射频天线把数据传输至所述无线网关服务器。本发明充分利用无线网络节点的无线路由功能，分别对二楼和四楼的接近无线网关服务器位置的一个湿度传感器无线节点进行设置，使其工作于中转路由状态，从而解决二楼和四楼由于距
离和障碍物等限制导致部分无线节点数据传输出现的盲点问题，实现图书馆整体的无线网络全覆盖。三楼中心附近的无线网关服务器可对接入的无线网络节点的信息进行汇总，并通过无线网关服务器中的控制器将实时数据写入网络数据库。本实施例的数据采集框架图如图1所示。控制主机通过因特网与该网络数据库服务器相连接，从而获取到实时的环境数据并进行分析，根据预设定的目标温度值，计算得到建筑内各空调口的开设温度值，通过空调控制器对空调进行控制。该控制主机包括网络接口模块以及PC终端。所述网络接口模块可以为有线网络接口模块或无线网络接口模块。
[0018] 所述无线网关服务器还包括无线采集模块、存储器和供电设备；所述供电设备对所述无线网关服务器供电，所述无线采集模块接收所述无线网络节点数据后分别输送至所述存储器和所述控制器。如图
2所示，现场无线网关服务器将节点数据写入网络数据库服务器后，任何接入因特网的PC终端都可以通过授权而获取图书馆的实时环境参数及能耗数据，从而实现基于因特网网络化的数据访问。本系统的在线网络数据访问功能主要分为三个模块，模块一应用于主界面的实时数据显示（包括温度场、环境参数实时监测等）、环境参数异常报警，模块二应用于历史数据的调用查询（可查看所需要时间段的温度、湿度、、能耗等数据），模块三应用于将控制策略反馈给空调控制器，实现空调的自动控制。
CO
2
[0019] 上述实施例的系统独立于设备之外，用户只需接入因特网，就可在任何地点监测
等环境数据，并可将相关数据发布于因特网；同时系统与空公共建筑的实时温度、湿度、CO
2
调设定硬件相连接，实现实时反馈控制，减少了人力消耗，且保证快速到达控制目的。[0020] 上述实施例的系统基于无线网络平台，实现了温度、湿度、CO2等环境参数及能耗数据的采集传输。克服了项目布线问题，且易于维护，与传统环境参数监测相比，不会对现有公共建筑产生破坏，且不会改变公共建筑的外观，大大缩短项目开发周期，提高开发效率，可大规模应用。
[0021] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均视为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
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