一种基于电力监控的楼宇能源管理系统的制作方法

文档序号:11853791阅读:341来源:国知局

本实用新型涉及电力管理系统技术领域,具体的说是一种基于电力监控的楼宇能源管理系统。



背景技术:

随着科学技术的不断进步,特别是计算机及通信技术的飞速发展,人们对追求建筑物应有的高效舒适环境的标准越来越高,然而目前国内楼宇电能能耗高、浪费大、管理不善和节能改造效果不佳、施工成本高的问题一直没有得到很好解决,在能源需求日趋紧张的情况下,实现楼宇节能是必然的选择。

因此,为克服上述技术的不足而设计出一款结构简单、能实现对楼宇电力和环境参数智能控制、减少能耗浪费、施工方便的一种基于电力监控的楼宇能源管理系统,正是发明人所要解决的问题。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本实用新型的目的是提供一种基于电力监控的楼宇能源管理系统,其结构简单,能实现对楼宇电力和环境参数智能控制,减少能耗浪费,施工方便。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于电力监控的楼宇能源管理系统,其包括ZigBee网络协调器、ZigBee终端节点、终端执行模块、数据处理模块,所述数据处理模块通过路由器与ZigBee网络协调器连接,所述ZigBee终端节点通过ZigBee网络协调器与嵌入式系统网关连接,所述嵌入式系统网关通过路由器与终端执行模块连接,所述ZigBee终端节点、ZigBee网络协调器、嵌入式系统网关、路由器分别与电源模块连接;

所述ZigBee终端节点包括电能数据采集模块、电力供电开关控制模块、红外感应器、光照传感器、温湿度传感器,所述终端执行模块包括无线红外遥控模块、电力供电开关,所述数据处理模块包括数据存储单元、数据处理单元、B/S服务器、数据库。

进一步,所述ZigBee终端节点和ZigBee网络协调器均采用CC2530微控制器,所述电能数据采集模块包括两个CC2530微控制器,其中一个所述CC2530微控制器对电能数据进行采集及实时显示,采集到的数据经另一个所述CC2530微控制器整合编码后发送到ZigBee网络协调器中。

进一步,所述嵌入式系统网关采用S3C2440作为处理器。

进一步,所述温湿度传感器采用SHT10传感器。

进一步,所述红外感应器采用500BP传感器。

进一步,所述光照传感器采用LXD7506传感器。

本实用新型的有益效果是:

1、本实用新型结构简单,能实现对楼宇电力和环境参数智能控制,减少能耗浪费。将ZigBee无线传感网络技术针对楼宇电力和环境参数的控管系统,与传统的楼宇电力节能系统相比,可解决工程化中需对现有配电线路进行二次布线的施工难题,同时实现公用环境舒适度与节能的平衡控制策略。

附图说明

图1是本实用新型总体结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本实用新型,应理解,这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解,在阅读了本实用新型讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改,这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。

参见图1是本实用新型总体结构示意图,该结构一种基于电力监控的楼宇能源管理系统,包括ZigBee网络协调器、ZigBee终端节点、终端执行模块、数据处理模块,数据处理模块通过路由器与ZigBee网络协调器连接, ZigBee终端节点通过ZigBee网络协调器与嵌入式系统网关连接,嵌入式系统网关通过路由器与终端执行模块连接,ZigBee终端节点、ZigBee网络协调器、嵌入式系统网关、路由器分别与电源模块连接;ZigBee终端节点包括电能数据采集模块、电力供电开关控制模块、红外感应器、光照传感器、温湿度传感器,终端执行模块包括无线红外遥控模块、电力供电开关,数据处理模块包括数据存储单元、数据处理单元、B/S服务器、数据库。嵌入式系统网关采用S3C2440作为处理器,与其连接的路由器可以产生WiFi信号。

终端执行模块执行来自数据处理模块的命令,根据用户的用电情况,执行远程通断与电路输出功率的调节,同时终端执行模块要实现与ZigBee网络协调器之间的双向数据通讯。ZigBee网络协调器用以组建ZigBee网络,实现各ZigBee终端节点无线数据通信,收集终端节点数据如光照传感器当前值及灯具当前开关状态,并统一将信息传送给数据处理模块,同时负责将数据处理模块下发控制指令分发至每个ZigBee终端节点,实现数据处理模块对所有ZigBee终端节点的统一控制。

ZigBee终端节点由电能数据采集模块、电力供电开关控制模块、红外感应器、光照传感器、温湿度传感器构成。电能数据采集模块采用了两个CC2530微控制器分别控制电能数据的采集及显示,并将数据发送到ZigBee网络协调器中,其中一个CC2530微控制器对电能数据进行采集及实时显示,采集到的数据经另一个CC2530微控制器整合编码后发送到ZigBee网络传感器中。温湿度传感器能实时采集环境的温湿度,通过返回的温湿度数据,分析环境温湿度对电能消耗的影响。采用温湿度采集芯片SHT10采集环境温湿度数据,CC2530微控制器将SHT10传感器采集的数据整合编码后发送到ZigBee网络协调器中。电力供电开关控制模块的一个作用是向ZigBee协调器发送开关状态数据,另一个作用是接收来自ZigBee协调器发送过来的命令,根据命令控制电力供电开关。红外感应器应用500BP作为核心传感器,采集人体红外线数据,根据红外信号判断有无人在楼宇单元活动自动给电,在自动模式状态下达到最优节能目的。系统采用灵敏度相对较高的光照度传感器LXD7506作为光照度模拟信号的采集,主控微控制器采用CC2530,经过CC2530自带的AD转换,将光照度模拟信号转换成数字信号,整合编码后发送到Zigbee网络协调器中,通过光照传感器可根据环境光照度的变化情况自动调节用电水平。

ZigBee终端节点和ZigBee网络协调器都采用CC2530作为微控制器。CC2530内部自带电源管理模块和时钟管理模块,在系统睡眠时达到最大程度地降低自身电能消耗,CC2530内部自带两个可设置的串口,方便数据的采集与传输,微控制器外接晶振频率高达32MHz,数据采集速度和传输速度达到高速的标准CC2530微控制器表面积仅仅只有6mm* 6mm,从硬件体积上降低了成本。

本实用新型将ZigBee无线传感器网络技术针对楼宇电力和环境参数的控管系统,与传统的楼宇电力节能系统相比,可解决工程化中需对现有配电线路进行二次布线的施工难题,同时实现公用环境舒适度与节能的平衡控制策略,系统具有很强的实用性,接上不同的传感器,布置于不同场合,还可建立各种无线传感器网络,应用于各种不同领域。

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