嵌入式建筑能耗數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)的研究.pdf

1、隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市大型公共建筑的高耗能問題日益突出。大型公共建筑的能源浪費(fèi)現(xiàn)象非常嚴(yán)重，存在著巨大的節(jié)能空間。實(shí)現(xiàn)建筑能耗數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、準(zhǔn)確傳輸和科學(xué)處理，為確定建筑用能定額以及制定建筑用能超定額加價(jià)制度提供數(shù)據(jù)支持，對(duì)大型公共建筑節(jié)能管理和節(jié)能改造有著非凡的意義。
　　 數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)是數(shù)據(jù)采集器與通信網(wǎng)關(guān)的結(jié)合，它為大型公共建筑能耗數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與準(zhǔn)確傳輸提供了強(qiáng)大的支持。建筑能耗數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)就相當(dāng)于建筑能耗數(shù)據(jù)采

2、集系統(tǒng)的大腦，它負(fù)責(zé)管理數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，從能耗計(jì)量裝置讀取能耗數(shù)據(jù)，并保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠的傳輸?shù)缴蠈訑?shù)據(jù)中心。
　　 本論文依托重慶市實(shí)施國(guó)家大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的相關(guān)項(xiàng)目，研究了嵌入式建筑能耗數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。文章采用一種基于UML的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，通過分階段推進(jìn)建模，最終運(yùn)用各種UML圖形可視化的描述清楚數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)選用了Linux+ARM9的軟硬件結(jié)構(gòu)。本文以ARM9內(nèi)核微

3、處理器S3C2410X 為核心，搭建嵌入式數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)的硬件系統(tǒng)，并分析了硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。文章重點(diǎn)采用UML方法設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序框架模型，并對(duì)程序中的重點(diǎn)模塊進(jìn)行了細(xì)化設(shè)計(jì)。
　　 數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)的可配置性研究是文章的另一個(gè)研究重點(diǎn)。文章以系統(tǒng)設(shè)計(jì)為依托，重點(diǎn)從能耗數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等方面入手，通過研究基于XML的設(shè)備描述方法和基于XSLT的數(shù)據(jù)處理方法，實(shí)現(xiàn)計(jì)量裝置信息和數(shù)據(jù)處理方法動(dòng)態(tài)加入到系統(tǒng)中的目的，從而使得數(shù)據(jù)采

4、集和數(shù)據(jù)處理過程中的具體需求盡量不靜態(tài)綁定在程序代碼中，提升網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的靈活性。
　　 在實(shí)現(xiàn)階段，數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)根據(jù)其自身特點(diǎn)移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)、系統(tǒng)引導(dǎo)程序U-boot、根文件系統(tǒng)系統(tǒng)和PPP協(xié)議等，成功地構(gòu)建了數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的應(yīng)用程序運(yùn)行平臺(tái)。文章以建筑能耗數(shù)據(jù)為中心，從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)上傳三個(gè)主要模塊說(shuō)明了數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)函數(shù)，并對(duì)其中用到的串口操作，Socket編程、XSLT處理以及網(wǎng)頁(yè)頁(yè)面