【導(dǎo)讀】生活中對能源的消耗也也漸漸成為了我國的一大重要解決問題。我國對于建筑能耗。的監(jiān)測和管理的技術(shù)也已日趨完善。信方式完成計(jì)算機(jī)與智能儀表之間的通信。在本設(shè)計(jì)中主要可以分為上位機(jī)和下位。信可以實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對下位機(jī)的控制，并且可以提取下位機(jī)的數(shù)據(jù)。

　　

【正文】 A 和 B，當(dāng)輸入正確時(shí)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，并且可以進(jìn)行對組態(tài)軟件的修改和退出。如圖 用戶管理所示進(jìn)行設(shè)置。 圖 用戶管理 操作工不可以添加和刪除用戶，只可以修改密碼。而系統(tǒng)管理員級別可以添加和刪除用戶。點(diǎn)擊用戶管理可彈出用戶管理窗口進(jìn)行用戶管理功能。 如圖 用戶管理界面所示。 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 圖 用戶管理界面 整個(gè)系統(tǒng)的登錄界面 如圖 登陸界面所示 ，右上角顯示當(dāng)前登錄的用戶信息，包括當(dāng)前登錄的用戶和用戶的級別。用戶登陸后可進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行查看，沒有登錄的用 戶則不能進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行查看。 圖 登陸界面 進(jìn)入系統(tǒng)之后的功能選擇界面設(shè)計(jì) 如圖 功能界面所示 。進(jìn)入系統(tǒng)之后對能耗的監(jiān)控可分為三大部分，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、安全預(yù)警和能耗統(tǒng)計(jì)。 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 圖 功能界面 能源實(shí)時(shí)分析 在建筑能耗的分析與統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)能耗是可以非常直觀的顯示出每個(gè)建筑物中的實(shí)際能耗，它都能實(shí)時(shí)的顯示在電腦屏幕上，這樣更容易的使監(jiān)測者直接查詢所需要的信息。不管是在任何現(xiàn)場中，對于實(shí)時(shí)能耗的功能都是必不可少的一項(xiàng)。 在本設(shè)計(jì)中，主要的設(shè)計(jì)思路是能對整個(gè)建筑物中的智能儀表進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控 ，在設(shè)計(jì)時(shí)采用 300ms 對儀表進(jìn)行一次信息采集。這樣就能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的對儀表進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。對于一些精密的儀表或者精密的工作，可以對采集時(shí)間進(jìn)行調(diào)整來買足需要。 在本設(shè)計(jì)中主要利用了兩個(gè)窗口來完成的，一個(gè)是小菜單窗口，主要是對整個(gè)建筑物能源的分類。點(diǎn)開實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)之后會顯示要查看的項(xiàng)目， 如圖 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)菜單所示。 在能源實(shí)時(shí)分析方面，本設(shè)計(jì)中主要涉及了對建筑物的水、電、氣和熱的實(shí)時(shí)監(jiān)控，在電的菜單中又分為照明及插座用電，空調(diào)用電和動力用電，在水的菜單分類中又分為中水和生活用水，燃?xì)夂蜏囟葎t沒有下一級菜單。 圖 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)菜單 在點(diǎn)擊不同的功能按鈕之后就會顯示出用戶所需要的相應(yīng)的能源的實(shí)時(shí)監(jiān)控系 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 統(tǒng)的窗口。系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控圖 如圖 燃?xì)庀到y(tǒng)所示 ，此圖是對各個(gè)樓層燃?xì)獗淼谋O(jiān)控，對于每個(gè)樓層的電表和水表在系統(tǒng)中的窗口與燃?xì)獗砘鞠嗨疲跍囟葘?shí)時(shí)監(jiān)控則選用了三維力控 Forcecontrol 組態(tài)軟件中復(fù)合組件中的 xy 曲線組件，對表格進(jìn)行了屬性的相關(guān)設(shè)置，對各個(gè)溫度節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了不同顏色的選擇，這樣在實(shí)時(shí)顯示的過程中就很直觀的可以分辨出各個(gè)樓層的溫度情況。 圖 燃?xì)庀到y(tǒng) 對于建筑物的能耗，可以根據(jù)不同的建筑物選 擇不同的監(jiān)控內(nèi)容，本設(shè)計(jì)中主要模擬住宅用戶的建筑物，所以只對水、電、氣和熱進(jìn)行了監(jiān)控。對于不同的建筑物也可以選擇不同的能耗監(jiān)控，在本論文中就不一一介紹了，對于不同的行業(yè)有不同的需求，所以在組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)之前要先對所涉及到的行業(yè)有所了解，這樣才能更細(xì)致的分析出不同的內(nèi)容。組態(tài)軟件中的模擬儀表可連接到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，這樣就可以實(shí)時(shí)顯示儀表中的當(dāng)前數(shù)值。 系統(tǒng)安全預(yù)警 在用組態(tài)軟件對樓宇進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的同時(shí)，不僅要能對樓宇的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控，而且還要對突發(fā)情況進(jìn)行報(bào)警。本設(shè)計(jì)中的報(bào)警包括模擬量報(bào)警、事件 報(bào)警、重大變化連續(xù)重復(fù)報(bào)警、硬件設(shè)備報(bào)警等。在 Forcecontrol 組態(tài)軟件中，報(bào)警事件，報(bào)警確認(rèn)處理以及報(bào)警記錄都會存檔方便日后查閱。而且可以通過不同的方式進(jìn)行報(bào)警并且傳送給用戶。 在本設(shè)計(jì)中對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了異常狀態(tài)報(bào)警、能耗超限報(bào)警和網(wǎng)絡(luò)通信報(bào)警。根據(jù)不同用戶的需求也可以設(shè)定手機(jī)短信報(bào)警，當(dāng)設(shè)備的數(shù)據(jù)超出了設(shè)定的范圍，就會在報(bào)警報(bào)表里顯示，雙擊鼠標(biāo)確認(rèn)之后就會給之前設(shè)定好的手機(jī)號發(fā)送 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 指定信息。如不需要短信提醒，則只會記錄在報(bào)表內(nèi)進(jìn)行保存。報(bào)警事件可以實(shí)時(shí)查詢和歷史查詢，并且具備條件過濾 功能，當(dāng)在過濾條件中輸入要查找內(nèi)容的條件時(shí)就可以查詢到符合條件的內(nèi)容。在本設(shè)計(jì)中對于不同的能源報(bào)警都集中到了一個(gè)表格內(nèi)，這樣可以方便查詢。報(bào)警事件 如圖 報(bào)警界面所示。 圖 報(bào)警界面 能耗統(tǒng)計(jì)分析 能耗統(tǒng)計(jì)分析主要就是對建筑物的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并且進(jìn)行比較，這樣就會很容易的比較出建筑物能耗的不同，使后期對建筑物的控制和管理變得更加的方便。 本設(shè)計(jì)中的能耗統(tǒng)計(jì)分析一共分為三大部分有能耗報(bào)告、能耗排名和能耗比較。能耗報(bào)表主要是對建筑物的歷史能耗進(jìn)行保存和查看，方便用戶對歷史能耗的查詢。能 耗排名主要是對建筑物中的一個(gè)類別的能耗進(jìn)行整個(gè)的匯總并且與其他建筑物進(jìn)行比較，可以方便使用者對于兩個(gè)建筑物中同一個(gè)類別的能耗進(jìn)行排名。能耗比較是對整個(gè)建筑物中的水，電，氣，熱進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并且用餅圖的形式進(jìn)行表示，方便用戶對建筑物能耗的比較，可以方便的查看建筑物中水，電，氣，熱分別占所有能耗的百分比。 能耗報(bào)能讓給用戶看出系統(tǒng)采樣的時(shí)間，同一時(shí)間內(nèi)能分別顯示建筑物各層的能耗。它具備時(shí)間查詢，打印預(yù)覽，打印和導(dǎo)出 CSV 文件。 設(shè)計(jì)界面如圖 能耗報(bào)表所示。 窗口設(shè)置中也是分為了兩個(gè)窗口，一個(gè)是菜單窗口，對整個(gè)建筑物 的能源進(jìn)行分類，另一個(gè)是報(bào)表窗口，所有能耗報(bào)表采用的都是一種格式的報(bào)表，都是采用了Forcecontrol 組態(tài)軟件中的歷史報(bào)表這一復(fù)合組件，再對報(bào)表進(jìn)行相對應(yīng)的能源的屬性設(shè)置。 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 圖 能耗報(bào)表 能耗排名利用了 Forcecontrol 組態(tài)軟件中復(fù)合組件中的棒圖，棒圖可以很直觀的看出建筑物中能耗的比較，在本設(shè)計(jì)中應(yīng)用棒圖形式顯示出每一個(gè)建筑物中每一類能耗的總能耗排名，所顯示的值是整個(gè)建筑物中該能耗的總和。這樣就可以很方便的對比建筑物與建筑物之間能耗的對比和排名。 界面設(shè)計(jì)如圖 能耗 排名所示。 圖 能耗排名 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 對建筑物進(jìn)行了能耗比較以外，為了更方便的讓用戶只管的看出每一層能耗相對于總能耗的百分比，在本設(shè)計(jì)中還有能耗比較一功能，用餅圖顯示出各個(gè)建筑物的總能耗相對于總能耗的百分比。 界面設(shè)計(jì)如圖 能耗比較所示。 圖 能耗比較 本章的內(nèi)容是整個(gè)建筑能耗監(jiān)控管理系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)就基本完成，已經(jīng)能夠滿足用戶的基本需求。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，利用了 Forcecontrol 組態(tài)軟件的一些簡單的函數(shù)和一些復(fù)合組件進(jìn)行組態(tài)。對于組態(tài)軟件來說，每個(gè)人都有自己對于軟件設(shè)計(jì)的見解， 本設(shè)計(jì)中所設(shè)計(jì)的建筑能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是模擬生活中的居民樓或者辦公樓進(jìn)行的設(shè)計(jì)，對于不同的建筑物會有不同的能耗，所以在組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)當(dāng)中，主要要根據(jù)不同的建筑物來進(jìn)行軟件的設(shè)計(jì)。 對于組態(tài)軟件來說，在現(xiàn)在越來越智能化的生活中應(yīng)用之處越來越普遍，小到我們平時(shí)居住的居民樓，大到生產(chǎn)制造業(yè)的工廠車間，組態(tài)軟件都是不可缺少的一部分。組態(tài)軟件對我們的生活起著至關(guān)重要的作用，它對于數(shù)字化生活起著簡化和智能的作用。對于建筑能耗方面，組態(tài)軟件可以使人們更直觀的看到能耗方面的數(shù)據(jù)，可以讓人們對建筑的能耗有更直觀的了解和掌 控。 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 結(jié) 論 在本設(shè)計(jì)的過程中，涉及到了很多原來沒有接觸過的問題，通過自己對資料的一點(diǎn)點(diǎn)的查閱和學(xué)習(xí)，最終圓滿的完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 此次設(shè)計(jì)當(dāng)中學(xué)習(xí)到了以下幾部分內(nèi)容，在做整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中也是一邊學(xué)習(xí)一邊完成畢設(shè)。 。 。 。 。 通過以上的一系列內(nèi)容，本設(shè)計(jì)基本實(shí)現(xiàn)了建筑能耗監(jiān)測管 理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，通過計(jì)算機(jī)中的組態(tài)軟件很直觀的能夠顯示出大樓中的水表，電表，燃?xì)獗砗蜏囟缺碇械臄?shù)據(jù)。 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 致 謝 在這里我要感謝北京聯(lián)合大學(xué)電氣信息系的老師們給予我的幫助和鼓勵(lì)，在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中他們盡最大的努力幫助我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，最主要的是我的指導(dǎo)老師劉瑩，她給我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了許多寶貴的建議和幫助，沒有她的指導(dǎo)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)不會進(jìn)行的如此順利。最后要感謝我的家人，他們一直在背后默默的支持我，他們的關(guān)心和鼓勵(lì)給了我很多心理上的支持。 在設(shè)計(jì)中涉及到了上位機(jī)的建筑能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，用到了三維力控公司 的組態(tài)軟件，并且在使用中也遇到了很多問題，不管是帶我們的老師還是帶我們的公司里的經(jīng)理都很耐心的給我們解決問題。在遇到軟件問題的時(shí)候公司的售后也給予了我很多的幫助并且盡最大努力的幫助我。 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 參考文獻(xiàn) [1]謝昭莉、劉渝新 基于 Modbus 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