DOI:10.13614/j.cnki.11-1962/tu.2013.04.002第29卷第4期2013年4月建筑科学BUILDINGSCIENCEVol.29，No.4Apr．2013［文章编号］1002-8528(2013)04-0049-04建筑能耗数据采集与传输系统设计及实现赵亮，张吉礼，梁若冰(大连理工大学建设工程学部，大连116024)［摘要］针对国家机关办公建筑和大型公共建筑的能耗监测需求，本文设计研发了一款基于STM32处理器的数据采集与传输系统，该系统由数据采集模块、数据存储模块和数据传输模块3个部分组成，支持对建筑用电量、用水量、用热量等能耗数据的信息采集，通过以太网将数据上传至数据中心服务器。目前，该系统已经投入使用，结果表明系统工作稳定可靠，能够完成能耗数据采集与传输的工作。［关键词］数据采集;能耗监测;建筑节能;网络通信［中图分类号］TU17［文献标识码］ADesignandImplementationofAcquisitionandTransmissionSystemofBuildingEnergyConsumptionDataZHAOLiang，ZHANGJi-li，LIANGRuo-bing(FacultyofInfrastructureEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China)［Abstract］Inthispaper，aimingatthedemandsofbuildingenergyconsumptionmonitoringingovernmentofficebuildingsandlargepublicbuildings，adataacquisitionandtransmissionsystembasedonSTM32microcontrollerwasintroduced．Thissystemconsistedofdatacollectionmodule，datastoremoduleanddatatransmissionmodule，whichcouldcollecttheenergyconsumptionofelectric，waterandheat，andtransmitthemtothedatacenterserver．Atpresent，thissystemhadbeenappliedinsomebuildings，theresultsindicatedthatitcouldcompletelysatisfytherequirementsofenergyconsumptionacquisitionandtransmission．［Keywords］dataacquisition，energyconsumptionmonitoring，buildingenergyefficiency，networkcommunication0引言2011年英国石油公司公布的《世界能源统计年鉴》显示，我国能源消费量占全球的20.3%，首次超过了占全球能源消费量19%的美国［1］。至此，我国已成为世界上能源消耗最大的国家，所承受的节能减排压力之大不言而喻。随着我国城市化的快速发展以及工业化进程的加快，建筑能耗逐年增加，能源需求不断加大与能源相对不足的矛盾日益加重。目前，建筑在使用过程中的运行能耗已经超过了国民经济总能耗的27%，建筑与工业、交通并列，成为我国能源消耗的3大“耗能大户”［2-4］。因此，建筑节能已成为解决能源供应不足和提高能源利用效率的重要途径之一，对促进全社会节能减排有着重要意义。而实现建筑节能的首要条件是掌握建筑用能情［收稿日期］2012-11-09［作者简介］赵亮(1983-)，男，在读博士研究生［联系方式］zliangdut@qq．com况，进一步发现耗能突出的问题［5］。在此背景下，建筑能耗监测平台应运而生。1系统方案设计1.1系统需求分析针对《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统技术导则》以及《高等学校校园建筑节能监管系统导则》中对数据采集器的需求分析［6］，本系统设计实现的数据采集器具备如下功能。1)数据采集:支持定时采集，周期可以从1min到1h灵活配置;支持同时对64台计量装置设备进行数据采集;支持同时对不同种类的计量装置进行数据采集，包括电能表(含单相电能表、三相电能表、多功能电能表)、水表、燃气表、热(冷)量表等。2)数据存储:配置2GB容量的SD卡存储器，可存储1个月的能耗数据信息。3)数据传输:支持同时向2个数据中心(服务器)发送数据，因传输网络故障等原因造成传输中50建筑科学第29卷断时，待恢复网络传输功能后，利用断点续传可将数据进行重新传输。1.2系统实现本系统采用STM32F103VET6作为核心处理器，该芯片是STM32系列的增强型芯片，内部集成较大容量的存储器和丰富的硬件接口电路。工作频率为72MHz，具有5路USART串行通信接口、64K字节SRAM存储器，512K字节Flash程序存储器，具有I2C、SPI、SDIO等多种通用串行通信接口，具有较强的抗干扰能力，在工业现场得到了广泛的应用［7］。采用W5100作为网络驱动芯片，该芯片集成了全硬件的TCP/IP协议栈，是一款多功能的单片网络接口芯片［8］。...