一种智能建筑电能远程监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种智能建筑电能远程监控系统，包括数据采集模块、数据处理模块和远程访问模块；其中，数据采集模块包括电流互感器和电压互感器，以及用于对信号进行A/D转换的数据采集卡；数据处理模块为FPGA模块，包括控制状态机、外围控制单元、时钟单元、USB状态机和电能控制单元，控制状态机连接数据采集卡，外围控制单元和时钟单元分别连接控制状态机，USB状态机分别连接外围控制单元、时钟单元和电能控制单元，电能控制单元用于控制各个电气支路中电能继电器的通断；远程访问模块连接USB状态机，用于进行远程访问。本实用新型专利技术解决的智能建筑电能远程监测系统，能够实现对智能建筑不同分支电路电气参数的在线实时远程监测。

【技术实现步骤摘要】
一种智能建筑电能远程监测系统
本技术涉及电力监控系统领域，具体涉及一种智能建筑电能远程监测系统。
技术介绍
城市建设的发展使得一座座现代化的高楼大厦拔地而起，人们对办公、生活环境的安全性、舒适性、经济性的要求越来越高，智能化的设备和系统不断地引入现代建筑之中，作为各种建筑能源供应核心——供配电系统的电力监控系统在智能建筑中显得尤为重要，而且非常必要。电力监控系统是借助现代网络技术和计算机视频技术监视电力系统的运行参数、事件记录等各个数据，同时不断地传送至电力监控计算机，并实施遥控命令，使运行管理人员可以通过监控中心全面了解电力系统的运行状况。在电力监测中电能消耗的管理和评价一直研究热点，目前针对智能楼宇的电能监测常采用功率计量监测装置，监控多分支电路造成了大量的信息存储，增加的硬件和软件开销，同时，此类监测装置中模拟电子设备及计算机的使用增加了低压配电系统谐波电流，从而导致配电系统操作的不可靠和故障的产生。因此，针对智能建筑研究一种功能强大的，低成本的实时监测系统是非常必要的。
技术实现思路
本技术解决的技术问题在于提供一种智能建筑电能远程监测系统，实现对智能建筑不同分支电路电气参数的在线实时远程监测。为解决上述问题，本技术采用了如下技术方案：一种智能建筑电能远程监控系统，包括数据采集模块、数据处理模块和远程访问模块；其中，所述数据采集模块包括若干个对应于智能建筑中各个电气支路的电流互感器和电压互感器，以及用于对电流互感器和电压互感器采集的信号进行A/D转换的数据采集卡；所述数据处理模块为FPGA模块，包括控制状态机、外围控制单元、时钟单元、USB状态机和电能控制单元，所述控制状态机连接所述数据采集卡，所述外围控制单元和时钟单元分别连接控制状态机，所述USB状态机分别连接所述外围控制单元、时钟单元和电能控制单元，所述电能控制单元用于控制各个电气支路中电能继电器的通断；所述远程访问模块连接所述USB状态机，用于进行远程访问。进一步的，所述远程访问模块包括微控制器、WEB服务器、云数据库和多台客户机；所述微控制器连接所述USB状态机，所述WEB服务器分别远程连接所述微控制器和云数据库，所述客户机通过网络连接所述云数据库。进一步的，所述WEB服务器通过GPRS或WiFi网络连接微控制器，所述客户机通过以太网或APP访问所述云数据库。本技术的智能建筑电能远程监控系统，基于现场可编程门阵列（FPGA），采用嵌入式系统，结合远程访问设备，实现了对智能建筑不同分支电路电气参数的在线实时远程监测，从而快速判断故障位置和故障原因，为工作人员针对性地解决问题提供了有效途径，以高效完成各类工作。附图说明图1为本技术的智能建筑电能远程监控系统的组成示意图。图2为本技术的智能建筑电能远程监控系统具体实施例的组成示意图。具体实施方式为了进一步理解本技术，下面结合实施例对本技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本技术的特征和优点，而不是对本技术权利要求的限制。如图1所示，本技术的智能建筑电能远程监控系统，主要包括数据采集模块1、数据处理模块2和远程访问模块3。其中，数据采集模块包括若干个对应于智能建筑中各个电气支路的电流互感器和电压互感器，以及用于对电流互感器和电压互感器采集的信号进行A/D转换的数据采集卡。该模块通过电流互感器将各条支路的大电流变为小电流进行采集，通过电压互感器将各条支路的高电压变为小电压进行采集，通过数据采集卡实现数据的A/D转换。数据处理模块为本监控系统的核心模块，其具体为FPGA模块，包括控制状态机、外围控制单元、时钟单元、USB状态机和电能控制单元。控制状态机连接数据采集卡，外围控制单元和时钟单元分别连接控制状态机，USB状态机分别连接外围控制单元、时钟单元和电能控制单元。其中，控制状态机是为了更准确地产生控制时序，根据外部时钟和计数器测量出FPGA的周期，作为下一个待采样信号的采样周期，这样就减小了由于待采样信号频率的漂移而带来的采样周期的误差。外围控制单元通过并行通信方式实现对FPGA模块进行数据读写和FPGA模块对外围模块的控制，从而实现系统高性价比的功能扩展。时钟单元通过插入相应的延迟抵消FPGA内部数据传输过程中产生的时间延迟，消除时钟偏移，以保证整个系统的同步性能。USB状态机是为了灵活地与外界系统进行连接，采用并行通信，可以直接和远程访问模块的微控制器连接组成电力监测和控制系统，实现对多条支路电能信号的远程访问及对多条支路电能信号通断的控制。电能控制器单元连接各个电气支路中的电能继电器，用于将从USB状态机接收的数据处理成数字信号，并发送到各个电源继电器，实现对每条线路电能的通、断控制。远程访问模块连接USB状态机，用于进行远程访问。其具体包括微控制器、WEB服务器、云数据库和多台客户机。微控制器连接数据处理模块的USB状态机，WEB服务器分别远程连接微控制器和云数据库，客户机通过网络连接云数据库。优选的，WEB服务器通过GPRS或WiFi网络连接微控制器，客户机通过以太网或APP访问所述云数据库，从而实现对智能建筑不同分支电路电气参数的在线实时远程监测。以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能建筑电能远程监控系统，其特征在于：包括数据采集模块、数据处理模块和远程访问模块；其中，所述数据采集模块包括若干个对应于智能建筑中各个电气支路的电流互感器和电压互感器，以及用于对电流互感器和电压互感器采集的信号进行A/D转换的数据采集卡；所述数据处理模块为FPGA模块，包括控制状态机、外围控制单元、时钟单元、USB状态机和电能控制单元，所述控制状态机连接所述数据采集卡，所述外围控制单元和时钟单元分别连接控制状态机，所述USB状态机分别连接所述外围控制单元、时钟单元和电能控制单元，所述电能控制单元用于控制各个电气支路中电能继电器的通断；所述远程访问模块连接所述USB状态机，用于进行远程访问。

【技术特征摘要】
1.一种智能建筑电能远程监控系统，其特征在于：包括数据采集模块、数据处理模块和远程访问模块；其中，所述数据采集模块包括若干个对应于智能建筑中各个电气支路的电流互感器和电压互感器，以及用于对电流互感器和电压互感器采集的信号进行A/D转换的数据采集卡；所述数据处理模块为FPGA模块，包括控制状态机、外围控制单元、时钟单元、USB状态机和电能控制单元，所述控制状态机连接所述数据采集卡，所述外围控制单元和时钟单元分别连接控制状态机，所述USB状态机分别连接所述外围控制单元、时钟单元和电能控制单元，所述电能控制单...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢艳，郑逸，
申请(专利权)人：衢州职业技术学院，
类型：新型
国别省市：浙江,33