本實(shí)用新型涉及電力監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種智能建筑電能遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

城市建設(shè)的發(fā)展使得一座座現(xiàn)代化的高樓大廈拔地而起，人們對辦公、生活環(huán)境的安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性的要求越來越高，智能化的設(shè)備和系統(tǒng)不斷地引入現(xiàn)代建筑之中，作為各種建筑能源供應(yīng)核心——供配電系統(tǒng)的電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能建筑中顯得尤為重要，而且非常必要。電力監(jiān)控系統(tǒng)是借助現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機(jī)視頻技術(shù)監(jiān)視電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)、事件記錄等各個數(shù)據(jù)，同時不斷地傳送至電力監(jiān)控計算機(jī)，并實(shí)施遙控命令，使運(yùn)行管理人員可以通過監(jiān)控中心全面了解電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

在電力監(jiān)測中電能消耗的管理和評價一直研究熱點(diǎn)，目前針對智能樓宇的電能監(jiān)測常采用功率計量監(jiān)測裝置，監(jiān)控多分支電路造成了大量的信息存儲，增加的硬件和軟件開銷，同時，此類監(jiān)測裝置中模擬電子設(shè)備及計算機(jī)的使用增加了低壓配電系統(tǒng)諧波電流，從而導(dǎo)致配電系統(tǒng)操作的不可靠和故障的產(chǎn)生。因此，針對智能建筑研究一種功能強(qiáng)大的，低成本的實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)是非常必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題在于提供一種智能建筑電能遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對智能建筑不同分支電路電氣參數(shù)的在線實(shí)時遠(yuǎn)程監(jiān)測。

為解決上述問題，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案：

一種智能建筑電能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和遠(yuǎn)程訪問模塊；其中，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括若干個對應(yīng)于智能建筑中各個電氣支路的電流互感器和電壓互感器，以及用于對電流互感器和電壓互感器采集的信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)采集卡；所述數(shù)據(jù)處理模塊為FPGA模塊，包括控制狀態(tài)機(jī)、外圍控制單元、時鐘單元、USB狀態(tài)機(jī)和電能控制單元，所述控制狀態(tài)機(jī)連接所述數(shù)據(jù)采集卡，所述外圍控制單元和時鐘單元分別連接控制狀態(tài)機(jī)，所述USB狀態(tài)機(jī)分別連接所述外圍控制單元、時鐘單元和電能控制單元，所述電能控制單元用于控制各個電氣支路中電能繼電器的通斷；所述遠(yuǎn)程訪問模塊連接所述USB狀態(tài)機(jī)，用于進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問。

進(jìn)一步的，所述遠(yuǎn)程訪問模塊包括微控制器、WEB服務(wù)器、云數(shù)據(jù)庫和多臺客戶機(jī)；所述微控制器連接所述USB狀態(tài)機(jī)，所述WEB服務(wù)器分別遠(yuǎn)程連接所述微控制器和云數(shù)據(jù)庫，所述客戶機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)連接所述云數(shù)據(jù)庫。

進(jìn)一步的，所述WEB服務(wù)器通過GPRS或WiFi網(wǎng)絡(luò)連接微控制器，所述客戶機(jī)通過以太網(wǎng)或APP訪問所述云數(shù)據(jù)庫。

本實(shí)用新型的智能建筑電能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，基于現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA），采用嵌入式系統(tǒng)，結(jié)合遠(yuǎn)程訪問設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了對智能建筑不同分支電路電氣參數(shù)的在線實(shí)時遠(yuǎn)程監(jiān)測，從而快速判斷故障位置和故障原因，為工作人員針對性地解決問題提供了有效途徑，以高效完成各類工作。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的智能建筑電能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的組成示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的智能建筑電能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)具體實(shí)施例的組成示意圖。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對本實(shí)用新型權(quán)利要求的限制。

如圖1所示，本實(shí)用新型的智能建筑電能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，主要包括數(shù)據(jù)采集模塊1、數(shù)據(jù)處理模塊2和遠(yuǎn)程訪問模塊3。

其中，數(shù)據(jù)采集模塊包括若干個對應(yīng)于智能建筑中各個電氣支路的電流互感器和電壓互感器，以及用于對電流互感器和電壓互感器采集的信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)采集卡。該模塊通過電流互感器將各條支路的大電流變?yōu)樾‰娏鬟M(jìn)行采集，通過電壓互感器將各條支路的高電壓變?yōu)樾‰妷哼M(jìn)行采集，通過數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換。

數(shù)據(jù)處理模塊為本監(jiān)控系統(tǒng)的核心模塊，其具體為FPGA模塊，包括控制狀態(tài)機(jī)、外圍控制單元、時鐘單元、USB狀態(tài)機(jī)和電能控制單元。控制狀態(tài)機(jī)連接數(shù)據(jù)采集卡，外圍控制單元和時鐘單元分別連接控制狀態(tài)機(jī)， USB狀態(tài)機(jī)分別連接外圍控制單元、時鐘單元和電能控制單元。

其中，控制狀態(tài)機(jī)是為了更準(zhǔn)確地產(chǎn)生控制時序，根據(jù)外部時鐘和計數(shù)器測量出FPGA的周期，作為下一個待采樣信號的采樣周期，這樣就減小了由于待采樣信號頻率的漂移而帶來的采樣周期的誤差。

外圍控制單元通過并行通信方式實(shí)現(xiàn)對FPGA 模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫和FPGA模塊對外圍模塊的控制，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高性價比的功能擴(kuò)展。

時鐘單元通過插入相應(yīng)的延遲抵消FPGA內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸過程中產(chǎn)生的時間延遲，消除時鐘偏移，以保證整個系統(tǒng)的同步性能。

USB狀態(tài)機(jī)是為了靈活地與外界系統(tǒng)進(jìn)行連接，采用并行通信，可以直接和遠(yuǎn)程訪問模塊的微控制器連接組成電力監(jiān)測和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對多條支路電能信號的遠(yuǎn)程訪問及對多條支路電能信號通斷的控制。

電能控制器單元連接各個電氣支路中的電能繼電器，用于將從USB狀態(tài)機(jī)接收的數(shù)據(jù)處理成數(shù)字信號，并發(fā)送到各個電源繼電器，實(shí)現(xiàn)對每條線路電能的通、斷控制。

遠(yuǎn)程訪問模塊連接USB狀態(tài)機(jī)，用于進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問。其具體包括微控制器、WEB服務(wù)器、云數(shù)據(jù)庫和多臺客戶機(jī)。微控制器連接數(shù)據(jù)處理模塊的USB狀態(tài)機(jī)， WEB服務(wù)器分別遠(yuǎn)程連接微控制器和云數(shù)據(jù)庫，客戶機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)連接云數(shù)據(jù)庫。

優(yōu)選的， WEB服務(wù)器通過GPRS或WiFi網(wǎng)絡(luò)連接微控制器，客戶機(jī)通過以太網(wǎng)或APP訪問所述云數(shù)據(jù)庫，從而實(shí)現(xiàn)對智能建筑不同分支電路電氣參數(shù)的在線實(shí)時遠(yuǎn)程監(jiān)測。

以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。