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我国建筑能耗约占总能耗的1/3,并呈现出快速增长的趋势,国家将建筑领域作为节约能源的重要领域。建筑节能的工作开展需要真实准确能耗数据,所以构建成熟的建筑能耗数据采集系统势在必行。 现有建筑节能监测系统中,数据采集器与建筑物子系统之间为分离式从属结构。在这种结构中,数据采集器存在数据存储时间较短、缺少数据处理分析能力等,子系统监测主机工作稳定性不能满足实时监测系统的需要等问题,从而就导致数据的准确性和实效性不高。本文提出利用嵌入式技术将数据采集器与子系统功能进行集成,实现数据采集信息处理的一体化,从而提高建筑能耗监测系统可靠性,促进公共建筑节能监管体系建设与完善。 首先,根据具体的数据采集、处理、存储、上传及显示等功能的需求,确定一体化系统的总体设计方案。其中硬件平台是由核心芯片S3C2440的ARM处理器和相应串口电路、USB电路、RS485电路和JTAG调试电路等构成。软件方案选用嵌入式Linux系统作为开发平台,进行程序开发。 其次,利用虚拟机和Ubuntu软件建立起交叉编译环境,通过Bootloader移植、Linux内核移植和文件系统构建完成了Linux操作系统的移植,同时对具体硬件设备进行了驱动分析和移植。 然后,依据国家相关技术导则和山东省相关技术规范,在嵌入式系统环境下对数据采集和数据上传两大功能进行应用程序开发。数据采集的设计内容包括采集方式和采集周期,通信规约为Modbus协议;数据上传的设计内容包括上传周期和上传程序,通信规约为TCP/IP协议。 最后,依据嵌入式数据库SQLite实现数据的处理与存储。数据库的开发和设计包括概念数据库设计,逻辑数据库设计,通过生产报表的形式实现数据库功能,并且实现能耗数据在SD卡上的存储。采用Qt工具开发人机交互界面,与SQLite数据库进行了连接后,在界面上查询和展示数据分析处理结果。 通过以上研究,在实验室环境下,完成数据采集与信息处理一体化集成系统产品的开发。