基于無線傳感網(wǎng)技術的建筑大樓能耗監(jiān)測系統(tǒng)

WSN在建筑能耗動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)點

無線內網(wǎng)建筑能耗動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)具有多重優(yōu)點：

1. 內網(wǎng)組網(wǎng)靈活，可隨時增加或減少傳感節(jié)點；

2. 無需綜合布線，減少工程量與布線成本、提高安裝速度；

3. 與多種通信主干網(wǎng)融合，方便用戶實現(xiàn)遠程監(jiān)控；

4. 無線傳感端機體積小、功耗低，價格低；

5. 根據(jù)無線傳感網(wǎng)協(xié)議自動組成通訊內部網(wǎng)絡；

6. 系統(tǒng)易于維護，任意節(jié)點的故障不會影響系統(tǒng)工作；

7. 具有本地數(shù)據(jù)存儲功能，確保數(shù)據(jù)完整性；

8. 減少建立建筑能耗及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)所帶來的施工量以及綜合布線對環(huán)境的影響，減少投資和工期，特別適用于既有建筑或設施

WSN建筑能耗監(jiān)測對象

1. 首先是國家機關辦公建筑及大型公共建筑，大型公共建筑是指建筑面積在2萬平米以上且采用中央空調的公共建筑，或面積小于2萬平米，但能耗較高的公共建筑。此類建筑的特點之一是能耗密度高，根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，現(xiàn)階段我國大型公共建筑（包括政府辦公建筑），單位面積年耗電總量為住宅的10-20倍。公共建筑的環(huán)境監(jiān)測也已列入議事日程，主要是室內的溫度、濕度及CO2濃度等，國家主管部門已強制規(guī)定，夏季室內溫度不得低于26oC，冬季不得高于20 oC。

自組網(wǎng)過程

對某個能耗監(jiān)測區(qū)域而言，WSN網(wǎng)絡包含一個ZigBee匯聚節(jié)點和若干ZigBee采集節(jié)點。匯聚節(jié)點在通信狀態(tài)下，每隔一段時間發(fā)送一次時標幀，在匯聚節(jié)點通信范圍內的采集節(jié)點在偵聽狀態(tài)下偵聽到匯聚節(jié)點發(fā)送的時標幀，確定匯聚節(jié)點為目標父節(jié)點，并在下面的接入狀態(tài)向目標父節(jié)點發(fā)送接入請求之后組成一個WSN網(wǎng)絡。已經(jīng)接入網(wǎng)絡的節(jié)點通過轉發(fā)時標幀，向周圍節(jié)點表明自己的存在，其他未入網(wǎng)的節(jié)點在偵聽狀態(tài)下，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)入網(wǎng)的節(jié)點并作為自身的目標父節(jié)點，然后在接入狀態(tài)下通過這些最先加入網(wǎng)絡的節(jié)點作為中繼加入網(wǎng)絡。依次類推，若干的ZigBee采集節(jié)點和一個ZigBee匯聚節(jié)點構成了WSN網(wǎng)絡。為了延長網(wǎng)絡生存時間，降低節(jié)點功耗，所有節(jié)點都會定時進入休眠階段，關閉射頻收發(fā)器，保持超低功耗工作，最大限度地節(jié)省節(jié)點能量，在定時器到期后節(jié)點被喚醒恢復正常工作狀態(tài)并開啟射頻收發(fā)器。WSN網(wǎng)絡中的所有節(jié)點定時在通信階段和休眠階段交替工作，以保證網(wǎng)絡的生存時間要求和通信要求。各WSN網(wǎng)絡數(shù)據(jù)再通過無線網(wǎng)由將采集數(shù)據(jù)推送到數(shù)據(jù)中心進行分析處理。