建筑物能耗动态显示系统的设计
目 录
1 绪论 6
1.1引言 6
1.2建筑物耗能现状 6
1.3建筑物节能具体措施 6
1.4.1下位机部件简介 7
1.4.2上位机技术简介 8
2 需求分析 10
2.1引言 10
2.2功能分析 10
2.2.1实时数据的采集 10
2.2.2数据的动态显示 10
2.2.3数据的统计与查询 11
2.3数据及性能分析 11
3 上位机的软件设计 12
3.1引言 12
3.2系统总体设计方案 13
3.3系统模块图 14
3.4模块介绍 14
4 上位机功能的具体实现 19
4.1引言 19
4.2关于人机界面的设计 19
4.2.1VB6.0控件介绍 19
4.2.2界面其他组成部分 21
4.3关于串口通信的设计 25
4.3.1 RS-485串口通信标准 25
4.3.2串口通信的具体实现 25
4.4数据表的建立 30
4.6下位机运行环镜 31
4.7 其他模块代码实现 32
4.7.1报警模块 32
4.7.2通道及波特率选择模块 33
4.7.3查询及导出打印模块 34
5 系统测试 38
5.1引言 38
5.2系统通信测试 38
5.3系统界面测试 40
5.4 系统与数据库连接测试 40
结论 42
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
附录 43
附录1 PC与串口调试助手通信并显示代码 43
附录2 上位机连接数据库显示系统 48
参考文献 54
致谢 55
1 绪论
1.1引言
本章中主要介绍本设计选题的背景及意义，即目前建筑物能耗的现状，以及节能减耗的紧迫性与具体应采取的措施。此外，对用到的相关技术也做了简单介绍
1.2建筑物耗能现状
我国是世界第二大能源消费国，目前中国每年建成的建筑达16亿~20亿㎡，它们中95%以上属于高能耗建筑，单位建筑面积供暖能耗高达发达国家新建建筑的3倍以上.按照现今的建筑能耗水平发展，预计到2020年，中国的建筑物能耗将达到10.89亿吨，将超过2000年的3倍，其中空调高峰负荷将相当于10个三峡电站满额负荷出力。虽然中国人均用能还不到世界人均用能的一半，但是能源消费总量已达世界第二，所以节能减耗迫在眉睫。
节能减耗是坚持可持续发展的核心环节，就国内而言，城市中许多大型公共建筑的高耗能问题日益突显, 该类建筑的节能改革正成为当前建筑节能工作的重中之重，目前上海等地已将大型公共建筑的节能管理纳入城市节能发展规划中，所以，进行这方面的研究和设计具有很好的实际应用价值。就总体而言，目前国内建筑耗能有如下特点：
(1) 耗能方式在不同的地区有所偏重，北方以供暖耗能为主，南方以空调照明耗能为主；
(2) 建筑物能耗中供暖能耗所占比例最大；
(3) 办公建筑能耗主要以电力消耗为主；
(4) 建筑系统大部分时间处于局部负荷的运行状态，能源消耗比较低；
(5) 部分经济发达城市的能耗总量已接近发达国家水平，空调能耗呈上升趋势；
1.3建筑物节能具体措施
要做到真正合理降低能耗、建筑节能，必须从以下几个方面入手:
(1) 选合理的筑物体型系数：通常，体型系数每增加0.01能耗将增加25%。所以建筑物平面设计应在满足建筑物功能要求前提下，减小系数，以达到节能减耗的目的。
(2) 充分利用太阳能、风能等应用技术，在建筑物建设方面，选择南北朝向，充分利用太阳能。建筑物南北朝向比东西朝向建筑耗能要小。
(3) 推广遮阳与通风设施应用技术，来减少能耗。
(4) 扶持生产优质节能产品尤其是废物利用方面生产出节能产品的企业。
(5) 国家应该大力重视建筑节能的科研和立法工作。
(6) 建筑节能应从我做起，培养和教育全社会一起节能，增强人们的节能意识，从根本上为降低建筑物能耗打下牢固基础。
1.4相关技术简介
1.4.1下位机部件简介
1.4.1.1关于传感器
传感器是一种能耗检测装置，它感受到被测量的信息，并且将检测感受到的信息按照一定规律变换成为电信号或者其他形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、记录和控制等要求。一般来讲，它是实现自动检测和自动控制的第一个环节。
传感器的特性主要包括静态特性和动态特性两方面，其中静态特性是指对静态的输入信号，传感器输出量与输入量之间所具有的相互关系，描述传感器静态特性的主要参数有：线性度、迟滞、灵敏度、漂移等。而所谓的动态特性，主要是指传感器在其输入变化时，它的输出特性。在日常工作中，传感器的动态特性常常采用它对某些标准输入信号的响应来表示。常用的标准输入信号有阶跃和正弦信号两种，因此传感器的动态特性也常常用阶跃响应和频率响应来表示。
本设计中用到的传感器包括温湿度变送器测量温度，采用电流输出，三相四线电子式有功电能表 DTS866测量电量，采用脉冲输出，LUGB型涡街流量计测量水量和暖气流量，采用电流输出,是连接被控对象和上位机的桥梁。
1.4.1.2关于单片机
单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的CPU、随机存储器RAM、、多种I/O接口、只读存储器ROM和中断系统、定时器/计时器 等功能（一般还包括显示驱动电路、A/D转换器、电路模拟多路转换器等）集成于一小块硅片上而构成的一个小但完善的计算机系统。
单片机一般由运算器、控制器、存储器、输入输出等设备构成。单片机自觉执行任务的过程，换句话说就是单片机执行程序的过程，即一条条执行的指令的过程，这里所讲的指令就是把需要单片机完成的各种操作用命令的形式记录下来，其中一条指令对应着一种基本操作，单片机所执行的全部指令，就称为该单片机的指令系统。（比较出名的有“看门狗”技术）。
目前，单片机被广泛应用于各个领域，在工业自动化控制中应用尤其突出，本设计采用型号为ATmega128的单片机，配置高，性能好，应用极为广泛。
(3) MS SQL Server 2005安全性得到了很大加强；
(4) 管理和开发入手都较为方便。
对数据库的应用能更好地掌握和分析温湿度，水量，电量等变量的动态变化和历史数据，以便于日后对各个量进行调节和控制。2 需求分析
2.1引言
节能减耗已经成为当今社会急需解决的问题之一，本设计以新校三期行政楼为基点，通过对各个采集点的采集量进行采集、处理和分析，根据各采集量的变化趋势，提出有效可行的节能方案，以达到节能减耗的最终目的。
1 绪论 6
1.1引言 6
1.2建筑物耗能现状 6
1.3建筑物节能具体措施 6
1.4.1下位机部件简介 7
1.4.2上位机技术简介 8
2 需求分析 10
2.1引言 10
2.2功能分析 10
2.2.1实时数据的采集 10
2.2.2数据的动态显示 10
2.2.3数据的统计与查询 11
2.3数据及性能分析 11
3 上位机的软件设计 12
3.1引言 12
3.2系统总体设计方案 13
3.3系统模块图 14
3.4模块介绍 14
4 上位机功能的具体实现 19
4.1引言 19
4.2关于人机界面的设计 19
4.2.1VB6.0控件介绍 19
4.2.2界面其他组成部分 21
4.3关于串口通信的设计 25
4.3.1 RS-485串口通信标准 25
4.3.2串口通信的具体实现 25
4.4数据表的建立 30
4.6下位机运行环镜 31
4.7 其他模块代码实现 32
4.7.1报警模块 32
4.7.2通道及波特率选择模块 33
4.7.3查询及导出打印模块 34
5 系统测试 38
5.1引言 38
5.2系统通信测试 38
5.3系统界面测试 40
5.4 系统与数据库连接测试 40
结论 42
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
附录 43
附录1 PC与串口调试助手通信并显示代码 43
附录2 上位机连接数据库显示系统 48
参考文献 54
致谢 55
1 绪论
1.1引言
本章中主要介绍本设计选题的背景及意义，即目前建筑物能耗的现状，以及节能减耗的紧迫性与具体应采取的措施。此外，对用到的相关技术也做了简单介绍
1.2建筑物耗能现状
我国是世界第二大能源消费国，目前中国每年建成的建筑达16亿~20亿㎡，它们中95%以上属于高能耗建筑，单位建筑面积供暖能耗高达发达国家新建建筑的3倍以上.按照现今的建筑能耗水平发展，预计到2020年，中国的建筑物能耗将达到10.89亿吨，将超过2000年的3倍，其中空调高峰负荷将相当于10个三峡电站满额负荷出力。虽然中国人均用能还不到世界人均用能的一半，但是能源消费总量已达世界第二，所以节能减耗迫在眉睫。
节能减耗是坚持可持续发展的核心环节，就国内而言，城市中许多大型公共建筑的高耗能问题日益突显, 该类建筑的节能改革正成为当前建筑节能工作的重中之重，目前上海等地已将大型公共建筑的节能管理纳入城市节能发展规划中，所以，进行这方面的研究和设计具有很好的实际应用价值。就总体而言，目前国内建筑耗能有如下特点：
(1) 耗能方式在不同的地区有所偏重，北方以供暖耗能为主，南方以空调照明耗能为主；
(2) 建筑物能耗中供暖能耗所占比例最大；
(3) 办公建筑能耗主要以电力消耗为主；
(4) 建筑系统大部分时间处于局部负荷的运行状态，能源消耗比较低；
(5) 部分经济发达城市的能耗总量已接近发达国家水平，空调能耗呈上升趋势；
1.3建筑物节能具体措施
要做到真正合理降低能耗、建筑节能，必须从以下几个方面入手:
(1) 选合理的筑物体型系数：通常，体型系数每增加0.01能耗将增加25%。所以建筑物平面设计应在满足建筑物功能要求前提下，减小系数，以达到节能减耗的目的。
(2) 充分利用太阳能、风能等应用技术，在建筑物建设方面，选择南北朝向，充分利用太阳能。建筑物南北朝向比东西朝向建筑耗能要小。
(3) 推广遮阳与通风设施应用技术，来减少能耗。
(4) 扶持生产优质节能产品尤其是废物利用方面生产出节能产品的企业。
(5) 国家应该大力重视建筑节能的科研和立法工作。
(6) 建筑节能应从我做起，培养和教育全社会一起节能，增强人们的节能意识，从根本上为降低建筑物能耗打下牢固基础。
1.4相关技术简介
1.4.1下位机部件简介
1.4.1.1关于传感器
传感器是一种能耗检测装置，它感受到被测量的信息，并且将检测感受到的信息按照一定规律变换成为电信号或者其他形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、记录和控制等要求。一般来讲，它是实现自动检测和自动控制的第一个环节。
传感器的特性主要包括静态特性和动态特性两方面，其中静态特性是指对静态的输入信号，传感器输出量与输入量之间所具有的相互关系，描述传感器静态特性的主要参数有：线性度、迟滞、灵敏度、漂移等。而所谓的动态特性，主要是指传感器在其输入变化时，它的输出特性。在日常工作中，传感器的动态特性常常采用它对某些标准输入信号的响应来表示。常用的标准输入信号有阶跃和正弦信号两种，因此传感器的动态特性也常常用阶跃响应和频率响应来表示。
本设计中用到的传感器包括温湿度变送器测量温度，采用电流输出，三相四线电子式有功电能表 DTS866测量电量，采用脉冲输出，LUGB型涡街流量计测量水量和暖气流量，采用电流输出,是连接被控对象和上位机的桥梁。
1.4.1.2关于单片机
单片机是一种集成电路
单片机一般由运算器、控制器、存储器、输入输出等设备构成。单片机自觉执行任务的过程，换句话说就是单片机执行程序的过程，即一条条执行的指令的过程，这里所讲的指令就是把需要单片机完成的各种操作用命令的形式记录下来，其中一条指令对应着一种基本操作，单片机所执行的全部指令，就称为该单片机的指令系统。（比较出名的有“看门狗”技术）。
目前，单片机被广泛应用于各个领域，在工业自动化控制中应用尤其突出，本设计采用型号为ATmega128的单片机，配置高，性能好，应用极为广泛。
(3) MS SQL Server 2005安全性得到了很大加强；
(4) 管理和开发入手都较为方便。
对数据库的应用能更好地掌握和分析温湿度，水量，电量等变量的动态变化和历史数据，以便于日后对各个量进行调节和控制。2 需求分析
2.1引言
节能减耗已经成为当今社会急需解决的问题之一，本设计以新校三期行政楼为基点，通过对各个采集点的采集量进行采集、处理和分析，根据各采集量的变化趋势，提出有效可行的节能方案，以达到节能减耗的最终目的。
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