系统背景

改革开放30年来，我国生产力水平显着增长工业能耗管理系统，带来了人口城镇化水平的快速提升，我国GDP的快速增长，造成了层出不穷的中国大中城市的高层建筑。建筑的不断增长和壮大，必然会带来能源消耗的增加。因此，节能建筑已成为建筑行业的头等大事。近十年来，随着电子技术的革命性进步和软件技术的不断提高工业能耗管理系统，各种电子设备结合软件技术，实现了对建筑能耗的实时监控和管理。

工业级核心板

飞凌公司-C是一款基于恩智浦ARM-A7架构低功耗处理器设计的核心板。它以主频率运行。核心板设计有两组优质80PIN板对板连接器。ARM9系列核心板功耗更低。核心板功能接口资源丰富，最多支持8路UART、2路以太网、2路CAN等工业总线接口。严苛的温度等级测试确保核心板在-40℃~+85℃环境下稳定运行。

系统网络结构 核心板实现数据采集层

● 由电能质量表、电能表、水表、燃气表、冷表、热量表、空调控制器、照明控制器等各种水、电、气等能源计量和监控装置组成。

● 数据采集层设备通过核心板的rs485接口将各种监测到的数据传输到通讯管理机（或串口服务器），并通过通讯管理机上的端口连接到数据服务器和管理软件

核心板实现网络通信层

● 网络通信层决定数据采集层采集的数据如何传输到数据服务器

● 通过外网，核心板可以向手机或邮箱发送短信或邮件

系统结构图

系统功能监控

通过监控，获取各种真实数据

● 能源消耗分类：水、电、煤、气、热、冷

● 按项目能耗：空调、照明、电力、特种用电

● 分时能耗：白天、夜晚

● 建筑能耗：不同建筑

● 部门能耗：不同部门

● 设备能耗：关键设备

分析

借助软件，可以对采集到的真实数据进行分析，了解整个建筑的能耗状况，以及各个部门、建筑、不同时间段的能耗差异。

● 能耗排名

● 能耗报告

● 能耗曲线

管理

在了解建筑能耗细节后，制定相应的规章制度，对高耗能部门进行人为干预，减少能源浪费。

● 设置能源消耗配额

● 当接近能耗限额时，将通过短信发送警报

● 能耗公告，高耗能部门月度公告

控制

对某些设备的开启和关闭进行必要的自动控制，以降低能耗。还可以通过监测长期能耗数据，制定科学的节能改造方案。

● 照明定时开关

● 空调温度控制

● 节能改造

节能改造完成后，可以通过系统监测得到的数据来验证节能改造的真实效果

数据收集器

在整个系统中，数据采集器占有非常重要的地位，也是开发工作中的一个难点。它由嵌入式硬件、Linux系统和应用程序组成。

其硬件组成框架如下：

如果嵌入式硬件、Linux系统和应用程序开发充分，研发投入和稳定性验证周期都比较长。使用成熟稳定的嵌入式核心板，可以大大缩短开发周期，提高稳定性。这种方式的好处是复杂的电路设计集成到了核心板中，飞凌已经移植了Linux系统。我们只需要根据项目要求设计一个双层接口背板即可。plus系统的开发周期从半年缩短到了一个半月。