世博會(huì )綠色交行能耗分項監測

　　應用背景

　　交通銀行作為2010上海世博會(huì )商業(yè)銀行全球合作伙伴，為世博會(huì )獨家提供全方位金融服務(wù)，位于世博浦西園區內的交通銀行主網(wǎng)點(diǎn)每天將迎來(lái)大量參觀(guān)園區的游客。交通銀行邀請IBM協(xié)助構建網(wǎng)點(diǎn)內部的信息化展示系統，從而向人們傳達“綠色銀行”的理念。“綠色”理念的踐行之一就是建立網(wǎng)點(diǎn)的環(huán)境和能耗分項監測系統。 上海聚星儀器應邀為IBM設計并搭建網(wǎng)點(diǎn)能耗分項監測系統。

　　挑戰

　　能耗分項監測系統必須能實(shí)時(shí)、準確地獲取能耗數據，并“無(wú)縫”接入現場(chǎng)的信息展示系統中。 系統的現場(chǎng)安裝必須在場(chǎng)館落成之后進(jìn)行，不能對已建成的電氣線(xiàn)路和建筑結構造成任何影響。此外，系統的待測線(xiàn)路位于不同機房的兩個(gè)配電箱中，需要完成分布式采集。

　　應用方案

　　根據展館的電氣設計圖，我們把展館劃分為六大功能區：展示大廳區域、休閑區、工作人員休息區、柜臺區、ATM區和機房，每個(gè)功能區分別對空調用電、插座用電和照明用電三項能耗進(jìn)行統計。結合現場(chǎng)勘察，我們把展館的電氣線(xiàn)路和功能分區映射起來(lái)，監測18項能耗參數[1]。

　　為確保在短時(shí)間內實(shí)現系統的開(kāi)發(fā)和部署，我們選用NI CompactRIO(cRIO)[2]和無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )(WSN)分別安裝在兩個(gè)配電箱中，通過(guò)Zigbee無(wú)線(xiàn)方式集中至cRIO集中處理?；贜I Labview和聚星的cRIO開(kāi)發(fā)者套件，快速建立了一套高可靠性高性能的能耗分項監測系統。

　　系統硬件

　　傳感器

　　電能檢測參數包括電流、電壓和功率因素等[3]，為便于現場(chǎng)安裝，我們選取了輕巧的開(kāi)啟式電流互感器對線(xiàn)路電流進(jìn)行測量，采用導軌式變壓器將相電壓有效值從220V降至6V，滿(mǎn)足采集模塊±10V測量范圍。

　　數據采集和分析

　　系統的核心部分(數據采集和分析)采用cRIO和WSN平臺來(lái)實(shí)現，cRIO包括控制器NI cRIO-9014、底板NI cRIO-9113和兩塊模擬輸入NI 9205，完成64通道、采樣率1kS/s的數據采集和分析;無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )由無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)WSN 9071和兩個(gè)無(wú)線(xiàn)采集節點(diǎn)WSN 3202組成，無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)安放在通道數較少的配電箱中，通過(guò)Zigbee方式把采集數據匯總至cRIO。

　　數據傳輸

　　作為嵌入式處理器，cRIO不僅擁有高處理性能，還支持各種傳輸方式。該系統中cRIO借助路由器的無(wú)線(xiàn)橋接功能，以Wi-Fi方式“無(wú)縫”接入現場(chǎng)局域網(wǎng)中，把監測結果發(fā)送至交行信息管理系統的數據服務(wù)器，供展館的顯示和記錄。由于展館外網(wǎng)接口受限，我們采用3G路由器，將cRIO監測結果直接發(fā)送至我們的Web服務(wù)器RIO-Mesh上，用戶(hù)通過(guò)Internet瀏覽器即可遠程實(shí)時(shí)查看測試結果。