于海滨

摘要：新型智能节能建筑的建设和发展，其主要目的是为了满足人们的要求，为人们提供更加舒适的生活环境。而在新型智能节能建筑中，人们最关心的问题是采暖和计量系统的设计，这关乎到人们的日常生活水平，因此，广泛受到人们的重视。本文就新型智能节能建筑采暖及计量系统的设计进行了简要的分析，仅供参考。

关键词：新型智能节能建筑;采暖系统;计量系统;设计分析

能源紧缺的问题已经成为了社会关注的焦点。我国各项基础设施以及工程项目在建设的过程中，都要消耗大量的能源资源，尤其是建筑行业对能源的消耗两最为巨大。而且建筑的能源浪费也相当严重，在建筑施工的过程中，所能得到利用的资源量仅为33%，造成了极其严重的能源浪费。而新型智能节能建筑的出现使得建筑的耗能减少，满足了节能的要求。但是相比于节能问题来说，人们更关心建筑的采暖系统和计量系统的设置，这两种系统与人们的生活息息相关，因此要注重对新型智能节能建筑采暖及计量系统的设计。

1.新型智能节能建筑采暖及计量系统的设计概述

随着社会的发展，能源紧缺已经威胁到全世界的可持续性发展。我国既是一个资源储量巨大的大国，也是一个资源紧缺的大国，而且由于應用资源的方式不成熟，和国人节能意识较差，导致了我国还是一个还是一个能源浪费大国，而且能源的浪费在建筑耗能方面尤为突出，在能源的利用上利用率仅占了33%，甚至更少。就目前的情况而言，大多数城市都还保留着原来的一种集中供暖方式，由于这种供暖方式是无论用户是否有人在家，都进行整日不间断的供暖，从而使能源被极大的浪费。在这一背景下，新型的智能节能建筑系统应运而生，新型的智能节能建筑采暖系统是基于CAN总线和RFID跟踪技术的一种采暖系统。这种系统不仅具有自动调节室温和识别室内是否有人的功能，甚至还能实现远程自动抄表的功能。新型智能节能建筑采暖系统的出现，解决了采暖系统的节能和分户计量问题，为提高人们生活质量作出了重要贡献。

2..新型智能节能建筑采暖及计量系统的总体设计

在传统的建筑中，对采暖系统进行智能化设计，还存在一定的局限性，其在可靠性以及实时性上还具有一定的不足，无法使得采暖系统的智能化水平得到有效的提高。要想解决这种问题，就要对建筑中的采暖系统和计量系统进行创新设计，从而达到节能的目的。在过去的集中计量系统的设计中，主要采用的是利用RS-485总线方式将数据信息进行传送，这种数据的传输方式在很多程度上缩短了数据传输的距离，而且这种系统的安装又较为复杂，各个仪表之间没有较强的联系性，各自工作，使得网络系统无法形成一个有机的整体。而在新型智能节能建筑中CAN总线技术的应用，则使得原有计量系统中的各项缺陷得到了有效的改进，使得计量系统的控制性能以及实时性能都有了明显的提升，这种技术的应用，使得数据的传输更加具有阿暖性，而且传输的速度相对较快，极大的促进了采暖计量系统的发展。而要想使得新型智能节能建筑真正的实现节能的目的，就要要求采暖系统具有较强的控制能力，在对室内环境中人员的活动量来进行温度的调节，在判断室内无人时，可以自行启动控制系统，关闭供暖或是减小供暖量，以达到节能的目的。

而想要更进一步的加强采暖计量系统的控制能力，可以将RFID技术应用到建筑智能节能系统中。REID是近年来，新型研发出来的以后射频识别技术，其具有体积小，穿透性强、安全性好以及可重复使用等优点，能够根据社内人员的活动以及人数进行供暖的调节，在室内无人时，可以将供暖阀门调节至关闭状态，在室内有人时，可开启供暖阀门，并且在室外温度降低时，能够适当的提升室内的温度，以保障人们的正常生活。这种技术的应用，极大的节省了能源的使用，从而降低了建筑对能源的浪费。

因此，采用基于CAN总线和RFID技术，研制新型的智能采暖计量系统。系统的核心设备是用户控制微处理器，它根据传感器组、检测电路检测到的居室的状态，以及状态检测电路检测到的执行器的状态，发出相应智能控制信号，通过驱动电路驱动执行器工作。

3.系统结构设计

新型智能节能建筑的采暖和计量系统设计主要包括三个部分：上位机管理系统、数据可集中器以及用户智能终端。其中，上位机管理系统在新型智能节能建筑中主要是对日常传输的信息数据进行管理，从而在用户需要的时候为用户提供一手的信息数据。而数据集中器在新型智能节能建筑中主要的任务就是对系统中的数据进行集中处理，然后将协议进行有效的转换。用户智能终端则主要是为了能够对系统进行智能化控制，将用户的供暖使用情况，以及用户的信息进行上传，并通过RFID卡与用户智能终端控制器配合从而探寻出房屋是否有人，从而进行选择性的供暖。

3.1数据集中器

目前大多数集中抄送表系统采用RS-485总线方式传输数据的数据集中器虽然价格低廉，但是数据传输速度不快，且不可以直接和局域网连接，从而增加了该类系统的硬件和软件的复杂度。本系统中的数据集中器负责上位机和用户智能终端的联系，主要实现CAN协议与TCP/IP协议的转化、数据的集中和总线隔离的作用，传输速度快，且可以直接通过路由器或上位机管理中心直接连接到局域网及以上网络，更便于数据的集中管理和分析。集中器硬件主要由三部分组成，第一部分是CAN接口部分，由CAN总线接收器、CAN控制器组成CAN;第二部分是以太网接口部分，以太网接口芯片（DM9000B）为核心设计;第三部分是嵌人式系统（LPC2290最小系统），实现TCP/IP和CAN协议的转换。

3.2用户智能终端

用户智能终端是一个集数据采集、识别、显示、管理及控制于一体的高科技热量管理与计量智能仪器。为了确保在一定距离内智能终端不对用户居室有无人产生错误判断，移动RFID卡必须具有良好的穿透性和准确性，因此移动RFID卡采用nRF90S设计。读卡器通过nRF90S芯片片内的SPI口与微控制器通信。微处理器根据温度传感器测得的居室空气温度与用户预先设定值的温度值比较，以及读卡器是否收到相应用户移动RFID卡的信号，即居室有无人员，配合阀门当前状态，自动调节供暖阀门的启闭，并修改微处理器中的阀门状态标识。

3.3用户智能终端

上位机管理系统是包括了用户管理和用户参数设置以及用户缴费的软件管理系统，上位机管理系统以数据库为系统的基础，采用了VS2005进行开发，因此数据通常也使用SQL2005。

3.3.1数据采集软件

数据采集软件开发语言采用C语言。为避免过多其它干扰，软件写成WINDOWS服务。软件通过以太网，利用SOCK编程，发送相应的通信协议，将接收到的数据进行相应解析得到采集数据，同时将采集数据实时存储更新至数据库中。同时如果当前数据库中的余额记录过少，程序根据相应通信协议下发指令，停止供应热量。

3.3.2数据管理软件

为方便管理使用，本系统使用B/S架构，利用ASP.NET2.0进行开发，与数据采集软件共用一个数据库。系统主要功能包括有：用户信息数据维护，系统参数设置，用户当前余额查询及用户缴费，用户缴费记录查询，用户实时用量记录查询，用户历史用量记录查询。

4.结语

综上所述，新型智能节能建筑中采用的RFID技术和CAN总线技术，可有效的提高采暖和计量系统的实用性，对于建筑的发展具有突出的意义。本文通过对新型智能节能建筑采暖及计量系统的分析，可以了解到，这种新型建筑在能源的节约上具有良好的效果，其采暖和计量系统的设计符合现代社会节能减排的要求，具有可推广的价值。

参考文献：

[1]焦传海.基于nRF9E5的有源超高频RFID系统设计[J].今日电子.2007（03）

[2]袁昌立.集成RFID的智能建筑系统研究[J].微计算机信息.2007（02）

[3]鲍官军，计时鸣，张利，王亚良.CAN总线技术、系统实现及发展趋势[J].浙江工业大学学报.2003（01）