基于CPS的能耗監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及協(xié)議研究.pdf

1、隨著我國(guó)城市化水平不斷提高，建筑能耗所占比重越來(lái)越大，對(duì)我國(guó)能源供應(yīng)和環(huán)境保護(hù)造成了巨大壓力。隨著建筑面積不斷擴(kuò)大，建筑能耗將超工業(yè)、交通等行業(yè)而最終成為能耗的首位。減少建筑能耗成為節(jié)能的首要目的。
　　 對(duì)于建筑內(nèi)能源表的信息采集，大部分采用人工記錄、統(tǒng)計(jì)、分析及改進(jìn)的方式。由于人工采集的不準(zhǔn)確性和不實(shí)時(shí)性，導(dǎo)致所得數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，這樣就很難通過(guò)人工計(jì)算得出統(tǒng)計(jì)結(jié)果，找出合理的能源解決方案，所以一個(gè)實(shí)時(shí)、高效、準(zhǔn)確的能源系統(tǒng)需要

2、迫在眉睫。
　　 CPS(Cyber Physical Systems)是一種新型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，雖然還沒(méi)有明確的定義，多數(shù)人傾向于稱(chēng)為信息物理融合系統(tǒng)，它是一個(gè)綜合計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和物理環(huán)境的多維復(fù)雜系統(tǒng)，通過(guò)3C(Computation，Communication，Control)技術(shù)，通過(guò)感知環(huán)境，深度融合計(jì)算、通信和控制能力的網(wǎng)絡(luò)化物理設(shè)備系統(tǒng)，具有可控可信可擴(kuò)展功能，其本質(zhì)就是以“人-機(jī)-物”的融合為目標(biāo)的計(jì)算技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)人的測(cè)控

3、在時(shí)間、空間等方面的延伸，CPS技術(shù)將徹底改變?nèi)祟?lèi)的生存方式。
　　 本文將CPS概念引入到能耗監(jiān)控系統(tǒng)中，對(duì)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，實(shí)現(xiàn)方便快捷的數(shù)據(jù)采集，可靠的傳輸，實(shí)時(shí)有效的控制，減少不必要的浪費(fèi)，向降低能耗的發(fā)展更邁近一步。
　　 本文研究的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
　　 (1)研究CPS的概念，將CPS概念引入到能耗監(jiān)控系統(tǒng)中所形成的新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的研究;
　　 (2)分析各種通信協(xié)議的優(yōu)缺

4、點(diǎn)，通過(guò)研究CPS特點(diǎn)，確定適合于CPS網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議;
　　 (3)搭建能耗監(jiān)控系統(tǒng)硬件電路，對(duì)各部分功能進(jìn)行詳細(xì)介紹;
　　 (4)結(jié)合CPS網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，研究基于蟻群遺傳算法的CPS異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)路由算法，以保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和傳輸質(zhì)量，通過(guò)軟件仿真進(jìn)行算法比較，找出效果最好的算法;
　　 (5)編寫(xiě)相應(yīng)的程序，檢測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和系統(tǒng)控制的實(shí)時(shí)性。
　　 本文設(shè)計(jì)了一種CPS架構(gòu)，并應(yīng)用到能耗監(jiān)控系統(tǒng)中;設(shè)