世博會綠色交行能耗分項監(jiān)測

　　應用背景

　　交通銀行作為2010上海世博會商業(yè)銀行全球合作伙伴，為世博會獨家提供全方位金融服務，位于世博浦西園區(qū)內的交通銀行主網點每天將迎來大量參觀園區(qū)的游客。交通銀行邀請IBM協助構建網點內部的信息化展示系統(tǒng)，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點的環(huán)境和能耗分項監(jiān)測系統(tǒng)。 上海聚星儀器應邀為IBM設計并搭建網點能耗分項監(jiān)測系統(tǒng)。

　　挑戰(zhàn)

　　能耗分項監(jiān)測系統(tǒng)必須能實時、準確地獲取能耗數據，并“無縫”接入現場的信息展示系統(tǒng)中。 系統(tǒng)的現場安裝必須在場館落成之后進行，不能對已建成的電氣線路和建筑結構造成任何影響。此外，系統(tǒng)的待測線路位于不同機房的兩個配電箱中，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(qū)：展示大廳區(qū)域、休閑區(qū)、工作人員休息區(qū)、柜臺區(qū)、ATM區(qū)和機房，每個功能區(qū)分別對空調用電、插座用電和照明用電三項能耗進行統(tǒng)計。結合現場勘察，我們把展館的電氣線路和功能分區(qū)映射起來，監(jiān)測18項能耗參數[1]。

　　為確保在短時間內實現系統(tǒng)的開發(fā)和部署，我們選用NI CompactRIO(cRIO)[2]和無線傳感器網絡(WSN)分別安裝在兩個配電箱中，通過Zigbee無線方式集中至cRIO集中處理?；?a class="contentlabel" href="http://www.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/NI">NI Labview和聚星的cRIO開發(fā)者套件，快速建立了一套高可靠性高性能的能耗分項監(jiān)測系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)硬件

　　傳感器

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

　　數據采集和分析

　　系統(tǒng)的核心部分(數據采集和分析)采用cRIO和WSN平臺來實現，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;無線傳感網絡由無線網關WSN 9071和兩個無線采集節(jié)點WSN 3202組成，無線節(jié)點安放在通道數較少的配電箱中，通過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(tǒng)中cRIO借助路由器的無線橋接功能，以Wi-Fi方式“無縫”接入現場局域網中，把監(jiān)測結果發(fā)送至交行信息管理系統(tǒng)的數據服務器，供展館的顯示和記錄。由于展館外網接口受限，我們采用3G路由器，將cRIO監(jiān)測結果直接發(fā)送至我們的Web服務器RIO-Mesh上，用戶通過Internet瀏覽器即可遠程實時查看測試結果。