上海交通大学图书馆节能监控系统

　　应用需求：目前图书馆等大空间室内场所中央空调基本都采用温度统一调控模式，不仅浪费资源，而且温度和湿度控制效果不理想。室内大空间的实际温度存在一个明显的下降梯度，造成各个楼层温差大，学习、工作环境受温度差的影响而舒适性变差，需要进行系统采集和合理化控制。本系统实现了图书馆阅览室的环境和能耗参数的采集分析系统，为图书馆的温度、湿度控制提供合理的控制方案，达到以最小能耗实现最佳温度、湿度控制的效果，最大程度减小空调能耗。

　　方案摘要：采用基于Zigbee的无线网络系列采集设备WSN实现上海交通大学图书馆B区的温度、湿度、CO2和空调电功率等环境能耗数据的采集分析。通过无线采集获取阅览室的温度场模型，给出合理的空调温度控制策略，关闭达到温度控制要求的点的空调，减少不必要的耗电，以最小的能耗实现最佳的温度控制，达到节能减排的效果。

　　完整案例分析

　　本项目将利用NI最新的LabVIEW 2010软件平台和WSN无线网络硬件技术，通过与上海交通大学合作，利用聚星仪器特有的RIO-Mesh网络数据库，开发出了基于zigbee和Internet的节能监控系统。本系统具有如下优势：

　　1)WSN无线技术的应用，将大大降低现场布线的复杂性和施工难度，缩短项目的开发周期，降低施工成本。

　　2)利用NI的可重配置I/O硬件(RIO)特色，利用其超越传统的设计方法，优化系统性能，降低项目开发周期。

　　3)WSN无线网关NI9792和无线节点3212、3202是为LabVIEW量身定做的无线测试平台，结合最新的LabVIEW 2010开发平台，可以大大增强无线测试系统的性能，更加有利于数据的共享和发布。

　　4)充分利用聚星仪器提供的RIO-Mesh网络数据库功能，实现数据的Internet访问采集和查询，用户只需接入Internet，就可在任何地点监控图书馆的实时环境能耗数据，提供合理的空调调节方案，突破了系统运行的地点限制，大大提高的系统的适应性。

　　本系统基本功能框架包括：基于Internet的环境能耗数据采集;基于无线WSN的温度能耗数据采集与传输，室温、能耗、湿度等环境参数的实时监测;阅览室三层楼温度场的三维展示，空调控制策略的输出应用;监测布点动态建模;系统信息及空调控制方案的报表输出;温度、空调耗能历史数据的在线查询。

　　系统特色和创新点

　　1) 面向图书馆大空间内空调等节能减排研究，通过数据收集、分析、整理，研究出一套优化图书馆温度、湿度等物理环境的可行方案，以达到低碳、绿色、节能、环保的效果，促进建设节约型、环境友好型社会。

　　2) 充分利用聚星仪器的RIO-mesh网络数据库功能，实现数据的Internet访问采集，用户只需接入Internet，就可在任何地点监测图书馆的实时温度能耗数据，方便客户的二次开发。

　　3) 通过NI WSN无线网络平台实现温度，二氧化碳，湿度数据的采集传输，同时，无线传感器网络的节点可以被设置成路由节点，从而延长无线信号的传输距离并增加网络的可靠性。

　　4) NI RIO 平台是一款模块化的嵌入式控制系统，拥有丰富的I/O 模块，可以根据传感器接口选择合适的I/O模块，进行信号的采集,其特有的可重配置性能可充分发挥虚拟仪器的优势，大大缩短项目开发周期，提高开发效率。