能源是国家的重要战略资源,也是制约国家经济发展的主要因素。建筑是人们生活、经济发展的重要载体,现阶段建筑用能在社会能源消耗总额中所占比例日益上升,建筑节能势在必行,在国家住建部发布一系列建筑节能和建筑能耗监测指导意见的大背景下,建筑能耗监测技术作为建筑节能策略制定的基础,研究价值日益突出。随着物联网技术和智能建筑的发展,为建筑能耗监测提供了新的发展方向,而基于建筑能耗数据的建筑节能策略制定也处于探索和经验积累阶段。本文以建筑能耗监测为研究对象,以建筑节能为最终目标,设计了基于Wi-Fi网络通信的建筑能耗无线监测的系统,首次将Wi-Fi技术应用于建筑能耗监测,并提出了建筑能耗的无线监测方案。系统利用了Wi-Fi技术发展成熟且在公共建筑中已广泛普及的优势,节省了网络布线的成本,并且实现了对建筑运行能耗进行实时监测、历史能耗查询等功能。本文通过对建筑运行能耗规律和影响因素的研究,对建筑短期能耗进行建模,为建筑能耗提供个性化评价标准和用能定额参考。论文通过MIV算法对建筑能耗的影响因素进行分析,从而提出适用于既有建筑运行能耗预测的模型,并应用BP神经网络对所提出的模型的可行性和正确性进行仿真验证；利用正定矩阵能够分解为上三角阵与其转置乘积等性质,对Levenberg-Marquardt训练算法进行改进,通过改变求解权值的方法,提高了训练算法运算效率,利用MATLAB对模型进行仿真对比,得到模型的预测精度和稳定程度；基于Wi-Fi技术和TCP/IP协议,设计和制作了无线通信系统的硬件；利用LabVIEW平台开发了系统的上位机程序,设计了TCP通信、数据接收、数据库操作、数据查询、数据显示等子程序,同时通过MATLAB Script脚本完成了监测系统和建筑能耗模型的对接。建筑能耗无线监测系统结合了Wi-Fi无线通信的优点,可以通过无线方式对建筑的分项电能耗进行采集,能够在不需要布线的前提下,实现监测系统的搭建,同时能够与建筑中通用能耗计量设备对接,其结构简单、配置灵活、硬件成本低,易于大范围推广。通过测试,监测系统上位机与下位机通信畅通,各部分程序运行正常,能够稳定运行。
