基于低功耗WIFI模块的电气设备运行能耗监测系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着我国国力不断地提升，科技不断地进步，经济不断地增长，我国各个行业的发展突飞猛进。但是，这也意味着国家的能源压力越来越大，能源的不合理利用问题日益严重，这些问题国家都引起了重视。面对如何高效率的使用能源是目前迫在眉睫的一个问题。在能源消耗方面，建筑物是人类的基础设施，尤其是办公建筑和大型公共建筑物电气设备能耗问题尤为严重，需要通过各种途径降低建筑物设备能耗的问题刻不容缓，对于节约建筑设备能耗运行成本、降低能耗消费、建设节约型社会、具有重要的意义。

在我国，每年的建筑物电气设备能耗总量逐年上升，在能源总消费量中所占的比例已从上世纪七十年代末的10%上升到38%。而国际上发达国家的建筑物电气设备能耗一般占全国总能耗的33%左右。如此大的比重，建筑物电气设备耗能已经成为我国经济发展的软肋。我国是世界第一大发展中国家，年建筑面积在17到18亿平方米之间，超过了所有发达国家的年建筑总面积之和，尤其是大型公共建筑电气设备和政府办公楼能耗居高不下问题十分严重。伴随着我国社会全面小康的前行，建筑行业发展十分迅猛，导致了电气设备能耗增长十分迅速。我们一般所指的电气设备能耗值得是空调、供暖、照明、电梯等方面的能耗其中供暖和照明以及空调的能耗约占百分之六十到百分之七十。中国有近四百亿平方米的建筑，节能建筑仅占有1％，就空调系统、供暖和建筑围护结构和而言，其余都是高能耗建筑。我国能耗最大的就是电能，占据了了全部建筑耗能的百分之八十左右。建筑物电气设备能耗超越其他行业(如交通、工业)占据能耗榜首。因而，建筑物电气设备节能成为迫在眉睫的一大议题。

针对目前的这种状况，为了能够合理的、有效的进行利用电能，我们应当采用现代化先进的计算机通信技术与建筑能耗采集系统相结合对所用电能进行采集，然后具体分析来解决各个建筑物里各个用能损耗，通过强化管理来解决目前所遇到的能耗问题是一种重要的手段。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：

1）以esp32为开发平台，完成电量能耗监测系统的软件总体设计，包含能耗监测系统的功能规划设计、软件设计、程序编写和系统调试，从而达到监控的效果；

2）明确能耗监测系统的组成以及其所需的硬件设备，设计能耗监测系统的控制电路板，从而完成控制系统的硬件总体设计；

3. 研究的方法与步骤

本课题采用的研究方法：

（1）系统分析建模：根据设计要求进行系统分析建模，即电能信号采集系统，

wifi信号传输系统以及能耗监测系统

4. 参考文献

[1]卢坤．基于物联网的家居环境监控系统研究[d]．南京信息工程大学，2016．

[2]侯琛，赵千川，李海涛，张浩．物联网中的嵌入式终端．电子测量技术 2014，37(101)：113-117．

[3] 孙其博，刘杰，黎葬，范春晓，孙娟娟．物联网：概念、架构与关键技术

5. 计划与进度安排

（1）2022.02.10～2022.03.5 查阅资料，翻译外文资料和撰写开题报告；

（2）2022.03.6～2022.03.25 研究电气能耗监测原理和wifi无线传输开发原理；

（3）2022.03.26～2022.04.20设计基于esp32 wifi平台的电气能耗监测系统，并采用常用eda软件绘制符合计算机辅助设计制图相关标准规范要求的原理图和pcb图；