與北京科技大學自動化學院建立產學研實踐基地項目介紹

 

北京科技大學于1952年由天津大學（原北洋大學）、清華大學等6所國內著名大學的礦冶系科組建而成，現(xiàn)已發(fā)展成為以工為主，工、理、管、文、經(jīng)、法等多學科協(xié)調發(fā)展的教育部直屬全國重點大學，是全國首批正式成立研究生院的高等學校之一。1997年5月，學校首批進入國家“211工程”建設高校行列。2006年，學校成為首批“985工程”優(yōu)勢學科創(chuàng)新平臺建設項目試點高校。

2015年11月，北京科技大學自動化學院學院同北京市住宅建筑設計研究院有限公司簽訂合作協(xié)議。近年來，住宅院同北京科技大學自動化學院在企業(yè)內部建立產學研合作與實踐教學基地，合作開發(fā)了基于BIM和電力線載波通信的智能建筑與能效管理系統(tǒng)，在此基礎上，搭建了基于大數(shù)據(jù)+云平臺的物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)測實訓平臺。主要包括：

1.     智能網(wǎng)關（MZX-GWN-001）

功能簡介：

基于32bit高性能微控制器，完成下行節(jié)點的數(shù)據(jù)采集、存儲、轉發(fā)功能和上行服務器數(shù)據(jù)的解析、處理、轉發(fā)等功能。具體參數(shù)如下：

上行通信接口：

GPRS通信模塊，支持2個IP地址同時在線；WIFI通信模塊，支持Station和AP雙模雙在線。

下行通信接口：

電力線載波（調制方式：FSK，500bps）、RS485工業(yè)總線、CAN總線。

存儲容量：8GB

支持的通信協(xié)議：376.1-2009、376.2-2009、DLT645-2007

2.     電力線三相電量采集節(jié)點（MZX-PLCD-01）

功能簡介：

實時采集三相負載總耗能，采集精度S2級，通過電力線載波上傳給智能網(wǎng)關。

載波通信參數(shù)：

調制方式FSK

數(shù)據(jù)速率500bps

支持載波自組網(wǎng)

支持376.2-2009和DLT645-2007標準（FXXC模塊）

3.     電力線照明電量采集節(jié)點（MZX-PLCD-01）、電力線插座電量采集節(jié)點（MZX-PLCD-02）、電力線空調電量采集節(jié)點（MZX-PLCD-03）、電力線風扇電量采集節(jié)點（MZX-PLCD-04）

功能簡介：

實時采集單相負載耗能（照明、空調、插座、風扇等），采集精度S2級，通過電力線載波上傳給智能網(wǎng)關。

載波通信參數(shù)：

調制方式FSK

數(shù)據(jù)速率500bps

支持載波自組網(wǎng)

支持376.2-2009和DLT645-2007標準（FXXC模塊）

4.     電力線環(huán)境采集節(jié)點（MZX-PLCH-04）（四合一）

功能簡介：

實時采集室內環(huán)境參數(shù)（包括溫度、濕度、PM2.5、CO2等），通過電力線載波上傳給智能網(wǎng)關。

載波通信參數(shù)：

調制方式FSK

數(shù)據(jù)速率500bps

支持載波自組網(wǎng)

支持376.2-2009和DLT645-2007標準（FXXC模塊）

檢測參數(shù)：

溫度：檢測誤差±1攝氏度；

濕度：檢測誤差±5%；

PM2.5：檢測精度±10%FS；

CO2：檢測精度±10%FS。

注：可選配七合一或者十合一版本。

5.     485總線環(huán)境采集節(jié)點（MZX-RS485H-04）（四合一）

功能簡介：

實時采集室內環(huán)境參數(shù)（包括溫度、濕度、PM2.5、CO2等），通過RS485總線上傳給智能網(wǎng)關。

RS485通信參數(shù)：

通信波特率：115200bps

支持376.2-2009和DLT645-2007標準（FXXC模塊）

檢測參數(shù)：

溫度：檢測誤差±1攝氏度；

濕度：檢測誤差±5%；

PM2.5：檢測精度±10%FS；

CO2：檢測精度±10%FS。

注：可選配七合一或者十合一版本。

6.     CAN總線環(huán)境采集節(jié)點 （MZX-CANH-04）（四合一）

功能簡介：

實時采集室內環(huán)境參數(shù)（包括溫度、濕度、PM2.5、CO2等），通過CAN總線上傳給智能網(wǎng)關。

CAN總線通信參數(shù)：

通信波特率：100Kbps

支持376.2-2009和DLT645-2007標準（FXXC模塊）

檢測參數(shù)：

溫度：檢測誤差±1攝氏度；

濕度：檢測誤差±5%；

PM2.5：檢測精度±10%FS；

CO2：檢測精度±10%FS。

注：可選配七合一或者十合一版本。

7.     電力線開關窗檢測節(jié)點（MZX-PLCC-01）

功能簡介：

實時采集窗戶的開關狀態(tài)，并通過電力線載波上傳給智能網(wǎng)關。

載波通信參數(shù)：

調制方式FSK

數(shù)據(jù)速率500bps

支持載波自組網(wǎng)

支持376.2-2009和DLT645-2007標準（FXXC模塊）

8.     電力線人流量檢測節(jié)點（MZX-PLCR-01）

功能簡介：

基于視頻流和人工智能算法，實時采集室內人員數(shù)量，并通過電力線載波上傳給智能網(wǎng)關。

載波通信參數(shù)：

調制方式FSK

數(shù)據(jù)速率500bps

支持載波自組網(wǎng)

支持376.2-2009和DLT645-2007標準（FXXC模塊）

9.     LabVIEW監(jiān)測平臺（MZX-NLV-01）

功能簡介：

實時接收智能網(wǎng)關上報的各節(jié)點數(shù)據(jù)，并以時間曲線、圖表等形式展示；

通過TCP/IP讀取和配置智能網(wǎng)關參數(shù)；

可以查詢智能網(wǎng)關中的節(jié)點歷史數(shù)據(jù)；

啟動與停止智能組網(wǎng)等；

支持376.2-2009和DLT645-2007標準

10.   云平臺服務端（MZX-CSR-01）

功能簡介：

用于與智能網(wǎng)關的實時通信、鏈路管理與維護；

存儲接收的智能網(wǎng)關上報的數(shù)據(jù)；

通過以太網(wǎng)與客戶端進行通信；

支持376.2-2009和DLT645-2007標準

11.   云平臺客戶端 （MZX-CCT-01）

功能簡介：

用于與服務端通信，讀取云平臺服務端的數(shù)據(jù)，并以可視化的界面展示。

支持376.2-2009和DLT645-2007標準。

12.   BIM三維展示平臺（MZX-BIM- 01）

功能簡介：

通過3D可視化環(huán)境將各節(jié)點采集的數(shù)據(jù)與建筑模型融合，實時顯示建筑中各項參數(shù)的具體數(shù)值，為綠色建筑能耗管理與優(yōu)化，提供可視化的演示環(huán)境。

系統(tǒng)架構如下圖所示：

 

 

 

 

基于該平臺可以開設以下實訓項目：

1.     基于電力線載波的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點設計；

2.     基于電力線載波與無線混合組網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點設計；

3.     基于STM32的電力線載波通信系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)；

4.     基于STM32F4的電力線載波智能網(wǎng)關設計；

5.     基于STM32F4的（GPRS/WIFI/4G）智能網(wǎng)關設計；

6.     基于STM32F4的智能網(wǎng)關在線升級系統(tǒng)設計；

7.     基于LabVIEW的物聯(lián)網(wǎng)云平臺設計；

8.     基于LabVIEW的物聯(lián)網(wǎng)在線監(jiān)測平臺設計；

9.     基于LabVIEW的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)平臺設計；

10.   基于LabVIEW和SQL的大數(shù)據(jù)存儲平臺設計。

11.   基于GPRS/WIFI/4G和電力線載波/無線/RS485/CAN總線的智能家居實訓系統(tǒng)設計；

12.   基于GPRS/WIFI/4G和電力線載波/無線/RS485/CAN總線的智能樓宇實訓系統(tǒng)設計；

13.   基于GPRS/WIFI/4G和電力線載波/無線/RS485/CAN總線的能耗監(jiān)測實訓系統(tǒng)設計。

 

 

聯(lián)系人：北京市住宅建筑設計研究院有限公司  王國建 15810222311

              北京科技大學 楊旭 13810173659