随着社会的进步,人们对能源的需求日益增多,能源短缺已经成为制约经济发展的重要原因之一。现有的能耗监控系统多为总线模式,存在成本高、布线受到楼宇格局限制、不利于扩展和维护等缺陷。本文在研究现有能耗监控系统的基础上,结合电能检测技术、Zigbee无线通信技术和嵌入式技术设计并实现了一套楼宇能耗监控系统。主要工作如下:(1)设计了基于物联网技术的楼宇能耗监控系统架构,主要由无线监控网络和监控管理平台两部分组成,其中无线监控网络分为监控节点、路由节点和协调器;监控管理平台分为监控终端和网络终端。(2)完成无线监控网络的构建,包括监控节点、路由节点以及协调器的软硬件设计。可以通过监控节点监测楼宇任意分区能耗情况,并将监测结果上传至监控终端,同时也可以执行监控终端下发的操作指令。(3)完成监控终端软硬件设计,包括网络接口、LCD接口、USB接口等电路的设计以及嵌入式Linux系统移植、监控终端应用软件开发。可以实现监控节点管理、数据实时显示、动态曲线绘制、历史数据查询、操作指令发送等功能,还可以通过短信与手机进行信息交互。(4)完成网络终端搭建,包括Boa服务器搭建、CGI程序编写和Web网页界面设计,通过网络对多个楼宇的监控终端进行控制,进而可以远程管理整个监控系统的运行。(5)构建了基于PSR-ELM的楼宇能耗预测算法,并借助现有能耗监控系统的历史数据,对该算法的有效性进行了验证。根据预测结果与实际值的对比分析,该算法能够较为准确的对楼宇能耗进行短期预测。(6)对本设计的楼宇能耗监控系统各部分的软硬件性能进行测试。测试结果表明,系统运行状态良好,数据传输稳定,各方面功能已经达到了设计要求。