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在传统能源日益短缺而新型能源难当大任的今天,减少能源消耗成为当今经济社会持续发展的迫切需求,而大型公共建筑的能源浪费现象尤为严重,存在着巨大的节能空间。本文以公共建筑能耗监测系统为研究背景,从多个方面对建筑能耗数据采集器进行了研究,并实现了建筑能耗数据的实时采集、安全传输及便捷交互,为确定建筑用能定额及建立以其为基础的能耗价格体系提供安全、原始的数据支持,并对公共建筑节能管理和节能改造有着重要意义。 首先,借鉴EWS(Embedded Web Service,嵌入式Web服务)技术理念,设计了以B/S结构为基础的具有相对固定网络拓扑结构的建筑能耗监测系统,并提取系统在实时采集、安全传输及便捷交互三个方面的特性需求。 其次,研究了能耗数据在Internet下传输的安全性,并提出了IPSec+SSL的组合策略构建安全的网络通信。即用IPSec保障能耗数据在拓扑结构相对固定的数据采集器及各级数据中心之间的数据安全传输,在各级数据中心搭建Web服务器并申请数字证书用以提供SSL服务,在数据采集器上搭建嵌入式Web服务器Lighttpd并以自签证的方式生成数字证书(由于在数据采集端只是起到配置信息的服务,因此不需要申请付费证书)。在Linux平台下介绍了策略的实现方案并检验了其实施效果,并用PING工具发送经IPSec保护的ICMP数据包测试其性能,通过数据包的响应时间表明IPSec服务的实施大约消耗67%的网络带宽。网络安全服务的研究及实施,对于保障经嵌入式设备采集或传输的数据安全具有一定的探索意义。 最后,以ARM9内核微处理器S3C2410X为核心,搭建嵌入式数据采集器的硬件系统,并移植U-boot、Linux内核2.6.22及cramfs+yaffs文件系统以建立软硬件系统开发平台。移植嵌入式Web服务器Lighttpd提供web访问服务;移植Libxml2并借用Eybuild开发套件开发CGI,实现了系统配置交互界面。参照相关导则,实现能耗数据的采集、存储及上传,并最终实现了以xml文件形式存储、传输建筑能耗数据的嵌入式数据采集器。建筑能耗数据采集器的研究对能耗监测系统的实施具有一定的应用价值,以及对面向其他领域的数据采集器的研究具有一定的借鉴意义。