臺灣博碩士論文加值系統

本研究所建置的網路數位電力監測系統其主要的目的為證明系統架構規劃之可行性，並以中央大學40個電力監測點為建置及測試對象。另外，透過即時用電資訊的取得進行資料分析，瞭解各館舍活動類型與用電之間的關係，進而對其用電型態作分類及用電參考指標之建立。並將監測的初步成果，提供將來相關人員作更深入之研究及探討。
設計的理念包含了系統、管理及研究三層面。在系統層面上，由於國內電錶系統商眾多，資料傳遞格式各有差異，為統一起見，本研究決定採用XML資料交換的優勢，以省下因通訊協定不一所帶來的不便之處。再者，採用開放式系統架構，將電錶端所測得每分鐘監測值過XML格式與TCP/IP方式回傳至監測中心伺服器，且採一系統中心對全國學校的系統感測點，能省下系統中心端的高建置成本費用。在管理層面上，本研究強調用電資訊的即時性與透明化，讓每位使用者都能透過網路數位電力監測系統得知時時刻刻的用電動態資訊，讓能源管理成為人人關注的重點，更易達能源節約的效果。在研究層面上，則透過每日資料分析，使各學校瞭解其每分鐘用電資料及用電參考指標，甚至將來可進一步作為提供校方日後於負載控制或預測模式後續研究之基礎。
透過監測資料的分析，可瞭解各館舍的用電活動類型，進而對其用電型態作分類及用電參考指標之建立。以數學模型來區分中央大學內之館舍用電類型，最少可區分為三角形波、方形波及W形，分別代表的用電活動類型為研究型、辦公行政型以及宿舍型。

In this thesis, a new web-based electricity monitoring network has been studied, configured and constructed to prove the concept of that using internet and XML to exchange monitoring data can reduce the installation and maintenance costs for the campus-wide, or even national-wide power consumption monitoring networks.
To test the new monitoring network, 40 digital power meters, each has a special designed XML data gateway module, were installed in different buildings around the main campus of the National Central University, ChungLi City, Taiwan. Monitored data were sent back to a central data server every minute, and a custom designed programmed was used to verify and analyze the data. A web-site was also constructed to display the result.
The system has successfully operated for more than one year. In comparison with other existing electricity monitoring system, the new internet based system costs less and is easier to install.
To prevent data disaster that any real-time monitoring system may eventually encountered, we tried to develop simple mathematic models that can describe the data with only little numbers of parameters. Although its not a big success, we still find that most of power monitoring data can be described with seven basic patterns, such as V or W form.

第一章 前言 1
1.1 研究緣起 1
1.2 研究目的 3
1.3 研究架構與流程 4
第二章 文獻回顧 6
2.1 節約用電之重要性 6
2.1.1 溫室效應 6
2.1.2 台灣地區二氧化碳之排放 7
2.1.3 建築物用電 7
2.1.3.1 建築物用電分析方法 7
2.2 校園用電情形 10
2.2.1 校園用電之概述 10
2.2.2 校園用電舉例說明 12
2.3 自動化電力監控系統 13
2.3.1 自動化電力監控系統之簡介 13
2.3.2 自動化電力監控系統的優點 14
2.3.3 目前一般學校監控系統之功能與架構 15
2.4 XML（eXtensible Markup Language）之介紹 17
2.4.1 XML的特色 17
2.4.2 XML的優勢 18
第三章 系統規劃與說明 19
3.1 系統設計理念 19
3.2 系統架構規劃 21
3.3 系統規格制定 23
3.4 系統設計 25
3.4.1 資料傳遞系統 25
3.5 系統組成單元及功能說明 26
3.5.1 硬體介紹 26
3.5.1.1 電力監視器規格 26
3.5.1.2 網控模組規格及功能 28
3.5.2 系統中心端介紹 29
第四章 研究方法 31
4.1 監測系統之建置 31
4.1.1 校園電力管理模式 31
4.1.2 歷史用電量分析 32
4.1.3 監測點之環境調查及選擇 36
4.1.3.1 監測點最初的選點規則 36
4.1.3.2 電氣設備型式與設置環境調查 37
4.1.3.3 監測點之選定 38
4.2 電力數據驗證 40
4.3 系統建置成本分析 49
第五章 研究成果與討論 50
5.1 系統建置成果 50
5.1.1 系統建置完成率 50
5.1.2 系統網路連線分析 53
5.2 系統資料保全及數據分析軟體 59
5.2.1 資料維護與保全 59
5.2.2 數據分析與統計 59
5.3 監測分析成果 65
5.3.1 用電型態分析分類 65
5.3.2 圖形化用電形態 66
5.3.3 用電參考指標 71
第六章 結論與建議 73
6.1 結論 73
6.2 建議 74
參考文獻 76
附錄一 中央大學電錶裝設地點與基本資料 78
附錄二 中央大學數位電錶裝設情形 82
附錄三 中央大學二～六月系統資料回傳率 99

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