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關鍵詞:公共建筑;能耗監測系統;分項計量;電氣設計;智能建筑設計 文獻標識碼:A
中圖分類號:TU111 文章編號:1009-2374(2016)34-0116-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.057
1 概述
隨著公共建筑數量的迅速增加,公共建筑使用過程中運行和管理不當,造成了巨大的能源浪費。為實現可持續發展,住房和城鄉建設部早在2007年便頒布了近10項有關建立國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能監管體系的指導性文件。通過對建筑能耗數據的采集,掌握用能情況,分析用能特征,不僅能夠有針對性地對既有建筑進行節能改造,更有利于國家從宏觀層面上制定能源政策與節能措施。為指導和規范西安市公共建筑能耗監測系統建設、運行及管理工作,為西安市各類公共建筑能耗統計、能源審計、建筑節能管理和節能改造提供科學可靠的技術支持,西安市于2015年了陜西省工程建設標準《西安市公共建筑能耗監測系統技術規范》。該技術規范用于西安市各類新建、改建、擴建和既有公共建筑能耗監測系統的設計、施工、驗收、運行和維護。本文以西安市某高校實訓大樓為例,地下1層,地上12層。總建筑面積26517m2,建筑物高度48.8m。本工程屬于二類高層辦公樓。結構形式為鋼筋混凝土框架剪力墻結構。本工程是新建建筑物,能耗監測系統的設計由建筑設計院隨電氣施工圖同步考慮。對建筑的機電系統安裝分類、分項的能耗計量儀表,由此得到建筑物總能源消耗與不同能源種類、不同功能系統的分項能耗,實現建筑能耗的分類計量和電能耗的分項計量。
2 本工程能耗分項計量與數據設置
2.1 本工程能耗分類與分項計量
分類能耗是根據公共建筑消耗的主要能源種類劃分的能耗數據,如電、燃氣、水、集中供熱、集中供冷、其他能源(集中熱水供應量、煤、油、可再生能源)等。分項能耗是根據公共建筑消耗的電力的主要用途劃分的能耗數據。分類能耗中,電量應分為4項分項,包括照明插座用電、空調用電、動力用電和特殊用電。電量的4項分項是必分項,各分項可根據建筑用能系統的實際情況靈活細分為一級子項和二級子項,是選分項。其他分類能耗不應分項。本項目建筑能耗分類、分項計量如圖1所示:
2.2 能耗數據采集點的確定
由于水、燃氣、熱的能耗計量相對簡單,電氣專業只需做好相應的通信線路設計,故本文重點探討用電分項能耗監測的施工圖設計方法。在設計電氣系統干線圖和照明/動力配電系統圖的基礎上,確定各用電回路的名稱及供電范圍、負荷性質等,才能確定能耗數據采集點。
本項目共確定能耗數據采集點68個,其中用電分項計量采集點56個,其他分類能耗計量采集點12個。電能耗分項計量采集點分別為:10kV高壓柜4個;變壓器低壓出線柜6個;低壓柜電力線載波1個;實訓樓第一層~第十二層照明插座配電箱12個;第一層~第十二層公共及應急照明配電箱12個;屋頂動力配電箱8個;地下一層(車庫和設備房)照明插座配電箱2個,應急照明配電箱2個,動力配電箱2個,熱幕配電箱1個;南/北廠房照明插座配電箱2個,動力配電箱2個,熱幕配電箱2個。其他分類能耗計量采集點分別為:實驗樓遠傳冷水表/遠傳熱水表/遠傳總燃氣表/遠傳總暖表各1個;南/北廠房遠傳冷水表/遠傳熱水表/遠傳總燃氣表/遠傳總暖表各1個。
2.3 能耗數據采集點編號與數據編碼
能耗數據編碼規則為細則層次代碼結構,主要按7類細則進行編碼,包括行政區劃代碼編碼、建筑類別編碼、建筑識別編碼、分類能耗指編碼、分項能耗編碼、分項能耗一級子項編碼、分項能耗二級子項編碼。編碼后能耗數據由15位符號組成。若某一項目無須使用某編碼時,則用相應位數的“0”代替。根據技術規范,制定能耗數據編碼和能耗數據采集點識別編碼,如表1所示:
3 能耗監測系統設計
3.1 能耗監測系統結構設計
本項目能耗監測系統由用戶管理層、網絡通信層、現場設備層三部分組成,完成能耗數據的采集、傳輸、管理等功能,見圖2?,F場設置的電能表采用屏蔽雙紋線連接至各分區數據采集器,各分區數據采集器將數據分類處理后,上傳到網絡交換機,再通過網線上傳至能耗監測系統主機實現能耗監測管理功能。
3.2 10kV高壓配電系統能耗監測
三相多功能電能儀表DSSD25用于10kV開關柜能耗的計量和監測。用于分時計量正、反向有功/無功電能,計量有功/無功總電能,分相有功/無功電能,分時計量正、反向有功,正、反向無功的最大需量及發生時間等。
3.3 變壓器0.4/0.23kV系統能耗監測
3.3.1 三項電能監測。三相多功能電能儀表DD521用于0.4kV/10kV開關柜能耗的計量和監測。用于測量單回路的三相電壓、三相電流、功率因數、頻率及視在功率,記錄分相/總有功功率/無功功率/有功電量/無功電量。
根據配電柜的出線數量可選用三相多回路電能監測儀表DD504(4回路),DD505(5回路),DD507(7回路),DD509(9回路)用于0.4kV配電柜能耗的計量和監測。能夠測量每回路的三相電壓、三相電流、功率因數、頻率及視在功率,記錄分相/總有功功率/無功功率/有功電量/無功電量。
3.3.2 電力能耗終端采集器。三相載波智能采集終端DDJ03對建筑能耗監測末端有載波型計量和監測儀表進行采集。安裝在低壓0.4kV進線柜。終端通過電力載波接口可以實現對電能表的召測、抄收及暫存電能表數據,并用以太網通訊的方式將儲存的數據按主臺的命令發向主臺。
電力能耗采集器DDJ01是對建筑能耗監測末端的監測儀表計進行采集,安裝在每個低壓0.4kV出線柜,主要用于采集各種類型的能耗儀表的數據。實現對電能表的召測、抄收及暫存電能表數據,并將儲存的數據向上一級的采集器。
3.4 能耗數據采集
電力能耗采集器DDJ02對電力能耗終端采集器的數據進行采集,安裝于開關柜。通過RS485接口對電力能耗采集器的數據進行采集或直接采集電能儀表的數據,抄收并暫存電能表數據,并將儲存的數據向監控主機發送。
水、氣型智能采集器DDJ04用于對供暖、冷水、熱水、燃氣等能耗終端的數據進行采集,對數據進行預處理,并將數據發送到監控主機。通過RS485接口可以實現對各類能耗監測表的召測、抄收及暫存能耗監測表數據,并將儲存的數據向上一級的采集器。能耗數據采集系統圖(部分)如圖3所示:
4 結語
本文以西安市某高校實訓大樓為工程實例,根據國家和地方相關技術導則和技術規范,確定該建筑能耗分類和分項計量的設置范圍。能耗監測系統的設計隨電氣施工圖同步考慮,完成了能耗監測系統的電氣設計。
參考文獻
[1] 住房和城鄉建設部.關于加強國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能管理工作的實施意見(建科[2007]245號)[S].
[2] 陜西省住房和城鄉建設廳.西安市公共建筑能耗監測系統技術規范(DBJ61/T97-2015)[S].2015.
關鍵詞:大型公共建筑;用電分項計量;能耗監測
0 引言
隨著大型公共建筑節能事業的發展,分類能耗數據的計量作為建筑節能的一項重要工作在各地開展起來。目前,據國家有關部門統計,國家機關辦公建筑和大型公共建筑每平方米建筑面積年平均耗電量為85.4度,約占全國城鎮總耗電量的22%,每平方米耗電量是普通居民的10~20倍,是歐洲、日本等發達國家同類建筑的1.5~2倍。耗電密度高是這類建筑的特點之一,也是節能重點。
實踐中發現,我國大型公共建筑中普遍僅安裝1~3塊收費電表,從這些電表獲取的信息無法為節能工作提供完整基礎數據,目前面臨的主要問題有:1)電耗分拆數據不可靠;2)供電局提供數據缺乏實時性;3)無法客觀反映實際節能效果。為了推動大型公共建筑分項能耗系統建設的發展,結合我國大型公共建筑用電分項計量設計的安裝要求,本文在總結國內已有成果和經驗基礎上,對建筑用電數據分類模型、建筑用電分項計量系統及其關鍵技術展開研究。
1 建筑用電數據分類模型
圖1.1 用電分項計量模型
建筑能耗分類模型最重要的原則是統一性,即所有建筑采用同樣的標準。為了實現統一性,必須在各個建筑之間建立統一的用能分類方法。本文將建筑的用電分為:暖通空調、一般照明插座設備、一般動力設備、特殊功能設備4大類。其中,從實用性出發,對暖通空調系統節點進行了較為細致的劃分。通過調研和試驗,結合國家導則要求,建立了我國大型公共建筑能耗數據模型,如圖1.1所示。
2 建筑用電分項計量回路設計方法
為了獲得用電原始數據,需要安裝用電計量表。在充分利用現有配電設施和低壓配電監測系統,結合現場實際情況,合理設置計量表計、計量表箱和數據采集器的數量和位置。需要設置分項計量表計回路包括:變壓器低壓側出線回路、單獨計量的外供電回路、特殊區供電回路、制冷機組主供電回路、單獨供電冷熱源系統泵回路、集中供電的分體空調回路、照明插座主回路、電梯回路、其他應單獨計量的用電回路。
以上配電回路是一般常見的配電方式,所供電設備為單一功能。而有些回路配電是將不同類別的用電設備混合一起,這樣就給分項計量帶來困難,這時需要根據樓宇配電情況靈活配置,使配置的分項計量系統盡可能正確真實的反應各分項能耗,又將其配置成本控制在預算的合理范圍內。方法如下:
(1)根據建筑物所配變壓器數量考慮設置多功能電能表數量,設置多功能電能表的變壓器應是負載率最大且長時間投入運行,負載率低于20%的變壓器原則上不設置多功能電能表,考慮到分項計量系統的成本,若變壓器數量為2臺,則均設置多功能電能表,若變壓器數量大于2臺,則選擇負載率最高的以照明為主的變壓器和以空調為主的變壓器各1臺,安裝2塊多功能電能表,其余變壓器安裝普通三相電能表。
(2)三相平衡設備應設置單相普通電能表,照明插座供電回路宜設置三相普通電能表。一般風機、水泵等380V供電的用電設備都是三相平衡設備,這種設備運行時每相電流大小基本一樣,變化很小,其消耗的總電能可以用單相電能表數據乘以3而得到。而照明插座主回路不是三相平衡回路,需要設置三相電能表。
(3)總額定功率小于10kW的非空調類用電支路不宜設置電能表。此規定主要目的是限制表計設置的數量,盡量減少分項計量成本。但若小于10KW的回路是具有代表性的典型回路,對分項計量數據有非常重要意義,則根據需要設置。
(4)當無法直接安裝電能表時,應采用加法或減法原則,間接獲取電耗數據,其他無法直接獲取電耗數據的回路均應采用間接獲取的方法。
分項用電計量表設置的加減法原則:A1~m、B1~n、C1~k分別代表a、b、c三種類型用電量相關的所有配電支路,支路數量分別為m,n,k。如果目的是獲得a類型用電量:一種方法是在A1、A2、…Am各支路上安裝電能表,并求和獲得,這就是加法原則;另一種方法是在總用電支路、B1、B2、…Bn及C1、C2、…Ck各支路上安裝電能表,在總用電中減去b類及c類用電量,即可獲得a類能耗量,這就是減法原則。若只為獲得a類用電量,則按加法原則和減法原則設計方案的優劣可以通過裝表總數多少來評價。
3 建筑用電分項計量系統數據處理流程
建筑用電分項計量系統軟件由數據采集傳輸子系統、數據處理與存儲子系統、數據展示分析子系統以及數據上報子系統等各子系統構成。
(1)數據采集傳輸子系統
能耗數據采集傳輸系統包括硬件防火墻、路由器、交換機、通信前置機、Internet網絡及數據采集器等組成。建筑能耗數據采集傳輸系統從該系統區域內的數據采集器中取得數據,同時可以接收來自區域內數據中轉站轉發的能耗數據。建筑能耗數據采集傳輸系統使用國家標準數據協議,接收通過Internet網絡傳輸來的建筑能耗數據,并存儲其數據庫內。
(2)數據處理與存儲子系統
數據處理與存儲子系統是建筑能耗監測系統軟件的核心部分,對數據采集子系統接收到的有效數據包進行校驗、解析和處理,對采集時間進行統一規范,根據各配電支路安裝的計量儀表情況建模,并根據構造的用能模型對原始數據進行拆分計算,從而得到分項能耗數據,將原始的能耗數據和通過計算得來的分項能耗數據存儲到數據庫中。
(3)數據展示分析子系統
數據展示分析子系統主要由WEB服務器和工作站組成。其中,WEB服務器主要是為客戶端的瀏覽服務;工作站供監測中心工作人員配置建筑信息以及查詢各個監測中建筑的能耗消耗情況以及能耗對比情況。
(4)數據上報子系統
數據上報子系統主要通過定時任務調度自動從數據中心數據庫中提取能耗分類分項數據,合并整理打包后發送到上一級的數據中心。數據交換格式為壓縮的XML數據包。數據上報子系統主要包括數據提取、數據打包、數據上傳、接收反饋結果等功能。
4 建筑用電分項計量應用實例
下面就某大學為例,詳細說明用電分析計量監測系統的技術選擇、具體實施以及在實際建筑中是怎樣實現其各種功能的。
(1)計量裝置的安裝
根據現場需求配置相應表計;對重要和有節能潛力的回路要配置多功能電力監控終端(測量電壓、電流、電度、功率等參數,有遙控、遙信、遙測及定時控制功能)。在變電所低壓配電柜及樓層配電箱上嵌入式安裝多功能電力監控終端;在宿舍集中安裝單相多功能電力監控終端。
(2)軟件顯示界面
所有綜合樓分項計量顯示界面和宿舍樓每個宿舍的實時功率和本月電度。
(3)電能質量監測
以實時監測的有功功率、電量、功率因數等實時數據為依據,進行變壓器負荷率分析、配電網各級負荷和線損分析,有效防止偷電、漏電等情況的發生,并且有針對性的對配電系統進行優化。圖4.1顯示的是管理樓變電所1#低壓總進線的電能質量監測界面:
5 總結
本文分析了我國用電分項系統建設在發展中存在的問題,提出了建筑用電數據分類模型、分項計量回路設計方法以及分項用電計量表設置的加減法原則。研究了建筑用電分項計量系統結構框架,分析了數據采集、輸送、分析、儲存系統的組成及原理。本文研究成果可應用于全國的大型公共建筑節能領域,對建筑節能具有重要的意義。
參考文獻:
[1]顏浩.節能建筑的經營與合同能源管理[J].建筑節能,2007,35(6):1-4.
[2]周中,溫伯銀,杜運東.電力儀表在大型公共建筑電能分項計量中的應用[J].現代建筑電氣,2010,6.
文獻標識碼:A文章編號:16749944(2016)12021702
1引言
建筑能耗與工業能耗、交通能耗為我國社會能源消費的三大領域,各類建筑能耗總量已接近社會總能耗的30 %[1~3]。在建筑圍護結構中,門窗系統雖然所占面積最小,但其保溫隔熱性能最差,通過門窗損失的熱量最大[4,5]。因此門窗是影響建筑能耗的主要因素之一,是建筑節能課題中重要的研究方向。
2物理模型及參數設置
模型:平面為5 m×5 m,3層的層高都為3 m;窗戶規格為1 m×1 m;門1.58 m×2 m,木質門,厚25 mm ;混凝土墻體,厚200 mm。具體模型如圖1所示。
參數設置:氣象參數:銅仁地區;運行時間: 1/1~12/31;計算負荷設計日:1/21(冬季),7/21(夏季);外墻為200 mm重型混凝土;外窗和天窗的材料為3 mm厚玻璃;室內熱源:人員3人;燈,15 W/m2;設備負荷10 W/m2;換氣次數:1次/h;設定房間空調溫度:20 ℃(冬季)25 ℃(夏季);添加空調系統:理想的空調(COP=1);計算夏季空調負荷和冬季采暖負荷:20 ℃(冬季)25 ℃(夏季)。
3結果分析
3.1年能耗比較
圖2為窗戶安裝不同玻璃條件下整棟建筑全年能耗對比情況。由圖可知,安裝單層玻璃時,建筑的全年能耗為367.5kW?h/年;雙層中空玻璃時整棟建筑的全年能耗為334.7kW?h/年,相比較下,雙層玻璃的全年能耗降低38.2 kW?h/年,降低比例為3.7 %。
3.2空調裝機容量比較
圖3為單雙層玻璃時夏季空調的裝機容量比較情況。從圖中可以看出,單層玻璃時,空調的裝機容量為8037.8W;雙層中空玻璃時裝機容量為7534.6W。比較可知,雙層玻璃時,空調的裝機容量降低503.2W,降低幅度達6.3 %。
4結論
由上述研究可得出以下結論。
關鍵詞:南科大智能化;能耗管理;探討;措施
Abstract: the southern university of science and technology management system is mainly aimed at the energy consumption in the campus power consumption, fuel consumption, quantity of heat to use up, cold quantity consumption and water consumption data collection, transmission and analysis management system. For teaching, scientific research, office and learning environment to provide a safe, efficient, low consumption basic guarantee. The combination with the engineering practice, the energy consumption management system structure, data collection, analysis and release, optimization and related technology were discussed and the research, and puts forward some Suggestions of the measures, it has reference to the meaning of the future.
Keywords: south hkust intelligent; Energy consumption management; Explore; measures
中圖分類號: TU111.19+5文獻標識碼:A文章編號:
1. 工程概況
南方科技大學一期工程總建筑面積約為28萬平方米:包括實驗樓、行政樓、科研樓、信息中心、會議中心、學生活動中心、 教師公寓、專家樓、書院、食堂、體育館、游泳館、風雨操場。
目前國家大力推廣節能建筑、綠色建筑,南方科技大學校園能耗管理系統通過對冷源系統、配電系統、機電設備、照明系統、水資源消耗的綜合監測,制定出合理的節能措施,實現建筑節能。
2. 設計目標
為滿足南方科技大學教學性質、規模、管理方式和服務對象業務需求;適應教職員工對教學、科研、管理以及學生對學習、科研和生活等信息化應用的發展;為學校的教學、科研、辦公和學習環境提供安全、高效、低耗基礎保障。
根據《高等學校校園建筑節能監管系統建設技術導則》等有關規定,南科大設置一套校園建筑設施能耗管理系統,該系統通過對校園中電耗、燃料消耗、熱量消耗、冷量消耗及水資源消耗數據等計量數據的采集、傳輸、分析,實現對南方科技大學一期工程建筑綜合能耗信息的集中管理。
系統基于以太網絡結構建立集中管理平臺,并支持向上集成。系統遵循分散采集、集中監視,資源和信息共享的原則,是一個工業標準化的集散型管理系統。
3. 系統設計
能耗監測系統由管理應用層、信息匯聚層、設備采集層的三層結構組成。
管理應用層提供管理應用模塊:包括能耗區域管理、能耗數據采集、能耗分項計量、能耗設備管理、能效數據分析評佑、系統優化策略、能耗信息功能模塊。這些功能模塊支持靈活組合、自由升級、可擴展等特性,是綠色用能提供決策。
信息匯聚層采用專業的數據庫管理和網絡集成化技術, 將各用能系統在運行過程中所采集的能耗信息進行分類分析、處理、匯聚 ,并按照規則進行記錄,創建相應的數據存儲,實現對基礎數據的管理。
設備采集層實現各子系統與綠色建筑能源管理系統的信息交換,將各系統的不同類型和格式的監測數據統一采集到數據庫,同時可將管理信息傳送到各子系統。在綠色建筑能源管理系統和各用能設備系統之間建立有效的信息通道。實現方式為建立通用的、模塊化的模式。
系統將把各設備統接口協議制作為驅動模塊,進行統一管理,并通過驅動模塊將各系統的數據以規定的形式偉遞給上層,并將上層的管理信息傳遞到相應的子系統中,從而實現信息的雙向流動。通過如RS485、MBUS、BACNET、LONWORKS、OPC、ODBC、TCP/IP等現場總線和網絡數據共享技術實現開放性系統集成。
能耗管理數據中心設在學校信息中心,能耗監測系統服務器設置在信息中心匯聚機房內,管理工作站設置在信息中心一層消防控制中心內。
3.1、檢測系統應用模塊.
確立建筑能源管理的實施需求后,配置模塊所需的采集信息,一個較為完整的管理需求包括以下內容:
1)空調系統信息采集
總冷、熱水回路流量,總供、回水溫度,需獨立計量區域的流量及供、回水溫度。
各樓層的空調送風溫濕度、回風溫濕度和新風溫濕度。
需獨立計量區域的空調箱及風機盤管等末端設備,在冷、熱水管上分別安裝冷、熱能計量裝置。
對集中式空調冷熱源系統的冷、水主管上設置冷、熱能計量裝置以及相關用電設備,設置電量信息采集裝置。
對獨立計量區域的送、排風機及空調末端設備設置電量信息采集裝置。
對存在加水工藝的補水泵、冷卻塔、儲水箱等設備的用水信息。
2)給排水系統信息采集
給排水系統的水位、壓力等裝置信息
熱水系統的供、回水溫度、壓力、流量等信息。
需獨立計量區域的供水流量、壓力等信息。
相關用電設備的用電電量信息。
3)變配電系統及用電設備信息采集
建筑總用電、主要配電回路用電電量信息。
冷水機組、電扶梯、水泵等大型用電設備的用電電量信息。
建筑總用電、主要配電回路的電能質量信息如諧波等;電能質量調整裝置的運行狀況;變配電設備保護運行伏況;一般用電回路的電力參數信息如功率等。
對采用變頻調節運行的風機、水泵等用電設備的變頻器裝置,除采集頻率外,還應通過標準化通信接口 取其運行狀態信息。
4)照明系統信息采集
建筑內不同區域、不同運行時段的照明或部分照明回路的用電電量信息。
建筑總照明回路的電壓、電流、功率、諧波等電力參數;一般照明回路的電壓、電流、功率等電力參數。
5)熱力系統信息采集
采集鍋爐排放參數、總供熱量、各回路的熱水供熱狀況和蒸汽供熱狀況、軟水的補給狀況。
對電、氣、油、煤等能源使用狀況進行計測和記錄,體現各鍋爐的實際運行效率。
6)可再生能源系統信息采集
對地源熱泵系統、太陽能光伏發電系統、太陽能集熱系統、風能發電系統等各種可再生能源,系統不同根據不,同設計要求,設置相應的信息采,集裝置。
用戶可依據不同層級的管理需求,刪減有關的能耗數據信息采集要求,也可以增加某些特殊的數據信息,例如環境參數等。
3.2、能耗設備管理模塊
對中央空調、給排水等系統中應用的主要機電設備進行獨立的能耗管埋, 通過對相關采集信息的分析,對機電設備運行效率進行綜合判定。包括:
對空調系統設備及環境監測系統運行工況的監視、控制、測量、記錄等。
對供配電系統、變配電設備、動力設備和照明設備的監視、測量、記錄等。
對給排水系統設備運行工況的監視、控制、測量、記錄等。
對電梯和自動扶梯系統的運行進行監視等。
對太陽能、地源熱能等可再生能源利用系統運行工況的監視、控制、測量、記錄等。
3.3、能耗區域管理模塊
按照功能、樓棟等分類方法,將校園內需進行獨立管理的區域進行劃分,為能耗分析、評估提供對象范圍,按照能耗類別的分類方法,管理各區域下能耗信息采集裝置,為能耗統計提供計算依據。
3.4、能耗分項計量模塊
建筑內的耗能數據是建筑能源管理的基礎,采集建筑的耗能數據并有效地組織分析使之為建筑降耗升效服務。
具有滿足對耗能進行分析的需要并以不同計量單位顯示和轉換的功能,應能耗量量換算成通用標準計量單位。
具有對冷、熱負荷和單位建筑面積能耗、區域能耗統計等分析功能,同時具有根據系統大型機電設施設置和運行歷史數據開發仿真分析模塊的功能。
建立建筑整體數據模型,實現統一信息資源層次體系、統一數據元素標準和統一信息編碼,對各類數據進行數據存儲管理的集中優化整合。
確保所獲取數據的計良精度和可靠性,并提供以直接讀數、動態曲線或綜合表現曲線等顯示方式。
對耗能設備所集的各類信息宜包括溫度、壓力、電壓、電流、功率、室內和室外空氣溫、濕度等實時參數;電量、流量、運行時間等累計參數;工作狀態及報警、事件記錄。
保存在就地采集裝置內的歷史數據等其他需要的信息參數。
建立數據倉庫,為管理決策層提供有效的能效數據服務。實現聯機分析處理,對建筑使用中的耗能管理提供輔助決策支持。
根據需要自動實現能源使用情況分析報表的生成,定期向管理部門發送。
3.5、能耗數據分析評估模塊
采用多種分析和評估工具,對建筑或設備能耗統計數據進行獨立的數學分析,對計算結果進行評估,并實現對能耗狀況的模擬仿真。利用分析評估數值,對建筑或設備的能耗狀況進行判定,預測能耗需求。
具有以二次計算和統計分析工作方式能力,通過若干組件完成包括計算服務、公式和指標組態等,對用戶設定的統計點進行指標計算,同時也包括各項其他公式計算點,來幫助管理者了解多關鍵參數變化情況。
3.6、系統優化策略模塊.
提供可優化的策略方案,給管理決策主動調整建筑運行能耗的改善性措施和方向,實現建筑能源使用效率逐步優化的目的。系統提供對不同能源使用管理方案的能耗評估,不斷完善最優能源使用路線。
按降低能耗管埋規程及提高設備能效運行程序,根據各分區、類別、時段及用戶的需求,對耗能信息分別進行匯集、統計、記錄等的同時,還能通過目動或輔助的分析模塊,實現運行、設計限額比較分析,并在獲取相關設計信息的基礎上,自動或輔助人工優化或調整耗能計劃。對耗能設備進行優化性能的提示及具有實時反饋運行限額、提示調整負荷分配的功能。
對各耗能設備運行的基礎、分析及控制的買時信息,進行數據記錄、存儲及進行仿真分析的功能。
以實現綠色建筑的科學管理為基礎,樹立先進的管理理念,以建筑降耗及建筑生態節能體系為目 ,以不斷完善的數學模型為依據,以優化的控制算法為核心,以帶有自習功能的耗能趨勢分析為運算參數,以客觀的實際耗能為評價指標,以綠色建筑的多元要求為對照,不斷地對原有系統持續優化研發,達到建筑節能減排更優異的綠色功效。
3.7、能耗信息模塊
通過網站瀏覽和數據共享應用技術,實現能耗數據信息的互聯互通;采用必要的防火墻、數據加密等安全技術,實現系統運行的穩定和安全;通過可控的信息,向管理者和主管單位提交能耗指標數據。
基于B/S架構和瀏覽器技術,通過豐富的圖形表示形式,快捷準確的為管理者提供良好的數據查詢、決策分析等用戶界面。
4. 結論
本文結合工程實際,對能耗管理系統的結構組成,數據采集、分析、、優化等相關技術進行了探討及其研究,并提出建議的措施,以便以后具有借鑒之意義。
參考文獻:
[1] 王志剛.建筑節能及新能源應用研究[D].西安建筑科技大學,2005.
關鍵詞:建筑節能 監控 平臺 系統框架
中圖分類號:TU832 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)10(b)-0063-02
目前,我國是世界上排名第二的能源生產和消費大國,統計顯示,我國建筑能耗約占全國總能耗的32%。一些大型公共建筑能耗密度高,能源浪費也非常嚴重,具有非常大的節電節能空間,在我國建筑行業節電節能的推廣已勢在必行。基于物聯網技術的建筑節能監控系統以能效公示為核心,以能耗統計、能耗分析為數據基礎,技術支撐來源于能源檢測,用能定額作為節能的標桿,價格杠桿來自于超定額加價,以此構建功能完備的建筑節電節能監控系統。市場對能耗資源的優化配置推動了建筑節電節能運行的管理和優化,建筑能耗運行管理的實現,使得節能量需求得以釋放,潛在節電節能量轉變成節能需求,帶動全面建筑節能的作用,同時起到示范作用。
建筑節能監控平臺能夠實現電、水、燃氣、熱、冷、可再生能源等能源資源消耗的分項計量、實時監測、統計與動態分析,提高節能管理信息化、精細化水平,切實降低能源資源消耗。
1 平臺設計的原則
1.1 標準化原則
為了保證系統的靈活性、開放性、可擴展性和可持續建設,該系統建設實現“標準先行”,建立符合國際標準、國家標準、行業標準的體系?;跇藴驶臄祿P秃徒涌冢槍εc新的相關系統的數據集成要求,系統可隨時通過增加接口適配器將新系統納入數據集成平臺。
1.2 可靠性原則
監控平臺運行穩定、可靠,系統設計充分考慮災害性的攻擊,設置了災難恢復系統,系統故障時很快地自檢排除故障,仍然能夠提供客戶服務。
1.3 安全性原則
系統高度重視數據的安全性,采用防范措施來防止外來非法入侵。同時對外部人員和系統調度員加強權限控制,避免用戶操作超越權限的數據,并要求提供系統自動恢復的功能。
1.4 開放性原則
系統的設計采用開放性原則,支持多種硬件設備和網絡設計。通信系統、網絡系統和數據庫系統采用標準的數據接口,與其他監控信息平臺能夠進行很好的數據交換和資源共享。
1.5 穩定性原則
系統穩定可靠性能指標要求:對于系統應用服務器的平均系統故障間隔時間大于6個月;對于系統性故障,平均修復時間小于24 h;對于單節點模塊性故障和缺陷,平均修復時間小于2 h。
1.6 實時性原則
節能監控系統建設根據建筑物的特點和需求出發,注重能耗數據實時性的原則。能耗監測及數據實時上傳,通過監測發現待機能耗、用電設備中的“大馬拉小車”現象、電能質量異常等用能異?,F象,及時發現問題并處理。
1.7 可擴展性原則
節能監控系統具有適應組織機構的調整能力、新增功能的需求擴展能力、因流程重組而帶來的需求變化的能力。系統全面采用面向對象的分析、設計方法和標準的開發管理過程。
2 系統平臺的框架設計
2.1 系統物理架構
在各部門建設本部門能耗監測系統,對各部門辦公區動力、采暖、空調、照明、給排水、食堂、信息機房等各種設備設施所消耗的電、熱、水、油、氣等能源資源消耗數據進行分類分項計量和動態采集,實現能耗統計、能效評估和監測預警等功能,提高各部門用能管理的信息化、精細化水平。
2.2 系統軟件架構
系統整體采用了基于SOA的體系架構,系統架構包括基礎設施服務、數據源接入、能耗監控平臺、技術節能體系、接口服務、業務創新服務以及ESB?;赟OA的體系架構以服務體系為核心,服務體系包含很多模塊化組件,若干操作的集合構成組件,每一個操作都對應具體的程序函數。對業務過程模型的分析和識別構建了服務體系。
2.3 系統功能架構
節能監控系統不僅是能耗數據信息中心,能夠實現能耗數據的存儲、運算和交換,也是監測建筑的節能指揮中心。數據監測中心能夠順利運轉,系統必須采用數據服務、應用、存儲相分離的架構,降低系統的管理和維護成本。
系統采用多維數據展現、數據交叉、數據挖掘等數據展現手段,使用分組統計、數據特征統計、發展性分析等統計分析方法,根據用戶的工作需要,靈活定制統計分析報表,并設置各類報表瀏覽的權限。
2.4 系統計量架構
系統能耗數據采集的方式有兩種:人工采集方式和自動采集方式。人工采集是通過人工填報、抄表等方式,采集建筑基本情況數據和其他能耗數據,如:建筑消耗的燃油和煤,機動車使用的汽油、柴油等能耗量。自動采集方式是采集建筑分類能耗數據、分項能耗數據、集中供暖空調系統數據、重點用能設備運行監測數據和一些常見節能措施的主要運行參數。
基于物聯網技術和人工智能組建數據庫、構建智能化的節電節能監控系統的實施,能夠及時、快速和準確地監測能源消耗數據,同時具備科學分析、智能預測和實時預警功能,為相關單位提供多方位、可視化的便捷服務,利用現代通信、網絡技術和大數據技術保證系統的充分運行,最終與國家能耗匯總平臺對接,實現能耗信息快速監控、傳遞、共享、管理和應用。
參考文獻
[1] 陳磊.大型公共建筑能耗數據無線遠程監控及節能管理系統研究[D].西安建筑科技大學,2015.
[2] 王昱.公共建筑室仁媸駛肪辰諛薌囁仄教ǖ納杓樸朧迪[D].湖南工業大學,2014.
[3] 王彥,劉宏立,楊珂.OFDM-CDMA技術在大型公共建筑