淺(qian)談物聯(lian)網(wang)技術在(zai)公共建(jian)築(zhu)的(de)能耗檢(jian)測(ce)系統中(zhong)的設計(ji)應(ying)用(yong)

安(an)科瑞(rui)電(dian)氣(qi)股(gu)份(fen)有限(xian)公司 上(shang)海(hai)嘉(jia)定 201801

      雖(sui)然(ran)我國建(jian)築(zhu)業取(qu)得了突(tu)破(po)性(xing)進(jin)展(zhan)，但建(jian)築(zhu)耗(hao)能卻日益(yi)增加，並(bing)且(qie)已(yi)經發展(zhan)成為(wei)社(she)會(hui)熱點(dian)問題。同時隨(sui)著(zhe)數(shu)字(zi)化(hua)技術的(de)進步，使得建(jian)築(zhu)行(xing)業逐漸沿(yan)著(zhe)智(zhi)能建(jian)築(zhu)群的方(fang)向(xiang)發展(zhan)，其主要(yao)作(zuo)用是實現對(dui)建(jian)築(zhu)能耗的(de)微(wei)觀(guan)和宏(hong)觀管(guan)理，保(bao)證建(jian)築(zhu)的(de)節(jie)能。

1.物聯網(wang)的(de)內(nei)涵(han)

      所(suo)謂(wei)的物(wu)聯網(wang)就是通(tong)過信息傳感設備（如(ru)激(ji)光掃(sao)描(miao)器(qi)定系(xi)傳感器(qi)射頻識(shi)別(bie)）等(deng)將互聯(lian)網(wang)連接任壹物品，並(bing)且(qie)在(zai)遵(zun)循相關(guan)協議(yi)的(de)情況(kuang)下進(jin)行信(xin)息通信(xin)和交換，進而(er)將智(zhi)能化識(shi)別(bie)管理(li)監(jian)控和定位(wei)實現的(de)壹種網(wang)絡(luo)。互聯(lian)網(wang)仍(reng)然(ran)是物聯(lian)網(wang)的(de)基礎和核心(xin)，可(ke)以(yi)說物聯(lian)網(wang)是(shi)互聯(lian)網(wang)的(de)擴(kuo)展(zhan)和延伸(shen)。物聯(lian)網(wang)的(de)本質主要(yao)從(cong)以(yi)下(xia)幾個方(fang)面(mian)體(ti)現:壹是智能化特(te)征,也(ye)就是網(wang)絡(luo)的智能控制自(zi)我反饋(kui)與(yu)自(zi)動化處理(li)的特(te)點(dian)體(ti)現；二(er)是具備互聯(lian)網(wang)的(de)特(te)征(zheng)，也(ye)就是物(wu)與(yu)物之(zhi)間(jian)能夠通(tong)過互聯(lian)網(wang)絡(luo)互通(tong)互聯(lian);三(san)是(shi)具有通(tong)信(xin)和識(shi)別(bie)的特(te)征，也就是納(na)入(ru)物聯(lian)網(wang)的(de)“物(wu)"能夠具備物(wu)物通(tong)信(xin)的(de)功能和自(zi)動識(shi)別(bie)功能。

2.物聯(lian)網(wang)的(de)結構

      通常情況(kuang)下，物(wu)聯網(wang)可(ke)以(yi)分(fen)為(wei)三(san)大(da)塊(kuai),壹是應(ying)用(yong)層，也就是在(zai)對(dui)客戶需求充(chong)分了(le)解的(de)基礎上(shang)，借(jie)助(zhu)感知狀態(tai)和數據將特(te)定有效的服(fu)務(wu)應(ying)用(yong)層為(wei)用(yong)戶提供(gong)，二是(shi)網(wang)絡(luo)層，也就是將數(shu)據從(cong)底(di)層傳感器(qi)向(xiang)互聯(lian)網(wang)上(shang)的(de)網(wang)絡(luo)層傳輸，網(wang)絡(luo)層通過衛星通信WIFI ,4G和以(yi)太(tai)網(wang)等(deng)接入技術接(jie)入互聯(lian)網(wang),雲(yun)技術強大(da)的計(ji)算(suan)能力(li)査詢(xun)能力(li)和存(cun)儲能力(li)均屬於(yu)該層的設計(ji)。三(san)是(shi)感知層,涉(she)及(ji)的(de)主要(yao)為(wei)數(shu)據(ju)采集(ji)控制設(she)備，具體(ti)包(bao)括(kuo)傳(chuan)感器(qi)與(yu)設備互聯(lian)底(di)層傳感網(wang)絡(luo)構成的設備感知層，物聯網(wang)的(de)底(di)層基礎主要(yao)由感知層的傳感網(wang)絡(luo)射頻識(shi)別(bie)智能傳感器(qi)智能終(zhong)端(duan)組(zu)成。

 

      結合公共建(jian)築(zhu)的(de)特(te)征(zheng)，對(dui)建(jian)築(zhu)能耗系(xi)統進(jin)行設計(ji),使(shi)其滿足以(yi)下(xia)需求:壹是能夠對(dui)公共建(jian)築(zhu)耗(hao)能進行(xing)分區(qu)域和分建(jian)築(zhu)的(de)檢(jian)測(ce)，促進耗(hao)能考(kao)核的便(bian)捷同時為(wei)建(jian)築(zhu)節(jie)能的改(gai)進提(ti)供(gong)數據(ju)支(zhi)撐。二是(shi)在進(jin)行(xing)節(jie)能系統(tong)設計(ji)的(de)時候，對(dui)後續的(de)節(jie)能改(gai)造(zao)技術充(chong)分的考(kao)慮(lv)，確保(bao)後期的(de)控制和檢(jian)測(ce)設備的(de)接入(ru)空(kong)間(jian)充(chong)足(zu),同時將充(chong)足的(de)軟件(jian)接(jie)口和硬件(jian)接(jie)口為(wei)後期的(de)節(jie)能控制設(she)計(ji)預留(liu)，涉(she)及(ji)的(de)主要(yao)包(bao)括(kuo)電(dian)熱水(shui)器(qi)控制、采(cai)暖(nuan)控制、照(zhao)明控制和空調系(xi)統控制等(deng)。三是能夠將建(jian)設(she)中(zhong)的(de)通訊設(she)備充(chong)分的(de)利用，實現有線(xian)和無線(xian)的兼(jian)容(rong)。四是將計(ji)算(suan)功(gong)能實時進(jin)行，進(jin)而(er)更(geng)好地(di)統(tong)計(ji)耗(hao)能數據(ju)。五(wu)是(shi)長期存(cun)儲大(da)量能耗數(shu)據。

      在(zai)以(yi)上(shang)要(yao)求(qiu)的基礎上(shang)，可(ke)以(yi)將整(zheng)個系(xi)統(tong)分(fen)為(wei)能耗管(guan)理分(fen)析平(ping)臺(tai)、樓層數據中(zhong)轉和模塊(kuai)化智(zhi)能耗能終(zhong)端(duan)。其中智能耗能終(zhong)端(duan)位(wei)於(yu)下(xia)端(duan),並(bing)在(zai)能耗計(ji)量(liang)點(dian)安裝，其工作任務(wu)是將壹般數(shu)據(ju)功能轉化(hua)采集(ji)能耗數(shu)據功(gong)能，在網(wang)絡(luo)連接模塊(kuai)的作(zuo)用(yong)下(xia)，樓層的數據(ju)中轉(zhuan)器(qi)傳輸數據由數據(ju)中轉(zhuan)器(qi)實現。通(tong)常情況(kuang)下與(yu)各能耗采(cai)集(ji)終(zhong)端(duan)較(jiao)近的(de)是(shi)數(shu)據中(zhong)轉(zhuan)器(qi)，與(yu)數據(ju)存(cun)儲的距離(li)較(jiao)遠(yuan)，可(ke)采取(qu)有線(xian)或者(zhe)是(shi)無線(xian)連接的方(fang)式(shi)。

      數據(ju)緩(huan)存(cun)是壹般配有的(de)，能夠保(bao)障(zhang)大(da)型耗(hao)能數據(ju)。傳輸過程中具有可(ke)靠性。能耗管(guan)理分(fen)析平(ping)臺(tai)位(wei)於(yu)上(shang)層，在功能上(shang)主要(yao)表(biao)現為(wei)以(yi)下(xia)兩個方(fang)面(mian):壹是能耗數(shu)據展(zhan)示(shi)和加工以(yi)Web應(ying)用(yong)為(wei)基礎;二是(shi)持久性(xing)存(cun)儲耗能數據(ju),在二(er)次開發(fa)的(de)應(ying)用(yong)連接各個終(zhong)端(duan)用(yong)戶,在將耗(hao)能展示(shi)和分析功(gong)能完(wan)成的.同時，為(wei)節(jie)能措施(shi)的(de)制定(ding)提(ti)供(gong)支撐和參照(zhao)。

 

      借(jie)助物(wu)聯網(wang)技術進(jin)行公共建(jian)築(zhu)的(de)檢(jian)測(ce),除了將建(jian)築(zhu)能耗的(de)細粒(li)度尺度(du)進(jin)行(xing)掌握(wo)之(zhi)外(wai)，還(hai)可(ke)以(yi)監(jian)測(ce)各種運行參數(shu)，進而(er)對數(shu)據(ju)進(jin)行分析(xi)和統計(ji)處理(li)，實現建(jian)築(zhu)能耗的(de)逐漸改(gai)善(shan)。對於公(gong)共建(jian)築(zhu)來說，綜合分析電(dian)力(li)抄表(biao)子(zi)系統電梯控制子(zi)系統照(zhao)明控制子(zi)系統及(ji)其空調控制子(zi)系統是主要(yao)的(de)能耗監(jian)測(ce)系統,基於物(wu)聯網(wang)具有支(zhi)持大(da)規模網(wang)和全Mesh路由功能，因此(ci)在公共建(jian)築(zhu)能耗監(jian)測(ce)和控制過程中，能夠將技術支(zhi)撐有效的提(ti)供(gong)。

1.物聯(lian)網(wang)通(tong)信(xin)系(xi)統(tong)在建(jian)築(zhu)能耗監(jian)測(ce)中的應(ying)用(yong)

      在(zai)對(dui)大(da)型公(gong)共建(jian)築(zhu)進(jin)行(xing)能耗監(jian)測(ce)和控制的(de)時候,節(jie)點(dian)多為(wei)數(shu)據(ju)采集(ji)點(dian)，他(ta)的(de)作(zuo)用優(you)勢是(shi)將監(jian)測(ce)數據進(jin)行周(zhou)期性(xing)采集(ji)，具體(ti)包(bao)括(kuo)電(dian)能表電(dian)量及(ji)其環(huan)境溫度等(deng)。再就是將數(shu)據以(yi)中(zhong)斷的方(fang)式(shi)進行(xing)采集(ji),例(li)如將電(dian)梯的(de)動作啟停(ting)。基於休(xiu)眠(mian)狀態(tai)是節點(dian)的主要(yao)狀態(tai)，在將電(dian)池(chi)供(gong)電選(xuan)用(yong)數(shu)據(ju)通(tong)過終(zhong)端(duan)節(jie)點(dian)采集(ji)的(de)情況(kuang)下，將特(te)定的(de)設(she)備選(xuan)用(yong)，進(jin)而(er)實現數(shu)據向(xiang)監(jian)控設備的(de)轉發(fa)。該(gai)轉(zhuan)發節點(dian)是路由節點(dian)的範疇，通常情況(kuang)下終(zhong)端(duan)節(jie)點(dian)選(xuan)用(yong)的(de)是(shi)主供(gong)電方(fang)式(shi)，在此(ci)過程中，無(wu)需考(kao)慮(lv)節點(dian)的休(xiu)眠(mian)狀態(tai)，故而(er)也可(ke)以(yi)將其當(dang)做(zuo)路由節點(dian),將數(shu)據采(cai)集(ji)布(bu)設於監(jian)控，這樣(yang)數(shu)據在通就系統(tong)采(cai)集(ji)之(zhi)後,就能夠在(zai)數據(ju)采集(ji)的(de)作用下進(jin)行(xing)，同時再(zai)由綜合分析子(zi)系統軟件(jian)進(jin)行(xing)監(jian)控，與(yu)此(ci)同時，數(shu)據采(cai)集(ji)網(wang)也(ye)能夠將監(jian)控的控制命(ming)令向(xiang)各個(ge)監(jian)控子(zi)系統發送。

2.建(jian)築(zhu)能耗監(jian)控系統(tong)功能劃分

      人員(yuan)位(wei)置采集(ji)器(qi)、溫濕(shi)度采集(ji)器(qi)、空調強控器(qi)屬於(yu)空調監(jian)控子(zi)系統的重要(yao)組(zu)成部(bu)分，其中該區域的濕(shi)度和溫度主要(yao)通(tong)過溫濕(shi)度采集(ji)器(qi)進行(xing)采集(ji)，同時向(xiang)空調強控器(qi)發送(song)信息，再借(jie)助空(kong)調強控器(qi)比較(jiao)預設值和實際的(de)溫度與(yu)濕(shi)度，進而(er)對空(kong)調的(de)運行予(yu)以(yi)控制，該(gai)區(qu)域的(de)人員(yuan)信息通過人員(yuan)采集(ji)器(qi)向(xiang)空調強控器(qi)提供(gong),並(bing)且(qie)以(yi)適(shi)當(dang)的(de)控制模(mo)式(shi)協助(zhu)空調通(tong)過照(zhao)明控制子(zi)系統，將人員(yuan)信息和光照(zhao)度信(xin)息向(xiang)照(zhao)明強控器(qi)傳遞(di)，以(yi)此(ci)來實現照(zhao)明燈具開關(guan)的控制。而(er)電梯(ti)監(jian)控子(zi)系統在實時感知運行狀態(tai)的情況(kuang)下將數(shu)據進(jin)行(xing)采(cai)集(ji)，對(dui)電梯的運行實時控制和監(jian)測(ce)，進而(er)不(bu)斷的(de)優化(hua)建(jian)築(zhu)的(de)能耗。在(zai)將無(wu)線(xian)通訊模(mo)塊(kuai)增加到電能表的(de)情況(kuang)下，就能實現電(dian)子(zi)抄表子(zi)系統對電能表數(shu)據的(de)遠程采(cai)集(ji)。電(dian)力(li)抄表(biao)子(zi)系統對電能表數(shu)據的(de)遠程運輸和自(zi)動采集(ji)，對(dui)建(jian)築(zhu)耗(hao)能進行(xing)實時監(jian)控，除可(ke)將控制策(ce)略(lve)不(bu)斷優(you)化之(zhi)外(wai)，還(hai)可(ke)以(yi)通(tong)過遠程技術對(dui)電梯照(zhao)明及(ji)空(kong)調進(jin)行控制，使(shi)建(jian)築(zhu)的(de)運行成本及(ji)耗(hao)能大(da)大(da)降低(di)。

 

1.概述(shu)

      Acrel-5000web建(jian)築(zhu)能耗分(fen)析系(xi)統是用(yong)戶端(duan)能源(yuan)管(guan)理(li)分(fen)析(xi)系統，在電(dian)能管理(li)系統(tong)的基礎上(shang)增加了(le)對水(shui)、氣(qi)、煤(mei)、油(you)、熱(冷)量(liang)等(deng)集(ji)中(zhong)采集(ji)與(yu)分析(xi)，通過對用戶端(duan)所(suo)有能耗進(jin)行細(xi)分和統計(ji)，以(yi)直(zhi)觀(guan)的(de)數據和圖表向(xiang)管理(li)人員(yuan)或決策層展示(shi)各類(lei)能源(yuan)的(de)使(shi)用(yong)消(xiao)耗情況(kuang)，便於(yu)找出高耗(hao)能點(dian)或不(bu)合理(li)的耗(hao)能習慣(guan)，有效節約能源(yuan)，為(wei)用(yong)戶進壹步節能改(gai)造(zao)或設備升級提(ti)供(gong)準確(que)的(de)數據支(zhi)撐。用戶可(ke)按照(zhao)國家有關(guan)規定實施能源(yuan)計(ji)算(suan)，分(fen)析(xi)現狀，查找問題，挖(wa)掘(jue)節能潛(qian)力(li)，提出切(qie)實可(ke)行的節(jie)能措施(shi)，並(bing)向(xiang)縣級以(yi)上(shang)管(guan)理(li)節能工作的部(bu)門報(bao)送能源(yuan)計(ji)算(suan)報(bao)告(gao)。

2.應(ying)用(yong)場(chang)所(suo)

      適(shi)用(yong)於(yu)公(gong)共建(jian)築(zhu)、集(ji)團(tuan)公司、工業園區(qu)、大(da)型物(wu)業、學(xue)校(xiao)、醫(yi)院(yuan)、企(qi)業等(deng)不(bu)同行(xing)業的能耗監(jian)測(ce)與(yu)管理(li)的系(xi)統設計(ji)、施(shi)工和運行維護。

3.系統組網(wang)圖(tu)

 

五(wu)、系(xi)統(tong)功能

1.系統(tong)概況(kuang)

      平(ping)臺(tai)運行狀態(tai)，當(dang)月(yue)能耗折算(suan)、地(di)圖(tu)導(dao)航，各(ge)能耗逐(zhu)時、逐(zhu)月(yue)曲線(xian)，當(dang)日，當(dang)月(yue)能耗同比分(fen)析滾(gun)動顯示(shi)。

2.用能概況(kuang)

      對建(jian)築(zhu)、部(bu)門、區(qu)域、支(zhi)路、分類分項(xiang)等(deng)用能進行(xing)對比，支(zhi)持當(dang)日逐(zhu)時趨勢、當(dang)月(yue)逐日趨勢曲線(xian)、分時段能耗統(tong)計(ji)對(dui)比、總能耗同環(huan)比對(dui)比。

3.用(yong)能統計(ji)

       對(dui)建(jian)築(zhu)、區(qu)域(yu)、分(fen)項(xiang)、支(zhi)路等(deng)結構按日、月(yue)、年(nian)報表的形(xing)式(shi)統計(ji)對(dui)分(fen)類(lei)能源(yuan)用(yong)能進行(xing)統計(ji)，支(zhi)持報表(biao)數據(ju)導(dao)出EXCEL，支持選(xuan)擇(ze)建(jian)築(zhu)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)生成柱狀圖(tu)。

4.復費(fei)率(lv)統計(ji)

      復費(fei)率(lv)報表按日、月(yue)、年(nian)統計(ji)對(dui)單(dan)棟建(jian)築(zhu)下(xia)不(bu)同支(zhi)路的尖、峰(feng)、平(ping)、谷(gu)用電(dian)量(liang)及(ji)成本費(fei)用進(jin)行(xing)統計(ji)分(fen)析(xi)。支(zhi)持數據(ju)導(dao)出到EXCEL。

5.同比分(fen)析

      對(dui)建(jian)築(zhu)、分(fen)項(xiang)、區(qu)域(yu)、支路等(deng)用能按日、月(yue)、年(nian)以(yi)圖(tu)形(xing)和報表結合的方(fang)式(shi)進行(xing)用能數據(ju)同比分(fen)析。

6.能源(yuan)流(liu)向(xiang)圖

      能源(yuan)流(liu)向(xiang)圖展(zhan)示(shi)單(dan)棟建(jian)築(zhu)時段內各類能源(yuan)從(cong)源(yuan)頭(tou)到末端(duan)的(de)的(de)能源(yuan)流(liu)向(xiang)，支持按原始(shi)值和折標(biao)值查看。

7.夜間(jian)能耗分(fen)析

        夜間(jian)能耗以(yi)表(biao)格、曲線(xian)、餅圖(tu)等(deng)形(xing)式(shi)對選(xuan)擇(ze)支路分類能源(yuan)在(zai)時段工作時間(jian)與(yu)非工作時間(jian)用(yong)能統計(ji)對(dui)比，支(zhi)持導(dao)出報表(biao)。

8.設備管(guan)理

      設(she)備管(guan)理包(bao)括(kuo)，設(she)備類(lei)型、設(she)備臺(tai)賬(zhang)、維保記錄等(deng)功能。輔助(zhu)用戶合理管理(li)設(she)備，確(que)保設(she)備的(de)運行。

9.用(yong)戶報告

      用戶報告針對選(xuan)定(ding)的(de)建(jian)築(zhu)自(zi)動統計(ji)各(ge)能源(yuan)的(de)月(yue)使用(yong)的(de)同環(huan)比趨勢，並(bing)提(ti)供(gong)簡(jian)單(dan)的能耗分(fen)析結果(guo)，針對用(yong)電(dian)提供(gong)單(dan)獨(du)的(de)復費(fei)率(lv)用能分析(xi)，報告(gao)可(ke)編輯。

 

 

 

 

      在公共建(jian)築(zhu)節(jie)能減排(pai)工作中引(yin)進物聯網(wang)技術,將物(wu)聯網(wang)的(de)分(fen)層技術充(chong)分應(ying)用(yong)於(yu)能耗的(de)檢(jian)測(ce)和感知，可(ke)保證基礎性數(shu)據獲得的準(zhun)確(que)性(xing)和科學(xue)性(xing)。同時采(cai)用WIFI ,4G和以(yi)太(tai)網(wang)等(deng)網(wang)絡(luo)傳輸方(fang)式(shi)將數(shu)據傳(chuan)輸,在對公共建(jian)築(zhu)能耗有效檢(jian)測(ce)的同時，也(ye)可(ke)實現全(quan)系統(tong)的(de)管(guan)理(li)。除此(ci)之(zhi)外(wai)，還(hai)可(ke)以(yi)進(jin)行能耗數(shu)據的(de)分析、查詢(xun)、加工和存(cun)儲，使節(jie)能運行水(shui)平(ping)與(yu)能源(yuan)管(guan)理(li)水(shui)平(ping)大(da)大(da)提升，從而(er)滿足(zu)公(gong)共建(jian)築(zhu)的(de)能耗檢(jian)測(ce)和管理需求,實現建(jian)築(zhu)行(xing)業的節(jie)能化發(fa)展。

 

[1]錢(qian)濤(tao).基於物(wu)聯網(wang)技術的(de)建(jian)築(zhu)能耗動態(tai)監(jian)管系統(tong)的設(she)計(ji)與(yu)實現[J].

[2]王(wang)曉(xiao)曼，於(yu)軍(jun)琪(qi),高博(bo)超(chao)，呂齊.基於物(wu)聯網(wang)的(de)建(jian)築(zhu)能耗管(guan)理研(yan)究(jiu)[J].

[3]張(zhang)紅，王(wang)娜，尚偉(wei)林，李宏(hong)俠(xia).基於物(wu)聯網(wang)技術的(de)建(jian)築(zhu)能源(yuan)管(guan)理(li)系(xi)統(tong)[J].

[4]王忠(zhong)鋒漲(zhang)連領，李力(li)剛,黃劍(jian)龍(long).物(wu)聯(lian)網(wang)技術在(zai)建(jian)築(zhu)節(jie)能中的(de)應(ying)用(yong)研(yan)究(jiu)[A].

[5]中國儀器(qi)儀表(biao)學(xue)會(hui).2010中國儀器(qi)儀表(biao)學(xue)術產(chan)業大(da)會(hui).

[6]於秋(qiu)紅.基於物(wu)聯網(wang)技術公(gong)共建(jian)築(zhu)的(de)能耗檢(jian)測(ce)系統.

[7]安(an)科瑞(rui) 企(qi)業微(wei)電(dian)網(wang)設(she)計(ji)與(yu)應(ying)用(yong)手(shou)冊(ce). 2022.05版(ban).