【摘要】：針對大(dà)型公(gōng)共建築(zhù)能(néng)耗高且能(néng)源管理(lǐ)不合理(lǐ)的(dí)問題(tí)，利用計算機(jī)網絡技(jì)術(shù)，通訊(xùn)技術，計(jì)量(liáng)控(kòng)製(zhì)技術等(děng)信息(xī)化(huà)技術(shù)，實現(xiàn)能源資(zī)源(yuán)分類分項(xiàng)計(jì)量(liáng)和(hé)能源(yuán)資源運(yùn)行監(jiān)管功能(néng)，清晰描述(shù)建(jiàn)築(zhù)內(nèi)總(zǒng)的(dí)用能(néng)現(xiàn)狀(zhuàng)；實(shí)時監(jiān)測(cè)各供電(diàn)回(huí)路的(dí)電壓(yā)，電(diàn)流(liú)和功(gōng)率等電(diàn)力(lì)參(cān)數，識(shí)別有(yǒu)效負荷與(yǔ)無(wú)效能(néng)耗，從(cóng)而可通(tōng)過(guò)技術或行(háng)為(wéi)節能方(fāng)式，實(shí)現建築的有效節能。

0    能(néng)耗(hào)係(xì)統(tǒng)的(dí)引入背景

        隨著(zhuó)社會的發展(zhǎn)，能源(yuán)的(dí)消(xiāo)耗量(liáng)也在迅速增長，特(tè)別是建築能耗(hào)的增(zēng)長特別(bié)迅(xùn)速(sù)，已經(jīng)成為(wéi)除工業，交通外(wài)的(dí)第三大能(néng)源消(xiāo)耗。按照當建(jiàn)築(zhù)業的(dí)發(fā)展趨勢，在(zài)若幹(gān)年(nián)後(hòu)社會的(dí)能源產出將(jiāng)無法(fǎ)滿(mǎn)足(zú)能源的需求，所(suǒ)以(yǐ)減(jiǎn)小(xiǎo)能源(yuán)的(dí)消耗量是一個十分重(zhòng)要的且需(xū)要盡早解決的問題。在(zài)建築能耗中(zhōng)，大型(xíng)公(gōng)共(gòng)建築(zhù)的能源消(xiāo)耗量(liáng)占據了很(hěn)大的份(fèn)額，雖(suī)然其總能(néng)耗量遠不(bù)如住宅建(jiàn)築(zhù)消耗(hào)量大，但(dàn)是單(dān)位(wèi)麵積(jī)的能耗(hào)消(xiāo)耗(hào)量(liáng)十(shí)分巨大，所以大型公共建築(zhù)的節(jié)能工作(zuò)具有很大的潛(qián)力。大(dà)型公共(gòng)建築能耗(hào)監測(cè)係統的(dí)建(jiàn)設使得人們可以充(chōng)分(fēn)了(liǎo)解大(dà)型(xíng)公(gōng)共建(jiàn)築(zhù)的(dí)能(néng)耗(hào)使用情況(kuàng)，為提出有效的(dí)節(jié)能(néng)減排(pái)政策與決策奠(diàn)定基礎，隨著中(zhōng)國城市化進(jìn)程的(dí)推(tuī)進，經(jīng)濟(jì)的(dí)發展，我國(guó)建築(zhù)能(néng)耗(hào)總(zǒng)量呈(chéng)持(chí)續(xù)增長(cháng)的(dí)態勢，並且增長速(sù)度有越來越快的趨勢。如(rú)果任(rèn)由建(jiàn)築能耗照(zhào)此(cǐ)速(sù)度增長，必(bì)然給(gěi)中(zhōng)國(guó)能(néng)源(yuán)供應(yīng)安全帶來(lái)大的壓(yā)力，因此建(jiàn)築節(jié)能勢(shì)在必(bì)行。

1   項(xiàng)目概述(shù)

        大型燃氣(qì)蒸汽聯合(hé)循(xún)環發電生(shēng)產(chǎn)基地(dì)及大型燃氣輪(lún)機(jī)餘熱鍋爐項目位(wèi)於浙江省杭州市江(jiāng)幹(gān)區(qū)臨丁路(lù)和(hé)同協路(lù)交(jiāo)叉(chā)口。項目總(zǒng)建築(zhù)麵積(jī)約230200平(píng)方米(mǐ)，包括：兩(liǎng)幢兩層高的辦公樓，六幢(chuáng)五(wǔ)層(céng)高(gāo)的生產廠房(fáng)，兩幢12層(céng)高的(dí)太陽能(néng)鏡(jìng)場(cháng)設備(bèi)裝配車間，一幢(chuáng)10層高(gāo)的太陽(yáng)能換(huàn)熱氣裝(zhuāng)備車間，一(yī)幢12層(céng)高(gāo)的汙水處理(lǐ)設(shè)備裝(zhuāng)備(bèi)車間(jiān)，一幢11層(céng)高的工(gōng)業(yè)機(jī)器(qì)人裝配(pèi)車間，一(yī)幢12層(céng)高的鍋(guō)爐機器人裝配(pèi)車間(jiān)，地(dì)下(xià)單層(céng)車庫，提供(gōng)停(tíng)車位1000個,項目(mù)總投資100000萬(wàn)元(yuán)。

2  能耗在(zài)綫(xiàn)監測(cè)係(xì)統的(dí)設(shè)計

        整個能耗(hào)在(zài)綫監測係統(tǒng)的設計是以(yǐ)《辦公建(jiàn)築和(hé)大(dà)型公(gōng)共建築能(néng)耗監測係統(tǒng)分項能耗數據傳輸技術導(dǎo)則(zé)》，《浙(zhè)江(jiāng)省辦公(gōng)建(jiàn)築和(hé)大(dà)型公共(gòng)建築(zhù)用(yòng)電分項計量係統設計標準(zhǔn)》等相關技術導則為(wéi)基(jī)礎，建(jiàn)設(shè)符合(hé)用戶(hù)實際需求的能耗(hào)在(zài)綫監測係統(tǒng)，整(zhěng)個係統完(wán)成(chéng)了(liǎo)建築內部能耗計(jì)量儀表和能耗數(shù)據(jù)采(cǎi)集裝置的安裝，實(shí)現從(cóng)建築(zhù)采(cǎi)集能耗(hào)數(shù)據，遠程傳輸數據，數據統計(jì)與(yǔ)展示的功能。整(zhěng)個係統包括(kuò)能耗(hào)數據(jù)的(dí)原(yuán)始采集，能(néng)耗數據的在(zài)綫傳(chuán)輸，能耗數據(jù)的(dí)在綫分(fēn)析診(zhěn)斷等(děng)，通過能(néng)耗計量(liáng)裝置(zhì)的安(ān)裝(zhuāng)，實(shí)現能耗(hào)數據的原始(shǐ)采(cǎi)集(jí)；通過通(tōng)訊管(guǎn)理機(jī)的安(ān)裝，實現(xiàn)能耗(hào)數據的(dí)在(zài)綫(xiàn)傳輸；通(tōng)過(guò)能(néng)耗數據的采集存數，形成可(kě)視化趨勢(shì)，確(què)定(dìng)較(jiào)高能(néng)耗(hào)範圍 診斷形(xíng)成高(gāo)耗原(yuán)因(yīn)；通過後期的(dí)配(pèi)置節能節(jié)電產品 改進(jìn)運營管理模(mó)式，進行節能(néng)降(jiàng)耗；通過節能(néng)降耗(hào)後數(shù)據(jù)對(duì)比(bǐ)，查看節(jié)能降耗(hào)實(shí)施(shī)效果。

2.1 能耗數(shù)據(jù)的原始采集

        能耗(hào)數(shù)據(jù)的原始采集是整個能耗(hào)在綫監測(cè)係(xì)統(tǒng)的(dí)基(jī)礎(chǔ)，是整個能(néng)耗(hào)在綫(xiàn)監(jiān)測(cè)係(xì)統(tǒng)的基(jī)本構(gòu)成元素，指(zhǐ)依(yī)據(jù)辦(bàn)公(gōng)建(jiàn)築(zhù)和大型(xíng)公共建(jiàn)築消耗的主(zhǔ)要能源(yuán)種類(lèi)的(dí)劃(huá)分，建(jiàn)築(zhù)能耗應包(bāo)括耗電量，耗(hào)水(shuǐ)量，耗氣量，集(jí)中(zhōng)供(gōng)熱耗熱(rè)量(liáng)，集(jí)中供冷耗冷量(liáng)和(hé)其他(tā)能源消耗量，分項能耗數據(jù)是指分類(lèi)能耗數據中的(dí)一(yī)類或(huò)多類(lèi)再(zài)細分為若(ruò)幹項。如(rú)電能又可以(yǐ)分(fēn)為(wéi)4類分項(xiàng)，插座(zuò)照明用(yòng)電(diàn)，空調用電(diàn)，特殊(shū)用電和動(dòng)力用電(diàn)，且(qiě)每(měi)一個分(fēn)項又(yòu)可(kě)再分(fēn)為若(ruò)幹(gān)子項。插座照(zhào)明(míng)用電包括了建築內部主要(yào)工(gōng)作(zuò)區域照明，普通設(shè)備(bèi)用(yòng)電等(děng)。可細分為插座照(zhào)明(míng)用電，應急照明(míng)及(jí)走(zǒu)廊(láng)用電(diàn)，室外照明(míng)用電(diàn)三個(gè)子(zǐ)項。空(kōng)調(tiáo)用(yòng)電主要是指為建築(zhù)內部提供製冷(lěng)和製熱(rè)所(suǒ)消耗的電(diàn)能(néng)，其也包括兩個子項(xiàng)，冷(lěng)熱站(zhàn)電(diàn)能使用和空(kōng)調末端(duān)電能(néng)使(shǐ)用(yòng)。動力(lì)用電是為建築(zhù)內(nèi)提(tí)供動(dòng)力服(fú)務(wù)使用(yòng)的(dí)電能，包括電(diàn)梯用電，水(shuǐ)泵用電，通風(fēng)機用電三個(gè)子項(xiàng)。這些分(fēn)類分項數據要(yào)在采集器(qì)內部(bù)進(jìn)行計(jì)算和存儲，並(bìng)定時(shí)與數(shù)據(jù)中(zhōng)心(xīn)建立連接發送(sòng)原(yuán)始數據。本建(jiàn)築中，涉(shè)及(jí)到的能耗信息(xī)主(zhǔ)要(yào)包括耗電量(liáng)，按(àn)照分類，分項(xiàng)計(jì)量係統的(dí)設計(jì)要求(qiú)，本建(jiàn)築(zhù)中用電(diàn)計量(liáng)采用(yòng)多功(gōng)能電度(dù)表(biǎo)，在各樓層照明配電箱，空調配電箱，動力(lì)配電箱(xiāng)以及(jí)其他特殊用(yòng)電配電箱(xiāng)安(ān)裝多(duō)功能電(diàn)表，實(shí)現(xiàn)電能的分(fēn)項采集。

       多功能(néng)電表(biǎo)采(cǎi)用(yòng)交流采樣技術，能(néng)分別(bié)測(cè)量(liáng)電網(wǎng)中(zhōng)的電流(liú)，電壓，功率(shuài)，功率(shuài)因(yīn)數和(hé)電能等參數(shù)，可(kě)通過(guò)麵板薄膜開(kāi)關(guān)設(shè)置倍率(shuài)。帶RS-485通訊接(jiē)口，采用(yòng)Modbus-RTU通(tōng)信協議，所有多功(gōng)能(néng)電表(biǎo)有(yǒu)功電(diàn)度計量(liáng)精度達到(dào)0.5級，

2.2 數(shù)據(jù)傳輸

      數據傳輸(shū)是指原(yuán)始分(fēn)類(lèi)分項數據經由數(shù)據采(cǎi)集器將能耗原(yuán)始數據從分散(sàn)分布(bù)的(dí)建(jiàn)築群上(shàng)傳(chuán)到數據中心(xīn)，並(bìng)將(jiāng)數據(jù)進(jìn)行(háng)處(chǔ)理，完成(chéng)原(yuán)始數(shù)據(jù)存(cún)儲(chǔ)的過(guò)程。在該(gāi)過(guò)程中(zhōng)，數據(jù)采集(jí)器將定(dìng)時采(cǎi)集到的數據(jù)進行(háng)累(léi)加，形成(chéng)可擴展(zhǎn)標示語言(yán)（XML）格式(shì)的(dí)數據包，數據包中不(bù)僅包含(hán)需(xū)要上傳的(dí)數(shù)據還包(bāo)括對應(yīng)的建築信息和采集(jí)器(qì)信息(xī)等。采集器還要對要(yào)傳(chuán)輸(shū)的(dí)數據(jù)包進行(háng)加密處理，一般(bān)采(cǎi)用128位aes加(jiā)密處理以保(bǎo)證數據(jù)的安全並(bìng)進(jìn)行上傳(chuán)工作(zuò)。整(zhěng)個(gè)係(xì)統(tǒng)的數據傳(chuán)輸網絡包括現(xiàn)場(cháng)計量采集裝置與采(cǎi)集(jí)器(qì)之(zhī)間的(dí)485網絡以及采集器與數據(jù)中心之(zhī)間以(yǐ)太(tài)網(wǎng)，現場(cháng)計量(liáng)采集裝置與采(cǎi)集(jí)器(qì)之(zhī)間通過(guò)RS-485的(dí)總綫方式(shì)，實(shí)現計(jì)量采(cǎi)集裝(zhuāng)的手(shǒu)拉手式的連接(jiē)，接(jiē)入(rù)采集器，每路485總(zǒng)綫連(lián)接計(jì)量(liáng)采集裝置(zhì)的(dí)數量(liáng)在(zài)20隻左右；采集(jí)器與數據中(zhōng)心之(zhī)間通(tōng)過建築(zhù)內(nèi)部智能(néng)化網絡實現數據的(dí)遠傳(chuán)傳輸，整個係統的(dí)網絡結構(gòu)如(rú)下(xià)圖(tú)所示(shì)：

2.3 能(néng)耗在綫監測係統軟(ruǎn)件功能設計

  1） 能(néng)耗在綫(xiàn)監(jiān)測(cè)數據處理(lǐ)

       各(gè)分項(xiàng)能(néng)耗增(zēng)量(liáng)應根據各(gè)計(jì)量裝置的(dí)原始(shǐ)數據(jù)增(zēng)量進行(háng)數學(xué)計(jì)算(suàn)，同(tóng)時計(jì)算得出(chū)分項(xiàng)能(néng)耗日結(jié)數據(jù)，分(fēn)項能耗日結數(shù)據是(shì)某(mǒu)一分(fēn)項能耗在內(nèi)的增(zēng)量(liáng)和當天采集(jí)間隔時間內的數(shù)據(jù)；根(gēn)據分項能(néng)耗的日結數據(jù)，進而(ér)計算出逐月，逐年分(fēn)項能耗(hào)數(shù)據。

  2） 能耗(hào)在綫監(jiān)測管(guǎn)理(lǐ)軟件架(jià)構

      能耗在(zài)綫(xiàn)監(jiān)測(cè)係(xì)統(tǒng)采用(yòng)C/S（客戶(hù)機(jī)/服(fú)務(wù)器）架構(gòu)的(dí)分(fēn)布(bù)式網(wǎng)絡(luò)結構(gòu)，係(xì)統采用標(biāo)準化，網(wǎng)絡化，功(gōng)能(néng)分(fēn)布的體係(xì)結構(gòu)，且有高度(dù)的可靠性和(hé)維護方(fāng)便(biàn)性 。係統(tǒng)具備(bèi)軟，硬(yìng)件的擴(kuò)充能力(lì)，支(zhī)持(chí)係統(tǒng)結構(gòu)的擴展和(hé)功(gōng)能的升級。可(kě)以根據(jù)係統的(dí)規模和(hé)特殊需求，充(chōng)分化網絡各節點(diǎn)資(zī)源和(hé)均(jūn)衡網(wǎng)絡(luò)負擔，並(bìng)便(biàn)於係統的(dí)分(fēn)階(jiē)段實施。

3）軟(ruǎn)件(jiàn)功能模塊

      按(àn)照區域(yù)，部(bù)門，用(yòng)電設備類(lèi)型(xíng)進(jìn)行細(xì)分，提(tí)供同比(bǐ)，環比分析(xī)比(bǐ)較和用能數據追溯，同(tóng)時(shí)可(kě)以提供尖峰(fēng)平穀各時(shí)段用能數(shù)據和報(bào)表(biǎo)，幫助(zhù)用(yòng)戶梳(shū)理(lǐ)能源(yuán)賬(zhàng)單(dān)明細(xì)和(hé)製(zhì)定能源績效考(kǎo)核。

3 能耗(hào)在(zài)綫監測(cè)係統建設的意義

      大(dà)型公共(gòng)建築能耗監測係統是按(àn)照(zhào)辦(bàn)公(gōng)建築(zhù)和大型公(gōng)共(gòng)建築能(néng)耗(hào)監測係統(tǒng)建(jiàn)設(shè)的(dí)相關技術導則進行設(shè)計(jì)的一(yī)個(gè)多(duō)層次(cì)，多功能，跨區域(yù)，可雙向交換信(xìn)息的復雜(zá)係(xì)統。通過搭(dā)建這(zhè)樣(yàng)的(dí)能耗(hào)監測係(xì)統(tǒng)可以實時監(jiān)測建(jiàn)築的能(néng)耗使用情(qíng)況(kuàng)，通(tōng)過(guò)能(néng)耗數據的分類分(fēn)項(xiàng)計算，數據的分時(shí)統(tǒng)計，公共展(zhǎn)示(shì)平台等(děng)，能促使辦公(gōng)建築(zhù)和大(dà)型公共建(jiàn)築提(tí)高(gāo)節(jié)能(néng)運行管理水(shuǐ)平，為 機關(guān)製定切(qiē)實(shí)有(yǒu)效的政策(cè)和決策提供(gōng)參考和(hé)有力的支(zhī)持，並(bìng)過(guò)能源綜合(hé)管(guǎn)理(lǐ)係統軟件對各電能(néng)計(jì)量點的用電(diàn)量實施(shī)在綫(xiàn)計量(liáng)，動(dòng)態監測，集(jí)中管理，科學(xué)考核，通過(guò)有效的末端(duān)監(jiān)控管(guǎn)理(lǐ)，綜合(hé)性地實現(xiàn)整(zhěng)體節(jié)能(néng)，為高能耗(hào)建(jiàn)築的進(jìn)一步節能(néng)改造提供(gōng)依據(jù)。