【摘要(yào)】：針對(duì)大型公共建築能(néng)耗(hào)高且(qiě)能源管理不合理的問題(tí)，利(lì)用(yòng)計算機(jī)網絡(luò)技術，通訊技術，計量(liáng)控(kòng)製(zhì)技術等信(xìn)息(xī)化(huà)技(jì)術，實現(xiàn)能(néng)源資(zī)源分類分(fēn)項計量和(hé)能(néng)源資源運(yùn)行監(jiān)管功(gōng)能，清(qīng)晰描述建(jiàn)築(zhù)內(nèi)總(zǒng)的用能現(xiàn)狀(zhuàng)；實(shí)時監測各(gè)供電(diàn)回(huí)路的電壓(yā)，電流和(hé)功率(shuài)等電力參數，識別有效(xiào)負荷(hé)與(yǔ)無效能(néng)耗，從而(ér)可(kě)通(tōng)過(guò)技術(shù)或(huò)行為(wéi)節能方式(shì)，實(shí)現(xiàn)建(jiàn)築(zhù)的(dí)有(yǒu)效節(jié)能(néng)。

【關(guān)鍵詞】：辦(bàn)公建築；大(dà)型公(gōng)共建築；節能(néng)；能耗；綠(lǜ)色建築；

0    引(yǐn)言

隨著社(shè)會(huì)的(dí)發(fā)展，能(néng)源的(dí)消(xiāo)耗量(liáng)也在迅(xùn)速(sù)增長(cháng)，特別(bié)是建築(zhù)能耗(hào)的(dí)增(zēng)長(cháng)特(tè)別迅速(sù)，已經(jīng)成為除(chú)工業，交(jiāo)通外(wài)的(dí)第(dì)三大能(néng)源消耗。按照(zhào)當建築(zhù)業的發展趨勢，在(zài)若幹(gān)年後社(shè)會(huì)的(dí)能源產出將無法滿足能源的需求，所以(yǐ)減小能源(yuán)的(dí)消耗量(liáng)是(shì)一個(gè)十分重(zhòng)要的且需要盡(jìn)早(zǎo)解決(jué)的問(wèn)題。在(zài)建築能(néng)耗中，大型公共(gòng)建築的能源(yuán)消耗(hào)量(liáng)占(zhān)據(jù)了很大的份額，雖然其(qí)總(zǒng)能耗量遠不(bù)如住(zhù)宅建築(zhù)消耗(hào)量大(dà)，但是單(dān)位麵(miàn)積(jī)的能耗消耗(hào)量(liáng)十分巨大，所以(yǐ)大型公(gōng)共建築的(dí)節(jié)能工作(zuò)具有(yǒu)很大的潛(qián)力。大型(xíng)公共(gòng)建築能(néng)耗監(jiān)測(cè)係(xì)統(tǒng)的(dí)建設使(shǐ)得(dé)人(rén)們(mén)可以充(chōng)分了解大(dà)型(xíng)公共建(jiàn)築的(dí)能耗使(shǐ)用情(qíng)況，為提出(chū)有(yǒu)效(xiào)的(dí)節能(néng)減排政(zhèng)策與決策(cè)奠(diàn)定(dìng)基礎(chǔ)，隨著(zhuó)中國城市化(huà)進程的推進(jìn)，經濟的發展(zhǎn)，我(wǒ)國建築(zhù)能耗(hào)總(zǒng)量呈持續增長(cháng)的(dí)態勢，並且增長速度(dù)有越來越(yuè)快(kuài)的趨勢。如果任由建(jiàn)築能耗(hào)照此速度增長(cháng)，必然(rán)給中國(guó)能源(yuán)供應安全帶來(lái)大(dà)的壓力，因此建(jiàn)築節能勢在必(bì)行。

本文(wén)以肥西(xī)中學為例，通過能(néng)耗在綫監測係(xì)統數據傳(chuán)輸網絡的(dí)搭建，數據(jù)采集(jí)與分析(xī)等(děng)，介(jiè)紹(shào)了能耗在綫監測係(xì)統(tǒng)在大(dà)型(xíng)共建(jiàn)中(zhōng)的應(yīng)用。

1   項目概(gài)述及(jí)建設(shè)目標

肥西(xī)中(zhōng)學創辦(bàn)於(yú)1957年， 2001年成(chéng)為合肥市示範高(gāo)中，2003年被(bèi)評(píng)為(wéi)安(ān)徽省(shěng)示範高中。校(xiào)園占(zhān)地麵積約8萬平方米，建(jiàn)築麵積(jī)3.8萬餘(yú)平方米(mǐ)，校內劃分為教(jiào)學區，運動(dòng)區，風景(jǐng)區，生(shēng)活(huó)區和(hé)經(jīng)濟區五大功(gōng)能區(qū)域。本(běn)項目主要針對肥(féi)西中學(xué)主體(tǐ)教學樓(lóu)設計能(néng)源管理(lǐ)係統，實現(xiàn)基(jī)礎能耗數據(jù)的智能化，自動化(huà)，可視化(huà)，可量化的采(cǎi)集(jí)與存儲，從而(ér)降(jiàng)低能源使(shǐ)用(yòng)費(fèi)用，為建(jiàn)立(lì)節(jié)約型(xíng)社會發揮作用。

整(zhěng)個(gè)項目的能(néng)源(yuán)計量(liáng)種(zhǒng)類(lèi)包括(kuò)用電計量以(yǐ)及用水(shuǐ)計量，其中(zhōng)用電(diàn)計(jì)量(liáng)包括南樓教學樓1~6F以及配電間內安(ān)裝的102台智能電表以(yǐ)及北樓(lóu)教學(xué)樓1~5F以及配電間內(nèi)安裝的84台智(zhì)能電表，實現(xiàn)主(zhǔ)體教(jiào)學樓(lóu)的用(yòng)電分(fēn)項，分級(jí)計(jì)量；用水計量(liáng)主(zhǔ)要針對教學樓主要進水管以(yǐ)及重要(yào)用水(shuǐ)回路。電(diàn)表配標準DL/T 645-2007通訊規約，遠(yuǎn)傳水(shuǐ)表配RS485通(tōng)訊接口，標(biāo)準Modbus-RTU通訊協議。

2  能耗在(zài)綫監測(cè)係統的(dí)設計(jì)

整個能(néng)耗在綫(xiàn)監(jiān)測(cè)係(xì)統的(dí)設(shè)計是以(yǐ)《辦公建(jiàn)築和大型公(gōng)共(gòng)建(jiàn)築(zhù)能(néng)耗(hào)監測係統(tǒng)分項能(néng)耗(hào)數據(jù)傳輸技(jì)術導則(zé)》，安(ān)徽(huī)省《公(gōng)共(gòng)建(jiàn)築能耗(hào)監測係(xì)統(tǒng)技術(shù)規(guī)範》等相(xiāng)關(guān)技術(shù)導(dǎo)則(zé)為(wéi)基礎(chǔ)，建設(shè)符合用戶(hù)實際需(xū)求的能(néng)耗(hào)在綫監測(cè)係統，係統完(wán)成了肥西中(zhōng)學主(zhǔ)體教(jiào)學樓能耗計量儀表(biǎo)和能(néng)耗(hào)數(shù)據采集裝置(zhì)的安(ān)裝，實現從建築(zhù)采集能(néng)耗(hào)數(shù)據，遠程傳輸數據，數(shù)據(jù)統計(jì)與(yǔ)展示(shì)的功能(néng)。整(zhěng)個係(xì)統包括能(néng)耗(hào)數(shù)據(jù)的原始采(cǎi)集，能耗數(shù)據的(dí)在綫傳輸(shū)，能耗數(shù)據的在綫(xiàn)分析診斷等(děng)，通過(guò)能(néng)耗(hào)計量裝置的安(ān)裝，實(shí)現能(néng)耗(hào)數據的原始(shǐ)采(cǎi)集；通過通訊管理機(jī)的安裝(zhuāng)，實(shí)現能耗數據的(dí)在綫(xiàn)傳(chuán)輸(shū)；通過能耗(hào)數(shù)據(jù)的(dí)采集(jí)存數(shù)，形(xíng)成(chéng)可視化(huà)趨勢(shì)，確定較高能(néng)耗(hào)範(fàn)圍 診(zhěn)斷(duàn)形成(chéng)高(gāo)耗原(yuán)因(yīn)；通過後(hòu)期的配置節能(néng)節電(diàn)產品(pǐn) 改進運(yùn)營(yíng)管理(lǐ)模式，進(jìn)行(háng)節能(néng)降(jiàng)耗；通(tōng)過節能(néng)降耗後數據對比(bǐ)，查(chá)看節能(néng)降耗實(shí)施效(xiào)果(guǒ)。

2.1 能(néng)耗數(shù)據(jù)的原(yuán)始采(cǎi)集

能(néng)耗數據的原(yuán)始采集是(shì)整個能耗在綫監測(cè)係(xì)統(tǒng)的(dí)基礎，是整個能耗(hào)在綫(xiàn)監測(cè)係(xì)統(tǒng)的基(jī)本構成元素，指依據(jù)辦公建(jiàn)築和大(dà)型公(gōng)共建(jiàn)築消耗(hào)的主(zhǔ)要(yào)能源種(zhǒng)類的劃分，分項能(néng)耗數據(jù)是指分類能耗數據(jù)中(zhōng)的(dí)一(yī)類(lèi)或多類再(zài)細(xì)分(fēn)為若幹(gān)項。如(rú)電(diàn)能又可以分(fēn)為4類(lèi)分項(xiàng)，插座照明(míng)用(yòng)電(diàn)，空調用電(diàn)，特殊用電(diàn)和動力用電，且每一個分(fēn)項(xiàng)又(yòu)可再分(fēn)為若幹子項。插座(zuò)照明用(yòng)電(diàn)包(bāo)括了(liǎo)建(jiàn)築(zhù)內部(bù)主要工作(zuò)區(qū)域(yù)照(zhào)明(míng)，普(pǔ)通設備(bèi)用(yòng)電等。可(kě)細(xì)分為插(chā)座照明(míng)用電，應(yīng)急(jí)照明及走廊(láng)用(yòng)電，室(shì)外(wài)照明用(yòng)電(diàn)三個子(zǐ)項。空調(tiáo)用電主(zhǔ)要是(shì)指(zhǐ)為建(jiàn)築(zhù)內(nèi)部(bù)提(tí)供製冷(lěng)和製熱(rè)所消耗的電能，其也(yě)包括(kuò)兩個子(zǐ)項，冷熱站電能(néng)使用和(hé)空調末端(duān)電能(néng)使(shǐ)用(yòng)。動力用電是(shì)為(wéi)建築內提供(gōng)動力(lì)服(fú)務(wù)使用(yòng)的電能，包括電(diàn)梯用(yòng)電(diàn)，水(shuǐ)泵用電，通風機(jī)用電(diàn)三個(gè)子(zǐ)項。這些(xiē)分類(lèi)分(fēn)項數(shù)據要在采(cǎi)集器(qì)內(nèi)部進(jìn)行(háng)計(jì)算和存(cún)儲，並定時與數據中心(xīn)建立連(lián)接發(fā)送(sòng)原始數(shù)據(jù)。本項目中(zhōng)，涉及到(dào)的能耗(hào)信息主要(yào)包括耗(hào)電(diàn)量耗水量(liáng)等，按照分類分項計量(liáng)係統(tǒng)的(dí)設(shè)計(jì)要求，本(běn)建築(zhù)中用(yòng)電計(jì)量(liáng)采(cǎi)用多功能電(diàn)度(dù)表，在(zài)各樓(lóu)層(céng)照(zhào)明(míng)配電箱，空(kōng)調配電箱，動(dòng)力(lì)配電箱以及(jí)其他(tā)特殊(shū)用電(diàn)配電箱安裝多(duō)功能電表，實(shí)現電(diàn)能(néng)的分(fēn)項采集；用水(shuǐ)計量主要通過遠傳計(jì)量水表，在每棟樓總進水管以及(jí)每層樓(lóu)出(chū)水管(guǎn)加裝遠傳水表。

2.2 數據(jù)傳輸

數據傳輸是指原始分類(lèi)分項(xiàng)數(shù)據(jù)經由數(shù)據采(cǎi)集器(qì)通過Internet或GPRS等遠程通訊方式(shì)將能耗原(yuán)始數(shù)據從有離散(sàn)分(fēn)布(bù)的建(jiàn)築群上(shàng)傳到數據(jù)中心，並將(jiāng)數據(jù)進(jìn)行處理(lǐ)，完成原始數(shù)據(jù)存儲的過(guò)程。在該過(guò)程中，數據采集器將(jiāng)定時采集到(dào)的數據進(jìn)行(háng)累加(jiā)，形(xíng)成可擴展標示(shì)語言（XML）格(gé)式的數(shù)據包，數(shù)據包中不僅包(bāo)含需(xū)要上(shàng)傳(chuán)的(dí)數據(jù)還包括(kuò)對(duì)應的建(jiàn)築信息和采集器(qì)信息等。采(cǎi)集(jí)器還要(yào)對(duì)要(yào)傳(chuán)輸(shū)的(dí)數(shù)據包進行加(jiā)密處理，一般采(cǎi)用128位(wèi)aes加(jiā)密處理以保證(zhèng)數據的(dí)安全(quán)並(bìng)進行(háng)上(shàng)傳(chuán)工(gōng)作(zuò)。整(zhěng)個(gè)係(xì)統的數據(jù)傳(chuán)輸網絡(luò)包(bāo)括(kuò)現(xiàn)場計量采(cǎi)集裝(zhuāng)置與采集器之(zhī)間(jiān)的(dí)485網絡(luò)以及采集器與數(shù)據中心之間(jiān)以(yǐ)太網(wǎng)，現(xiàn)場計量采(cǎi)集裝(zhuāng)置與采集(jí)器之(zhī)間通(tōng)過RS-485的總綫方式，實(shí)現(xiàn)計(jì)量采集裝(zhuāng)的(dí)手(shǒu)拉手(shǒu)式的連接，終接入采(cǎi)集器，每(měi)路(lù)485總(zǒng)綫連(lián)接計(jì)量(liáng)采(cǎi)集(jí)裝(zhuāng)置的數量在(zài)20隻左(zuǒ)右(yòu)；采集器與(yǔ)數(shù)據中心之(zhī)間通過建(jiàn)築內(nèi)部智(zhì)能(néng)化網(wǎng)絡實現(xiàn)數據的(dí)遠傳(chuán)傳輸(shū)，整(zhěng)個係統的(dí)網絡結(jié)構如(rú)下(xià)圖(tú)所示(shì)：

2.3 能耗(hào)在(zài)綫監測係(xì)統軟件(jiàn)功能(néng)設計(jì)

能(néng)耗綜合主界麵(miàn)

通過綜合(hé)能耗主界麵(miàn)可以反(fǎn)映(yìng)學校當年用(yòng)能各分類能耗和(hé)折算(suàn)為(wéi)標(biāo)準煤(méi)的(dí)綜合能耗，並計算(suàn)得到(dào)單(dān)位(wèi)麵積能耗；界(jiè)麵(miàn)下(xià)方顯示能(néng)耗(hào)的當日逐(zhú)時(shí)用能曲綫；單(dān)擊每(měi)個(gè)分類(lèi)能耗的(dí)上(shàng)部區域(yù)，可(kě)跳轉(zhuǎn)到該(gāi)分(fēn)類能耗的用能(néng)分(fēn)析主界(jiè)麵；可通過(guò)下拉框(kuàng)切換建(jiàn)築物。

分項(xiàng)用電數據(jù)統計(jì)

將(jiāng)電耗(hào)進行(háng)逐時，逐日，逐(zhú)月(yuè)，逐(zhú)年統計(jì)。統計(jì)數(shù)據采用(yòng)餅(bǐng)圖，柱狀(zhuàng)圖，綫(xiàn)圖，區(qū)域(yù)圖(tú)等(děng)各(gè)種圖形(xíng)展(zhǎn)示(shì)方式(shì)，直觀反映(yìng)各(gè)項統(tǒng)計數據的(dí)數值，趨勢(shì)和分(fēn)布(bù)情況(kuàng)。

用(yòng)電支(zhī)路(lù)趨勢(shì)分析

統(tǒng)計各(gè)區(qū)域(yù)，各設備(bèi)電能消(xiāo)耗，準確(què)定(dìng)位(wèi)用(yòng)電消耗(hào)重點(diǎn)回(huí)路，製(zhì)定節能績效(xiào)考(kǎo)核製度(dù)，推(tuī)動(dòng)節能(néng)降(jiàng)耗的真正(zhèng)有效(xiào)執行(háng)。為(wéi)用(yòng)能重點設(shè)備(bèi)建立運行(háng)記(jì)錄(lù)檔案(àn)，長(cháng)期(qī)跟蹤(zōng)記錄設備(bèi)運(yùn)行(háng)過程(chéng)中(zhōng)的能效(xiào)分(fēn)析評估結果，結合設(shè)備維護(hù)保養記錄(lù)，為設(shè)備的(dí)運行(háng)維護提供依據。

能耗(hào)數(shù)據同環(huán)比分析

將各種(zhǒng)類型(xíng)和各主(zhǔ)要耗能(néng)設(shè)備的能耗與(yǔ)去年同期值和(hé)上月(yuè)值(zhí)進(jìn)行同(tóng)比環(huán)比(bǐ)分(fēn)析(xī)，檢驗節(jié)能效(xiào)果，根(gēn)據(jù)分析結(jié)果執(zhí)行(háng)節能績效考核，以及節能(néng)目標的修(xiū)正。

能(néng)耗(hào)數(shù)據分(fēn)時(shí)統(tǒng)計

將能源類型，負載類型，區(qū)域能耗按照(zhào)時(shí)間區分，按(àn)時，天(tiān)，月，年(nián)，工作日(rì)，非工(gōng)作日(rì)等(děng)對用能(néng)數(shù)據(jù)進行對比(bǐ)分析，掌握能(néng)源具(jù)體(tǐ)消耗情況。可(kě)將(jiāng)每天用能(néng)按(àn)時(shí)段設置峰(fēng)，平，穀，統計各時(shí)段能(néng)耗，降低(dī)閒時能耗。

電能(néng)數據實時監測(cè)和預(yù)警

通過高精(jīng)度智(zhì)能儀(yí)表以技術手段實(shí)現自動化(huà)全(quán)實(shí)時(shí)，高(gāo)密(mì)度(dù)的(dí)實(shí)時(shí)用能監測(cè)，減(jiǎn)少(shǎo)用(yòng)能(néng)的“跑(pǎo)，冒，滴，漏(lòu)”和(hé)計(jì)量(liáng)誤差(chà)。實(shí)時(shí)監視現(xiàn)場(cháng)儀表的(dí)回傳數據，對(duì)電能進(jìn)行(háng)合理(lǐ)的管(guǎn)控(kòng)和預警，及時發(fā)現(xiàn)並(bìng)改(gǎi)正運行(háng)中(zhōng)存(cún)在的(dí)用電(diàn)異常，隨(suí)時處(chǔ)理。按(àn)需設置(zhì)重要設備(bèi)的超(chāo)標預警(jǐng)值，超標時(shí)醒(xǐng)目(mù)提醒並主動(dòng)記(jì)錄。

3，能(néng)耗(hào)在綫監(jiān)測(cè)係統(tǒng)建設的意義(yì)

大型公(gōng)共建築(zhù)能耗監測係統(tǒng)是按照辦公建(jiàn)築和大型(xíng)公共建築(zhù)能耗(hào)監測(cè)係統建(jiàn)設的相(xiāng)關技(jì)術導(dǎo)則進行(háng)設(shè)計的一個多(duō)層(céng)次，多功能(néng)，跨(kuà)區(qū)域(yù)，可(kě)雙向(xiàng)交換(huàn)信息(xī)的復雜係(xì)統。通(tōng)過搭建這樣的(dí)能(néng)耗監測(cè)係統可以(yǐ)實時(shí)監測(cè)建(jiàn)築(zhù)的能耗(hào)使用情(qíng)況(kuàng)，通過能耗(hào)數據的(dí)分類(lèi)分(fēn)項(xiàng)計算(suàn)，數(shù)據(jù)的分(fēn)時(shí)統計(jì)，公共展(zhǎn)示(shì)平台(tái)等(děng)，能(néng)促使(shǐ)大(dà)型公(gōng)共建(jiàn)築(zhù)提(tí)高(gāo)節能(néng)運行(háng)管(guǎn)理水平(píng)，為各企(qǐ)業，政府機關製定(dìng)切實有(yǒu)效的政策和決策提供(gōng)參考(kǎo)和有(yǒu)力(lì)的(dí)支持，並過能源(yuán)綜合(hé)管理(lǐ)係統(tǒng)軟(ruǎn)件對各(gè)電能(néng)計量點(diǎn)的用電量實施在綫(xiàn)計量，動(dòng)態(tài)監測(cè)，集中管(guǎn)理，科(kē)學考核，通過有效的末(mò)端監控(kòng)管(guǎn)理，綜(zōng)合(hé)性地實現(xiàn)整體節(jié)能，為(wéi)高能(néng)耗建(jiàn)築(zhù)的(dí)進一(yī)步(bù)節能改造提供依據。

參(cān)考(kǎo)文(wén)獻(xiàn)

[1]《能(néng)效管理係統設計安裝圖冊》：