安科瑞電(diàn)氣股份(fèn)有(yǒu)限(xiàn)公司 上海(hǎi)嘉定 201801

引言

雖(suī)然我(wǒ)國(guó)建(jiàn)築業(yè)取得(dé)了突(tū)破性進展，但建(jiàn)築耗(hào)能(néng)卻(què)日(rì)益(yì)增(zēng)加，並(bìng)且(qiě)已經(jīng)發展(zhǎn)成為社(shè)會熱點問題(tí)。同時(shí)隨(suí)著數(shù)字化技(jì)術的(dí)進步(bù)，使(shǐ)得建築(zhù)行業逐(zhú)漸沿著(zhuó)智能(néng)建(jiàn)築(zhù)群(qún)的(dí)方(fāng)向發展(zhǎn)，其主(zhǔ)要作用是實現對建(jiàn)築能耗(hào)的(dí)微觀和(hé)宏(hóng)觀管(guǎn)理(lǐ)，保證建築的節能(néng)。

一，物聯網的(dí)內(nèi)涵(hán)與結構(gòu)

1.物聯網的內(nèi)涵

所謂的物(wù)聯網就(jiù)是通(tōng)過(guò)信(xìn)息傳感(gǎn)設(shè)備（如激(jī)光掃描(miáo)器全球(qiú)定(dìng)係傳感(gǎn)器(qì)射頻識別）等將互聯網連接(jiē)任(rèn)一(yī)物品，並且(qiě)在遵循相關協議(yì)的情況下(xià)進(jìn)行信息(xī)通(tōng)信和(hé)交換(huàn)，進(jìn)而將智(zhì)能化識(shí)別(bié)管理監控和定位實(shí)現(xiàn)的一種(zhǒng)網(wǎng)絡。互聯(lián)網仍然是(shì)物(wù)聯網的(dí)基礎和核(hé)心，可(kě)以(yǐ)說(shuō)物聯(lián)網是(shì)互聯網的(dí)擴展和延伸。物聯(lián)網(wǎng)的本(běn)質主要(yào)從以(yǐ)下幾(jī)個(gè)方麵(miàn)體現(xiàn):一(yī)是智能化特征,也(yě)就(jiù)是(shì)網(wǎng)絡(luò)的(dí)智能控製自(zì)我反饋與自動(dòng)化(huà)處理(lǐ)的(dí)特(tè)點(diǎn)體現；二是具備互聯網的特征(zhēng)，也(yě)就(jiù)是物(wù)與物之(zhī)間能夠通過互聯(lián)網絡(luò)互通互聯(lián);三(sān)是具(jù)有(yǒu)通(tōng)信和(hé)識別的特征，也(yě)就是納入(rù)物聯網(wǎng)的(dí)“物(wù)"能(néng)夠具(jù)備(bèi)物物(wù)通信的功(gōng)能和自動識別功能(néng)。

2.物聯網的結(jié)構(gòu)

通(tōng)常情況(kuàng)下，物聯網(wǎng)可(kě)以分為三(sān)大塊,一是(shì)應(yīng)用(yòng)層，也就(jiù)是(shì)在(zài)對(duì)客戶需求(qiú)充分了(liǎo)解(jiě)的(dí)基(jī)礎上，借助(zhù)感(gǎn)知(zhī)狀態(tài)和(hé)數據(jù)將特定(dìng)有(yǒu)效(xiào)的(dí)服(fú)務應用(yòng)層(céng)為用戶提供(gōng)，二是(shì)網絡層，也(yě)就是(shì)將數據(jù)從(cóng)底層(céng)傳(chuán)感(gǎn)器向互(hù)聯(lián)網上(shàng)的(dí)網絡層傳(chuán)輸(shū)，網(wǎng)絡層(céng)通過(guò)衛星通信WIFI ,4G和(hé)以(yǐ)太網(wǎng)等接(jiē)入(rù)技術(shù)接(jiē)入(rù)互聯網(wǎng),雲(yún)技術*的計(jì)算能(néng)力査詢能力和存儲能(néng)力均(jūn)屬於該層的設計。三是感知層,涉及的主要為數據采集控製設(shè)備，具(jù)體(tǐ)包括傳(chuán)感(gǎn)器與(yǔ)設(shè)備互(hù)聯(lián)底(dǐ)層(céng)傳(chuán)感(gǎn)網(wǎng)絡構成的設(shè)備(bèi)感知(zhī)層，物聯網(wǎng)的底(dǐ)層基礎主要(yào)由感知層(céng)的傳感(gǎn)網絡射(shè)頻識(shí)別(bié)智能傳感器智能終端組(zǔ)成(chéng)。

二，係統設(shè)計(jì)

結(jié)合(hé)公共(gòng)建築的特征，對(duì)建築能耗(hào)係統進(jìn)行(háng)設計,使(shǐ)其滿足(zú)以(yǐ)下(xià)需求:一(yī)是能(néng)夠(gòu)對公共(gòng)建(jiàn)築耗能進行分區域和(hé)分建築的(dí)檢(jiǎn)測，促進(jìn)耗能考(kǎo)核的便捷(jié)同(tóng)時為建(jiàn)築(zhù)節能的改(gǎi)進提供數據支(zhī)撐(chēng)。二(èr)是在(zài)進(jìn)行節(jié)能係(xì)統設(shè)計(jì)的(dí)時候，對(duì)後續(xù)的(dí)節能(néng)改(gǎi)造技(jì)術充分的(dí)考慮(lǜ)，確保(bǎo)後(hòu)期的控製和檢測設(shè)備的(dí)接(jiē)入空間充(chōng)足,同(tóng)時將(jiāng)充(chōng)足(zú)的(dí)軟(ruǎn)件(jiàn)接口和硬件(jiàn)接(jiē)口為後(hòu)期的(dí)節(jié)能控製設計(jì)預留，涉(shè)及(jí)的主要包括(kuò)電(diàn)熱(rè)水器(qì)控製(zhì)，采暖控(kòng)製(zhì)，照明控(kòng)製(zhì)和空(kōng)調係(xì)統(tǒng)控製(zhì)等(děng)。三是能夠將(jiāng)建設中的(dí)通訊設(shè)備充分的利用(yòng)，實(shí)現(xiàn)有(yǒu)綫和無綫(xiàn)的兼容。四(sì)是將計算功能(néng)實(shí)時(shí)進行(háng)，進(jìn)而更(gēng)好地(dì)統(tǒng)計(jì)耗能數(shù)據(jù)。五是(shì)長(cháng)期存(cún)儲大量(liáng)能耗(hào)數(shù)據(jù)。

在(zài)以上要求(qiú)的基(jī)礎(chǔ)上(shàng)，可以將(jiāng)整(zhěng)個(gè)係(xì)統分為(wéi)能耗(hào)管(guǎn)理(lǐ)分析平(píng)台(tái)，樓(lóu)層數據(jù)中(zhōng)轉(zhuǎn)和(hé)模(mó)塊化智(zhì)能(néng)耗能終端。其中(zhōng)智能耗能(néng)終(zhōng)端位(wèi)於下(xià)端,並在能(néng)耗(hào)計量點(diǎn)安(ān)裝，其(qí)工作任務(wù)是(shì)將一(yī)般數據功能轉化采(cǎi)集能耗數據功(gōng)能，在網絡連(lián)接模(mó)塊的作(zuò)用下，樓(lóu)層的數據中轉(zhuǎn)器傳輸數(shù)據(jù)由(yóu)數據中轉器實現。通常(cháng)情況下(xià)與(yǔ)各能耗(hào)采集(jí)終(zhōng)端較(jiào)近(jìn)的(dí)是(shì)數據(jù)中轉器(qì)，與數(shù)據(jù)存儲的距離較遠(yuǎn)，可采取有(yǒu)綫或者(zhě)是(shì)無綫連接(jiē)的方式(shì)。

數(shù)據(jù)緩(huǎn)存是一(yī)般(bān)配(pèi)有的(dí)，能(néng)夠(gòu)保障大(dà)型(xíng)耗(hào)能(néng)數據。傳輸過(guò)程中具(jù)有可(kě)靠(kào)性。能耗管(guǎn)理分析(xī)平台位(wèi)於上(shàng)層(céng)，在功能(néng)上主要表現為(wéi)以(yǐ)下兩個(gè)方麵:一是能耗數據展示(shì)和(hé)加(jiā)工以(yǐ)Web應用(yòng)為基礎;二是(shì)持久性存(cún)儲(chǔ)耗(hào)能數據,在二次開(kāi)發的應用連(lián)接(jiē)各(gè)個終端用(yòng)戶(hù),在(zài)將(jiāng)耗能(néng)展(zhǎn)示(shì)和分析功(gōng)能(néng)完成(chéng)的(dí).同(tóng)時(shí)，為節能(néng)措(cuò)施的製(zhì)定(dìng)提(tí)供支(zhī)撐和參照。

三，物(wù)聯網在公(gōng)共建築能(néng)耗檢測(cè)係(xì)統(tǒng)中的(dí)具體應(yīng)用(yòng)方法(fǎ)

借助(zhù)物聯(lián)網技術進(jìn)行公共(gòng)建築(zhù)的(dí)檢測(cè),除了(liǎo)將(jiāng)建築能(néng)耗的細粒度尺(chǐ)度進行掌(zhǎng)握(wò)之(zhī)外，還可以(yǐ)監測各種(zhǒng)運行參(cān)數(shù)，進而(ér)對數據(jù)進行分(fēn)析和統計(jì)處理(lǐ)，實現建築能耗(hào)的(dí)逐(zhú)漸改(gǎi)善。對於公共建(jiàn)築來(lái)說，綜合分析(xī)電力抄表子(zǐ)係統電(diàn)梯(tī)控(kòng)製(zhì)子(zǐ)係統(tǒng)照(zhào)明控製(zhì)子係(xì)統及其(qí)空調(tiáo)控製子係(xì)統是主要的能耗(hào)監測係(xì)統(tǒng),基於(yú)物聯(lián)網具(jù)有支(zhī)持大規模網(wǎng)和(hé)全Mesh路(lù)由功(gōng)能(néng)，因此(cǐ)在(zài)公共(gòng)建築(zhù)能(néng)耗監測和控製(zhì)過程(chéng)中，能夠(gòu)將(jiāng)技(jì)術(shù)支撐(chēng)有效的提(tí)供。

 物聯(lián)網通信係(xì)統在建(jiàn)築(zhù)能耗監測中的(dí)應(yīng)用(yòng)

1. 在(zài)對大(dà)型公共建築進行能(néng)耗(hào)監測和控製(zhì)的(dí)時候,節點(diǎn)多為數據(jù)采(cǎi)集(jí)點(diǎn)，他的(dí)作用(yòng)優勢(shì)是(shì)將監(jiān)測(cè)數(shù)據進行周(zhōu)期性采集，具體包(bāo)括電(diàn)能表電(diàn)量及(jí)其環(huán)境溫度等(děng)。再就是將數(shù)據以中斷(duàn)的(dí)方式(shì)進行采集,例(lì)如將電(diàn)梯的(dí)動作(zuò)啟(qǐ)停。基(jī)於(yú)休眠狀態是(shì)節(jié)點(diǎn)的(dí)主要狀(zhuàng)態(tài)，在(zài)將電池供(gōng)電選(xuǎn)用(yòng)數(shù)據通(tōng)過終(zhōng)端節(jié)點(diǎn)采集(jí)的(dí)情況(kuàng)下(xià)，將特定的設備選用(yòng)，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)向監控設備的(dí)轉發(fā)。該(gāi)轉發節點是(shì)路由節點的範(fàn)疇，通(tōng)常情(qíng)況下終(zhōng)端節(jié)點選用的(dí)是主供電(diàn)方式，在(zài)此(cǐ)過程中，無(wú)需考慮節點(diǎn)的休眠狀態，故而也可(kě)以將(jiāng)其當(dāng)做路(lù)由(yóu)節點(diǎn),將數據(jù)采(cǎi)集布設於監控(kòng)，這樣(yàng)數據在通就(jiù)係(xì)統(tǒng)采集(jí)之(zhī)後(hòu),就(jiù)能(néng)夠(gòu)在(zài)數據(jù)采集的(dí)作(zuò)用下(xià)進(jìn)行，同時(shí)再由(yóu)綜(zōng)合(hé)分析(xī)子係統軟件(jiàn)進行監控(kòng)，與(yǔ)此同時，數(shù)據采(cǎi)集(jí)網(wǎng)也能(néng)夠(gòu)將監控(kòng)的控製命令向各(gè)個監控子係統發(fā)送。

2. 建築能耗(hào)監(jiān)控(kòng)係統功能(néng)劃分(fēn)，人員位置(zhì)采集器(qì)，溫濕(shī)度采集(jí)器，空(kōng)調強(qiáng)控(kòng)器屬於(yú)空(kōng)調監控子(zǐ)係統的重(zhòng)要(yào)組成部分，其中(zhōng)該區域的(dí)濕(shī)度(dù)和(hé)溫度(dù)主要通過溫濕度(dù)采集(jí)器進(jìn)行(háng)采集，同(tóng)時向空調強控器(qì)發送信(xìn)息(xī)，再(zài)借(jiè)助空調強(qiáng)控器比較預設(shè)值(zhí)和實際(jì)的(dí)溫(wēn)度與(yǔ)濕(shī)度，進(jìn)而(ér)對空(kōng)調(tiáo)的(dí)運行予以控(kòng)製(zhì)，該區(qū)域(yù)的人員信息(xī)通(tōng)過(guò)人員(yuán)采集器(qì)向空調(tiáo)強控器提供(gōng),並(bìng)且(qiě)以(yǐ)適(shì)當的控製模(mó)式(shì)協(xié)助空(kōng)調(tiáo)通(tōng)過照(zhào)明控製(zhì)子係統，將人員信(xìn)息(xī)和光照(zhào)度信(xìn)息(xī)向(xiàng)照(zhào)明(míng)強控器傳(chuán)遞，以此來實現照明燈(dēng)具開關的(dí)控(kòng)製(zhì)。而(ér)電(diàn)梯監控子(zǐ)係統在(zài)實時感(gǎn)知運行狀態(tài)的情況下(xià)將數(shù)據(jù)進行采(cǎi)集，對(duì)電梯的運行(háng)實(shí)時控製和監測，進(jìn)而不(bù)斷(duàn)的優化建(jiàn)築(zhù)的能耗。在將無綫(xiàn)通訊模塊(kuài)增加(jiā)到電能表的(dí)情況(kuàng)下，就(jiù)能實(shí)現(xiàn)電子(zǐ)抄表子係統(tǒng)對(duì)電(diàn)能表(biǎo)數據的遠程采集(jí)。電(diàn)力抄表子係統對電能表數(shù)據的(dí)遠(yuǎn)程(chéng)運輸和自(zì)動采集，對(duì)建(jiàn)築(zhù)耗(hào)能(néng)進行實時監(jiān)控，除可(kě)將控製(zhì)策(cè)略不(bù)斷優(yōu)化之外，還可以通過遠(yuǎn)程技(jì)術對電梯(tī)照(zhào)明及(jí)空調(tiáo)進行(háng)控(kòng)製，使建築(zhù)的(dí)運行(háng)成本及耗(hào)能大(dà)大降(jiàng)低。

   
   

   四(sì)，建築能(néng)耗(hào)分(fēn)析係統(tǒng)

   
   

   1.概述

   Acrel-5000web建築(zhù)能耗分析係統是用戶(hù)端(duān)能(néng)源(yuán)管理(lǐ)分析係(xì)統(tǒng)，在(zài)電能(néng)管理係統的基礎(chǔ)上(shàng)增加了對(duì)水，氣，煤(méi)，油，熱(冷)量(liáng)等(děng)集中(zhōng)采(cǎi)集與(yǔ)分析，通過(guò)對(duì)用戶端所有能(néng)耗進(jìn)行細(xì)分和(hé)統(tǒng)計，以直觀的數據和(hé)圖(tú)表向管理人員(yuán)或(huò)決策層展(zhǎn)示(shì)各(gè)類(lèi)能(néng)源(yuán)的使用(yòng)消(xiāo)耗(hào)情(qíng)況(kuàng)，便(biàn)於找(zhǎo)出(chū)高(gāo)耗能點或(huò)不合(hé)理(lǐ)的(dí)耗(hào)能習慣，有效(xiào)節(jié)約能源，為用戶(hù)進(jìn)一(yī)步節能(néng)改(gǎi)造或(huò)設備升(shēng)級提(tí)供(gōng)準確(què)的(dí)數(shù)據支(zhī)撐(chēng)。用(yòng)戶可(kě)按照(zhào)國家(jiā)有(yǒu)關(guān)規定實施能(néng)源計(jì)算，分析(xī)現狀，查找問題，挖掘(jué)節能(néng)潛(qián)力，提(tí)出(chū)切(qiē)實可(kě)行(háng)的(dí)節能(néng)措(cuò)施(shī)，並向(xiàng)縣級(jí)以(yǐ)上管(guǎn)理節能工(gōng)作(zuò)的(dí)部門報(bào)送(sòng)能(néng)源(yuán)計算(suàn)報(bào)告。

    

   
   

   2.應用場所

   適(shì)用於(yú)公(gōng)共(gòng)建築(zhù)，集團(tuán)公(gōng)司(sī)，工業園區，大(dà)型物業，學校，醫(yī)院，企(qǐ)業等(děng)不(bù)同行業(yè)的能耗監測與管(guǎn)理(lǐ)的係統設計(jì)，施(shī)工(gōng)和(hé)運行維護。

   
   

   3.係(xì)統組網圖(tú)

五，係統(tǒng)功能(néng)

1.係統概況(kuàng)

平台(tái)運行狀態(tài)，當(dāng)月(yuè)能耗(hào)折(zhē)算，地(dì)圖導航，各(gè)能耗逐(zhú)時(shí)，逐月曲(qū)綫，當日(rì)，當月(yuè)能耗(hào)同(tóng)比(bǐ)分析滾動(dòng)顯(xiǎn)示(shì)。

2.用能概況(kuàng)

對建築(zhù)，部門，區域(yù)，支(zhī)路(lù)，分(fēn)類分項(xiàng)等用能(néng)進行對(duì)比，支持當日逐(zhú)時趨勢(shì)，當月逐(zhú)日趨(qū)勢(shì)曲綫(xiàn)，分(fēn)時段能耗統計對比(bǐ)，總能(néng)耗同環(huán)比對比。

3.用能(néng)統計

對(duì)建築，區域(yù)，分(fēn)項(xiàng)，支(zhī)路(lù)等(děng)結(jié)構按日(rì)，月(yuè)，年報表(biǎo)的形式統(tǒng)計(jì)對分類(lèi)能源(yuán)用能進(jìn)行(háng)統計，支持報表(biǎo)數據導(dǎo)出EXCEL，支持選擇(zé)建築數據(jù)進行生(shēng)成(chéng)柱(zhù)狀(zhuàng)圖。

4.同比分(fēn)析

對建築，分項，區(qū)域，支(zhī)路(lù)等(děng)用能按(àn)日，月，年(nián)以圖(tú)形(xíng)和報表結合的(dí)方(fāng)式(shì)進行(háng)用能數(shù)據(jù)同比分析(xī)。

5.復費率統計(jì)

復(fù)費率報(bào)表按日，月，年統(tǒng)計對(duì)單棟(dòng)建築(zhù)下不同支(zhī)路(lù)的尖(jiān)，峰(fēng)，平，穀用(yòng)電量及成(chéng)本費用(yòng)進行統計分(fēn)析。支(zhī)持(chí)數(shù)據導出到EXCEL。

6.夜(yè)間能耗分析(xī)

 夜(yè)間能耗(hào)以表(biǎo)格，曲綫(xiàn)，餅圖等形(xíng)式對選擇支路(lù)分類能(néng)源在規(guī)定時段工作時(shí)間(jiān)與非工作(zuò)時(shí)間用(yòng)能統(tǒng)計(jì)對(duì)比(bǐ)，支持導(dǎo)出報表。

7.能源流向圖

能(néng)源流(liú)向(xiàng)圖(tú)展示單(dān)棟(dòng)建築規定時段內各(gè)類能源從(cóng)源(yuán)頭到末端(duān)的的(dí)能(néng)源(yuán)流向，支持按(àn)原始值(zhí)和(hé)折(zhē)標(biāo)值(zhí)查看(kàn)。

8.設備管理

設備(bèi)管理包(bāo)括，設(shè)備類型(xíng)，設(shè)備(bèi)台(tái)賬(zhàng)，維(wéi)保記錄(lù)等功能。輔助用(yòng)戶合理管理設(shè)備，確(què)保(bǎo)設備的運(yùn)行(háng)。

9.用戶報(bào)告

用戶報(bào)告(gào)針對選(xuǎn)定的建築(zhù)自動(dòng)統計各(gè)能(néng)源的月使用的同環比趨(qū)勢(shì)，並(bìng)提供(gōng)簡單的(dí)能(néng)耗分析(xī)結(jié)果，針(zhēn)對用(yòng)電(diàn)提(tí)供(gōng)單獨的(dí)復(fù)費率(shuài)用能(néng)分析(xī)，報(bào)告可(kě)編輯。

六，係(xì)統(tǒng)硬(yìng)件配置

七，結語(yǔ)

在(zài)公共建(jiàn)築節(jié)能(néng)減(jiǎn)排工(gōng)作(zuò)中引進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將(jiāng)物聯網的分層技術(shù)充(chōng)分(fēn)應用於(yú)能(néng)耗的檢測(cè)和(hé)感(gǎn)知(zhī)，可(kě)保(bǎo)證(zhèng)基礎(chǔ)性數(shù)據獲得的(dí)準確性和科學性。同(tóng)時采(cǎi)用(yòng)WIFI ,4G和(hé)以太網等網絡(luò)傳(chuán)輸(shū)方式將數(shù)據(jù)傳(chuán)輸(shū),在對(duì)公共建(jiàn)築能耗有(yǒu)效檢(jiǎn)測的同(tóng)時，也(yě)可(kě)實現全(quán)係統的管理。除(chú)此(cǐ)之外，還(huán)可以(yǐ)進行(háng)能耗數據的(dí)分(fēn)析，查(chá)詢，加工和(hé)存(cún)儲，使節能運行水(shuǐ)平(píng)與能源管理(lǐ)水平(píng)大大提(tí)升(shēng)，從而滿(mǎn)足公共建築的(dí)能(néng)耗檢測和(hé)管理需求(qiú),實現建築行業(yè)的節能化(huà)發展(zhǎn)。

參考文(wén)獻(xiàn)

錢濤.基於(yú)物聯(lián)網(wǎng)技術的建(jiàn)築(zhù)能耗動態監管(guǎn)係統的設計(jì)與(yǔ)實現(xiàn)[J].

[2]王曉(xiǎo)曼(màn)，於軍(jūn)琪,高博超，呂(lǚ)齊.基(jī)於(yú)物聯網的(dí)建(jiàn)築能耗(hào)管(guǎn)理研(yán)究(jiū)[J].

[3]張紅(hóng)，王娜(nà)，尚偉(wěi)林(lín)，李(lǐ)宏俠.基(jī)於(yú)物(wù)聯網(wǎng)技術的建築能(néng)源(yuán)管理係(xì)統[J].

[4]王忠(zhōng)鋒漲連領，李(lǐ)力剛,黃劍(jiàn)龍(lóng).物(wù)聯(lián)網(wǎng)技(jì)術在建築節(jié)能中(zhōng)的(dí)應用(yòng)研(yán)究[A].

[5]中(zhōng)國儀(yí)器儀表學會.2010中(zhōng)國儀(yí)器(qì)儀(yí)表(biǎo)學術產業(yè)大(dà)會.

[6]於(yú)秋紅.基於(yú)物(wù)聯網(wǎng)技(jì)術公共建築(zhù)的能耗(hào)檢測係統.

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