摘要：國家提(tí)出了全(quán)社會節能減(jiǎn)排的(dí)戰略(lüè)舉措(cuò)，節約(yuē)型校園(yuán)的(dí)建(jiàn)設(shè)是實(shí)現這一(yī)舉(jǔ)措的(dí)重要內容
。為了對校(xiào)園能耗(hào)實(shí)行量(liáng)化管理，實時監測，需(xū)要建(jiàn)立(lì)一個(gè)*的監管(guǎn)體係校園(yuán)節能監(jiān)管(guǎn)體(tǐ)係(xì)
。而(ér)節能(néng)監管(guǎn)體(tǐ)係(xì)的核心是(shì)能耗監測平台(tái)，本文(wén)介(jiè)紹了(liǎo)一種基(jī)於智能(néng)網關(guān)的(dí)能(néng)耗(hào)監(jiān)測係(xì)統(tǒng)的(dí)建(jiàn)設(shè)方(fāng)法(fǎ)，並(bìng)給(gěi)出(chū)了係(xì)統(tǒng)的(dí)具(jù)體(tǐ)建設(shè)實施方(fāng)法(fǎ)，具(jù)有一定的理(lǐ)論(lùn)價(jià)值和實(shí)際(jì)工(gōng)程(chéng)意義(yì)
。

   關鍵詞：節能(néng)校(xiào)園；智能(néng)網(wǎng)關；能(néng)耗監(jiān)測

0，引(yǐn)言(yán)

   隨(suí)著近幾(jī)年來招(zhāo)生(shēng)規(guī)模的擴大，能(néng)源(yuán)開支占(zhān)學(xué)校(xiào)運(yùn)營(yíng)成(chéng)本的(dí)比重也會越來越大(dà)
。在(zài)學習和(hé)借鑒國內外理念(niàn)，管(guǎn)理經驗及技(jì)術(shù)體(tǐ)係的(dí)基(jī)礎上(shàng)，強化(huà)對(duì)學校的水，電等(děng)能(néng)耗(hào)進行精(jīng)細化管理(lǐ)將會(huì)大(dà)幅(fú)度降(jiàng)低學(xué)校運營成(chéng)本，建設(shè)綠色校園(yuán)，落(là)實節能(néng)減排(pái)工作任務(wù)，指(zhǐ)導學校基礎設施建設，能耗監管(guǎn)平(píng)台建設具(jù)有重要(yào)意義
。因此建立高等(děng)院校能耗(hào)監測(cè)與(yǔ)監控(kòng)管(guǎn)理(lǐ)平台(tái)是(shì)非(fēi)常有(yǒu)必要(yào)的
。

1，係(xì)統(tǒng)總體設計

   節(jié)約型校園(yuán)建(jiàn)築能耗實時(shí)監管平台的建設(shè)以有綫(xiàn)Internet網絡(luò)傳輸(shū)為(wéi)主，GPRS為輔(fǔ)的建築(zhù)能(néng)耗(hào)監(jiān)測，數據分析(xī)，數據管理，信(xìn)息(xī)發布係統
。平台(tái)采(cǎi)用485通訊(xùn)與(yǔ)TPC/IP網(wǎng)絡相(xiāng)結合的(dí)建築能(néng)耗統計技術(shù)
。係(xì)統由命(mìng)令接收/發送服(fú)務器，數據接收/發送服(fú)務器(qì)，數據(jù)處(chǔ)理(lǐ)服務(wù)器，信(xìn)息展(zhǎn)示服務器，防火牆，防病毒，文(wén)件(jiàn)存(cún)儲/數據(jù)備份服務器，監控工(gōng)作站，變送(sòng)器，中(zhōng)繼(jì)器(qì)，前端傳(chuán)感器，網絡轉換(huàn)器，UPS電源，通訊電纜(lǎn)與(yǔ)建築能耗實(shí)時監測軟(ruǎn)件等(děng)構成
。係(xì)統(tǒng)能(néng)夠(gòu)可(kě)靠(kào)，穩定(dìng)地實現建築能耗數據的(dí)監測和(hé)傳(chuán)輸，並具(jù)有數據分(fēn)析(xī)，處理和信息(xī)展示(shì)發布功(gōng)能B-9
。能(néng)耗(hào)監(jiān)測平(píng)台係統結構(gòu)圖如(rú)圖(tú)1所示(shì)
。

                                圖 1 能耗(hào)監管(guǎn)平台係統(tǒng)結構(gòu)圖

2，能(néng)耗數據(jù)采集(jí)與傳輸

   建築能耗監測的能(néng)耗(hào)數據(jù)采集(jí)采用(yòng)自動采集(jí)方(fāng)式，即通過自(zì)動(dòng)采(cǎi)集方式將(jiāng)采(cǎi)集的建築(zhù)分項能耗數據(jù)和分類(lèi)能耗數(shù)據(jù)由自動(dòng)計量裝(zhuāng)置(zhì)實時采集，通過自動傳輸(shū)方式實(shí)時傳(chuán)輸至項目的(dí)數據中心(xīn)
。見圖(tú)2能耗數(shù)據采(cǎi)集網關(guān)應(yīng)用拓撲圖(tú)
。

2.1數據(jù)網關設(shè)置

   智能能源(yuán)網關與(yǔ)能(néng)源(yuán)管(guǎn)理(lǐ)信(xìn)息係統(tǒng)主站(zhàn)係統，能(néng)源(yuán)管理工作站(zhàn)和(hé)各種(zhǒng)能源(yuán)計量(liáng)設備構(gòu)成(chéng)完(wán)整的能耗監(jiān)測與管理(lǐ)信息係統
。智(zhì)能(néng)能源網關(guān)負(fù)責主(zhǔ)動(dòng)與每(měi)一終端電表進行數(shù)據通(tōng)信(xìn)(抄表)並存儲數據(jù)5
。定時或(huò)實時采(cǎi)集(jí)的(dí)數據可(kě)通過電話綫(xiàn)(或GSM無(wú)綫方式)，中壓載波(RS232)485總(zǒng)綫等形式直接傳(chuán)回到管理(lǐ)部(bù)門的(dí)數據服(fú)務器(qì)中，並(bìng)對(duì)這些(xiē)數據(jù)分(fēn)析處(chǔ)理
。將(jiāng)結果以各種(zhǒng)統計(jì)報表，圖示等(děng)形(xíng)式(shì)報(bào)告給管(guǎn)理部門，能(néng)自動計(jì)算電費(fèi)，生成報表
。

2.2數據(jù)采(cǎi)集(jí)監測(cè)點設(shè)置(zhì)

   包括照(zhào)明(míng)插(chā)座用電，空(kōng)調(tiáo)用(yòng)電，動(dòng)力用(yòng)電和特殊用電(diàn)
。 

                                圖 2 能耗(hào)數據采集網關應用拓(tuò)撲(pū)圖

   照明(míng)插(chā)座(zuò)用(yòng)電(diàn)是(shì)指建(jiàn)築物(wù)主(zhǔ)要功能區(qū)域的照(zhào)明(míng)，插(chā)座等室(shì)內設(shè)備用電的總稱
。照(zhào)明(míng)插(chā)座用電(diàn)包括(kuò)照明(míng)和插(chā)座(zuò)用電(diàn)，走廊和應急照明用電，室外景觀照明用電
。照(zhào)明和插(chā)座(zuò)是指建(jiàn)築物主要功能區域的照明(míng)燈具和(hé)從(cóng)插(chā)座取電(diàn)的(dí)室內(nèi)設備(bèi)
。走廊(láng)和應急照明(míng)是指(zhǐ)建築(zhù)物的公(gōng)共(gòng)區域燈(dēng)具，如走廊等的公共(gòng)照(zhào)明設備(bèi)
。室外景觀照明是指(zhǐ)建(jiàn)築(zhù)物(wù)外(wài)立(lì)麵(miàn)用於裝(zhuāng)飾用的燈具及(jí)用(yòng)於(yú)室(shì)外(wài)園林景(jǐng)觀(guān)照明的(dí)燈具
。

   空調用電是為(wéi)建築(zhù)物提供(gōng)空調(tiáo)，采暖服務(wù)的設備(bèi)用電的統(tǒng)稱
。空調用電包括冷(lěng)熱站用電(diàn)，空調末(mò)端用(yòng)電，共(gòng)2個(gè)子(zǐ)項
。冷(lěng)熱(rè)站(zhàn)是(shì)空調係(xì)統中製(zhì)備(bèi)，輸配冷(lěng)量的設(shè)備總稱
。空調末端是指可單獨(dú)測量(liáng)的(dí)所有(yǒu)空調係統末(mò)端(duān)，包(bāo)括(kuò)全空(kōng)氣(qì)機組，新風機組，空(kōng)調區域的(dí)排風機組，風機(jī)盤(pán)管(guǎn)和分(fēn)體(tǐ)式空調器等(děng)
。

   動(dòng)力用電是集中提供(gōng)各種動力(lì)服務(包括(kuò)電梯，非空(kōng)調(tiáo)區(qū)域(yù)通風，生活(huó)熱(rè)水(shuǐ)，自(zì)來水(shuǐ)加(jiā)壓，排(pái)汙等(děng))的(dí)設備(不包(bāo)括空調(tiáo)采暖(nuǎn)係(xì)統(tǒng)設備)用電的統稱(chēng)
。動力(lì)用電(diàn)包括電(diàn)梯用(yòng)電，水泵(bèng)用(yòng)電，通風(fēng)機(jī)用(yòng)電(diàn)，

   特殊區域用(yòng)電(diàn)是指不屬(shǔ)於建築(zhù)物(wù)常規(guī)功(gōng)能(néng)的用電設(shè)備的耗(hào)電(diàn)量，特殊(shū)用(yòng)電(diàn)的特點是(shì)能(néng)耗(hào)密度高(gāo)，占總電(diàn)耗(hào)比重(zhòng)大的(dí)用電區域及設備(bèi)
。特(tè)殊用(yòng)電(diàn)包括信(xìn)息中(zhōng)心(xīn)，洗衣(yī)房(fáng)，廚(chú)房餐(cān)廳，遊泳(yǒng)池，健身(shēn)房(fáng)或其(qí)它特殊用電
。

3，數(shù)據采集(jí)係統(tǒng)布(bù)綫方式(shì)

   在建(jiàn)築能(néng)耗(hào)監(jiān)測(cè)中計量裝置和數(shù)據采(cǎi)集子(zǐ)係統之(zhī)間(jiān)采用了符合各相關行業智能(néng)儀(yí)表(biǎo)標準的各(gè)種有(yǒu)綫或無綫物(wù)理接口(kǒu)，數據采(cǎi)集(jí)子係(xì)統(tǒng)具有兼(jiān)容不同(tóng)協議(yì)類(lèi)型的計(jì)量(liáng)裝(zhuāng)置的能(néng)力
。計量裝置和數(shù)據采集子(zǐ)係(xì)統(tǒng)之間采用主(zhǔ)-從結(jié)構的半(bàn)雙工通(tōng)信方式(shì)
。從(cóng)機在(zài)主機(jī)的(dí)請(qǐng)求命令(líng)下(xià)應答(dá)數據(jù)采(cǎi)集子係統(tǒng)是(shì)通(tōng)信(xìn)主機，計量裝置是通信(xìn)從(cóng)機
。

   在進(jìn)行樓(lóu)內布綫時，考慮係統安(ān)裝(zhuāng)成本，數(shù)據采(cǎi)集末(mò)端(duān)的變送(sòng)器采(cǎi)用(yòng)電(diàn)信號(hào)或(huò)RS485通(tōng)信(xìn)方(fāng)式(shì)進行連(lián)接
。當(dāng)連綫距(jù)離(lí)小於50m時(shí)，采用(yòng)屏(píng)蔽綫連接；當(dāng)連綫距(jù)離(lí)大(dà)於50m時，由於屏(píng)蔽(bì)綫電流或(huò)電(diàn)壓(yā)信(xìn)號衰(shuāi)減較(jiào)大(dà)，采用RS485通(tōng)信(xìn)方(fāng)式(shì)進(jìn)行(háng)I/O模(mó)塊的(dí)連(lián)接(jiē)，使有(yǒu)效傳(chuán)輸距離達到1200m
。當(dāng)現場條件不滿足采用電(diàn)信號或RS485通(tōng)信方式條(tiáo)件(jiàn)時，采用無(wú)綫方(fāng)式(shì)進(jìn)行(háng)連接
。在項目布(bù)綫(xiàn)中為(wéi)保證監測(cè)數(shù)據的獨(dú)立性(xìng)，能(néng)耗(hào)數(shù)據遠(yuǎn)程(chéng)傳輸(shū)係(xì)統(tǒng)均(jūn)盡(jìn)可能(néng)的不與建(jiàn)築原有(yǒu)的自動(dòng)控製係統發(fā)生信息(xī)互連和(hé)共(gòng)享(xiǎng)，即構造獨立布置(zhì)能(néng)耗(hào)數據遠(yuǎn)程傳輸(shū)係(xì)統
。

4，建築(zhù)能(néng)耗(hào)數(shù)據傳輸係統

   能耗(hào)數據(jù)傳輸係統由數據(jù)采(cǎi)集(jí)子係統和(hé)監測(cè)建築到(dào)數據中(zhōng)心(xīn)傳輸子係(xì)統組成
。數(shù)據(jù)采集子係統(tǒng)負責(zé)對(duì)建築內(nèi)電(diàn)能(néng)或(huò)其它能(néng)耗(hào)信息(xī)進行采集(jí)
。它通過信道(dào)對其(qí)管轄(xiá)的各(gè)類表(biǎo)計的信息進行采集，處理和存(cún)儲，並通過(guò)遠(yuǎn)程信道與數(shù)據中(zhōng)心交換(huàn)數(shù)據(jù)
。能耗(hào)數(shù)據(jù)傳(chuán)輸係統(tǒng)采集(jí)並緩(huǎn)存(cún)其管(guǎn)理區域內(nèi)監(jiān)測(cè)建築的能(néng)耗(hào)數據，完整轉(zhuǎn)發給上級數據中(zhōng)心(xīn)
。計(jì)量裝置和數(shù)據采集(jí)子係統(tǒng)之間應(yīng)采用(yòng)符合各(gè)相關行業智能儀(yí)表標(biāo)準的各種有綫或(huò)無綫(xiàn)物理接口，數據(jù)采(cǎi)集(jí)子係統(tǒng)應具有兼容(róng)不(bù)同協(xié)議類型的計量裝(zhuāng)置的能(néng)力
。數據(jù)采集(jí)子係統和數據中心應(yīng)使用專(zhuān)綫方(fāng)式(shì)接入(rù)傳輸(shū)網絡，並(bìng)具(jù)有固(gù)定(dìng)IP地址或者(zhě)網絡域名
。

5，安(ān)科(kē)瑞網關(guān)介(jiè)紹

5.1通(tōng)信(xìn)管理機

5.1.1概述(shù)

   本係(xì)列智能(néng)通(tōng)信(xìn)管理(lǐ)機是(shì)一款采用(yòng)嵌入(rù)式硬(yìng)件(jiàn)計(jì)算機(jī)平台，具(jù)有多個下行通信接(jiē)口及(jí)一(yī)個或者多(duō)個(gè)上(shàng)行(háng)網絡(luò)接(jiē)口，用於將(jiāng)一(yī)個目(mù)標(biāo)區(qū)域(yù)內(nèi)所有的智(zhì)能(néng)監控(kòng)/保護(hù)裝置(zhì)的通(tōng)信(xìn)數(shù)據整(zhěng)理(lǐ)匯(huì)總後(hòu)，實(shí)時上傳主站(zhàn)係(xì)統，完成(chéng)遙信，遙測(cè)等(děng)能(néng)源(yuán)數(shù)據采(cǎi)集功能(néng)
。

   同時，本係列(liè)智能(néng)通信(xìn)管(guǎn)理機支(zhī)持(chí)接(jiē)收上級主(zhǔ)站係(xì)統下達的命令(líng)，並轉發給(gěi)目標(biāo)區(qū)域(yù)內(nèi)的智(zhì)能(néng)係列(liè)單元，完成對廠站(zhàn)內(nèi)各開關設備(bèi)的(dí)分，合閘遠方控(kòng)製或(huò)裝(zhuāng)置(zhì)的(dí)參數(shù)整(zhěng)定(dìng)，實(shí)現遙(yáo)控(kòng)和遙(yáo)調功能，以達到遠(yuǎn)動輸出調(tiáo)度(dù)命令的目(mù)標
。

5.1.2產品介(jiè)紹(shào)

5.2數(shù)據轉換模(mó)塊

5.2.1概述

    AF-GSM是安科(kē)瑞(ruì)電氣推(tuī)出(chū)的(dí)新(xīn)型的4G遠程無(wú)綫數(shù)據(jù)采(cǎi)集設條，采用(yòng)嵌(qiàn)入式設(shè)計
。內嵌TCP/IP協議棧，同(tóng)時采用了功能(néng)*的(dí)微處(chǔ)理芯片，配(pèi)合(hé)內置(zhì)看門(mén)狗(gǒu)，性能可靠穩定(dìng)
。

   本產品提(tí)供(gōng)標準(zhǔn)RS485數(shù)據接口，可(kě)以方便(biàn)的連接(jiē)RTU，PLC，工控(kòng)機等(děng)設備(bèi)，僅(jǐn)需一(yī)次(cì)性完成(chéng)初(chū)始化(huà)配(pèi)置
。就(jiù)可以完成(chéng)對(duì)MODBUS設(shè)備的(dí)數(shù)據采集，並且與安科瑞服務(wù)器進行通訊
。

5.2.2產(chǎn)品介(jiè)紹(shào)

5.3 無綫(xiàn)通(tōng)訊(xùn)轉換(huàn)器

5.3.1概(gài)述(shù)

  AEW110係列無(wú)綫通訊(xùn)轉(zhuǎn)換(huàn)器(qì)主要(yào)用於輔助RS485設備(bèi)進(jìn)行無綫(xiàn)組網，通過(guò)將通訊數(shù)據(jù)在RS485信號與無綫信號之間互轉(zhuǎn)，完(wán)成普通(tōng)RS485設備(bèi)的無(wú)綫(xiàn)通(tōng)訊(xùn)
。降低用戶(hù)通訊組(zǔ)網(wǎng)的施(shī)工(gōng)成本(běn)與改(gǎi)造(zào)時間(jiān)
。可(kě)與(yǔ)RS485通訊設(shè)備(bèi)靈(líng)活安裝，實現局部通(tōng)訊的無綫組網(wǎng)
。

5.3.2產品介紹

5.4無(wú)綫通訊終端(duān)

5.4.1概述

   AWT100數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換(huàn)模塊(kuài)是(shì)安科(kē)瑞電氣推出的新(xīn)型數據(jù)轉(zhuǎn)換(huàn)DTU，通(tōng)訊(xùn)數(shù)據轉(zhuǎn)換包(bāo)括 2G，4G，NB，LoRa，LoRaWAN，GPS,WiFi,CE,DP 等(děng)通訊方(fāng)式(shì)，下(xià)行(háng)接口提(tí)供(gōng)了標準(zhǔn)RS485數據接(jiē)口(kǒu)，可以方便的(dí)連接(jiē)電(diàn)力儀(yí)表，RTU，PLC，工控(kòng)機等(děng)設備(bèi)，僅(jǐn)需一次(cì)性(xìng)完(wán)成(chéng)初(chū)始化配(pèi)置，就(jiù)可以完成對MODBUS設備的數據(jù)采(cǎi)集(jí)；同時AWT100係(xì)列(liè)無(wú)綫通訊終端采用了功能(néng)*的微處理芯片，配合(hé)內置(zhì)看門(mén)狗技術，性能可靠穩定
。

   AWT200數據(jù)通訊(xùn)網關(guān)應用於各種(zhǒng)終(zhōng)端(duān)設備的(dí)數(shù)據采(cǎi)集(jí)與數據分(fēn)析
。實現設備的監測，控製，計算，為(wéi)係(xì)統與設備之間建立(lì)通訊紐帶(dài)，實現雙(shuāng)向(xiàng)的(dí)數(shù)據通訊
。實(shí)時監(jiān)測並(bìng)及時(shí)發現異常數據，同時自身根據用(yòng)戶規(guī)則(zé)進(jìn)行邏輯判(pàn)斷(duàn)，大(dà)大(dà)的(dí)節省(shěng)了(liǎo)人(rén)力(lì)和(hé)通訊成(chéng)本
。

5.4.2產(chǎn)品介紹(shào)

6，結束語 

   本文介紹了節能監(jiān)管(guǎn)體係(xì)，能耗(hào)監測平台建設的實(shí)施過(guò)程(chéng)，從總(zǒng)體上(shàng)對(duì)監測平台(tái)係統構成(chéng)進行介(jiè)紹，並對數據的傳輸，采集點(diǎn)的設置等(děng)進行了具(jù)體(tǐ)分析
。該(gāi)係統(tǒng)不(bù)僅可以充分發揮(huī)能(néng)耗(hào)監測平台(tái)在(zài)節約(yuē)型(xíng)校(xiào)園(yuán)建設(shè)中(zhōng)的作(zuò)用(yòng)，還可擴展為(wéi)其他(tā)建(jiàn)築的能(néng)耗監測平台，具有一定的推(tuī)廣價(jià)值(zhí)
。

參考文獻

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[2]張(zhāng)福(fú)麟(lín)，阮應(yīng)君.推進節(jié)約(yuē)型校園示範(fàn)建設[J].建(jiàn)設(shè)科技(jì).2009(05):25.

[3]智能電網用戶(hù)端(duān)電(diàn)力(lì)監控/電(diàn)能管(guǎn)理(lǐ)/電(diàn)氣(qì)安全(quán)（產(chǎn)品報價手冊(cè)）.2023.01版

[4]企(qǐ)業微電網設計(jì)與應用(yòng)手冊(cè).2022.05版(bǎn).

作者簡介(jiè)：魏健輝(huī)，女，本科，現任(rèn)職於安(ān)科瑞電氣(qì)股份(fèn)有限(xiàn)公司
。