周穎
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：目我建筑能耗約占社會(huì)總能耗的百分之三十三,，其中公共建筑高耗能問(wèn)題日益突出,；向公共建筑樓宇業(yè)主提供實(shí)時(shí)的能耗數(shù)據(jù)與分析，有助于提高業(yè)主的節(jié)能意識(shí)和管理決策,。本文設(shè)計(jì)了具有實(shí)時(shí)能耗監(jiān)測(cè),、能耗分析、能耗反饋,、能耗新聞等功能的公共建筑能耗在線系統(tǒng),，端基于VUE開(kāi)發(fā)，后端基于JAVA開(kāi)發(fā)的應(yīng)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的多平臺(tái)兼容,。為樓宇業(yè)主提供了一款可隨時(shí)隨地查看樓宇能耗動(dòng)態(tài),、查看能耗管理效果、掌握能耗政策動(dòng)態(tài)的移動(dòng)應(yīng)用,。
關(guān)鍵詞：能耗監(jiān)測(cè),；能耗分析；能耗,；混合型移動(dòng)應(yīng)用
引言
當(dāng)我建筑能耗約占社會(huì)總能耗的百分之33,，其中大型公共建筑的單位面積年能耗是居住建筑的十幾至二十幾倍；相關(guān)調(diào)研結(jié)果表明,，只占我民用建筑面積百分之4的大型公共建筑,， 其總耗電量卻占民用建筑總用電量的百分之22。隨著家城鎮(zhèn)化的步伐,，已經(jīng)高速發(fā)展的城市建設(shè)將加快速,，這將使大型公共建筑的面積不斷增加，公共建筑的能耗消耗比例將日益增加,、高耗能問(wèn)題將日益突出,；實(shí)現(xiàn)公共建筑的節(jié)能,，減少公共建筑的能耗消耗具有重大的意義。而目我建筑節(jié)能工作依靠推動(dòng)和實(shí)施,，沒(méi)有形成建筑節(jié)能的管理和大眾意識(shí),。使樓宇業(yè)主實(shí)時(shí)掌握樓宇能耗動(dòng)態(tài)、能耗,、節(jié)能潛力等信息,，有助于提高業(yè)主的節(jié)能意識(shí)和節(jié)能管理水平，進(jìn)而達(dá)到減少公共建筑的能耗消耗,。
本文所述公共建筑能耗在線系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱：能耗在線）將向樓宇業(yè)主提供上述功能,，為了適應(yīng)人們生活工作習(xí)慣向碎片化、移動(dòng)化的轉(zhuǎn)移,，開(kāi)發(fā)一款移動(dòng)能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一項(xiàng)必要且有意義事情,。當(dāng)移動(dòng)設(shè)備品牌眾多，移動(dòng)平臺(tái)也包括iOS 和Android 兩大主流平臺(tái),。本文通過(guò)對(duì)移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)的研究,，端基于VUE開(kāi)發(fā)，后端基于JAVA的移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù),， 并實(shí)現(xiàn)了多平臺(tái)通用的移動(dòng)能耗在線,，實(shí)現(xiàn)了樓宇業(yè)主隨時(shí)隨地的查看樓宇能耗動(dòng)態(tài)、查看能耗管理效果,。
一,、系統(tǒng)介紹
能耗在線的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)旨在為樓宇業(yè)主提供好的服務(wù)， 幫助樓宇業(yè)主查看樓宇能耗動(dòng)態(tài),，及時(shí)發(fā)現(xiàn)用能異常,，實(shí)時(shí)查詢歷史數(shù)據(jù)，挖掘樓宇節(jié)能潛力,，查看能耗管理效果,， 掌握能耗政策法規(guī)與動(dòng)向,。能耗在線具有了四大主要功能,， 分別是實(shí)時(shí)能耗監(jiān)測(cè)、能耗分析,、能耗反饋,、能耗新聞。
圖 1 能耗在線的功能框架
能耗監(jiān)測(cè)模塊提供了樓宇用電實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)情況,，包括四大分項(xiàng)（照明系統(tǒng),、空調(diào)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng),、特殊用電）和總用電,，使業(yè)主實(shí)時(shí)掌握樓宇能耗動(dòng)態(tài),。能耗分析模塊提供了基于樓宇歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，顯示樓宇能耗同比,、環(huán)比,、占比等信息，發(fā)現(xiàn)樓宇能耗變化與特性,，診斷用能情況,，挖掘節(jié)能潛力，為樓宇業(yè)主提供節(jié)能指向幫助樓宇業(yè)主好地管理能耗水平,，體現(xiàn)能耗管理效果,；同時(shí)提供了基于全市同類建筑能耗數(shù)據(jù)的能耗實(shí)時(shí)，使業(yè)主掌握樓宇能耗在全市同類建筑中的定位,，通過(guò)變化,，顯示能耗管理效果。能耗反饋模塊提供了與樓宇業(yè)主的信息交互,，為樓宇業(yè)主提供歷史數(shù)據(jù)報(bào)表輸出,，為樓宇業(yè)主提供動(dòng)態(tài)信息推送，如能耗異常情況,、節(jié)能診斷情況等,。能耗新聞模塊提供了獲取新政策法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)新聞及行業(yè)動(dòng)態(tài)的功能,，樓宇業(yè)主通過(guò)此模塊功能可以掌握行業(yè)動(dòng)態(tài)走向,。
能耗在線除了包含四大主要功能外，還包含用戶管理模塊功能,，提供了使用系統(tǒng)的輔助功能,。如圖 1 所示為能耗在線的功能框架圖。
二,、系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.架構(gòu)設(shè)計(jì)
能耗在線的運(yùn)行設(shè)備是移動(dòng)智能終端,，而當(dāng)智能終端設(shè)備多種多樣，各智能終端的系統(tǒng)也不盡相同,，主要有 IOS,、Android兩種；為了適應(yīng)不同系統(tǒng)的移動(dòng)設(shè)備,，系統(tǒng)的架構(gòu)應(yīng)能這種差異,、實(shí)現(xiàn)一次開(kāi)發(fā)、多平臺(tái)使用的能耗在線,。如圖2所示為跨平臺(tái)移動(dòng)移動(dòng)應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計(jì)圖,。
圖 2 跨平臺(tái)移動(dòng)移動(dòng)應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計(jì)圖
此架構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是支持層插件向展示層提供無(wú)差別的接口關(guān)閉了平臺(tái)層的差異、以及無(wú)差異的數(shù)據(jù)發(fā)送請(qǐng)求功能,，實(shí)現(xiàn)了同一展示層的不同平臺(tái)運(yùn)行,，以及不同平臺(tái)的通用請(qǐng)求,。
2.數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)
根據(jù)系統(tǒng)的功能需求，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息包含：建筑信息,、能耗信息,、政策新聞信息、用戶信息等,。這些信息彼此關(guān)聯(lián),，如圖 3 為能耗信息相關(guān)的 E-R 圖。
在這些數(shù)據(jù)中能耗信息是實(shí)時(shí)變化的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù),，監(jiān)測(cè),、分析、反饋等功能均需要依靠此數(shù)據(jù),。為了實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的主要能耗相關(guān)功能,，能耗信息的數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)如表 1 所示； 通過(guò)此表將獲取到各個(gè)能耗分項(xiàng)的實(shí)時(shí)小時(shí)數(shù)據(jù),，并作為后續(xù)的能耗分析,、反饋的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
圖 3 能耗信息 E-R 圖
在這些數(shù)據(jù)中能耗信息是實(shí)時(shí)變化的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù),，監(jiān) 測(cè),、分析、反饋等功能均需要依靠此數(shù)據(jù),。為了實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng) 的主要能耗相關(guān)功能,，能耗信息的數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)如表 1 所示； 通過(guò)此表將獲取到各個(gè)能耗分項(xiàng)的實(shí)時(shí)小時(shí)數(shù)據(jù),，并作為后 續(xù)的能耗分析,、反饋的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
表 1 能耗小時(shí)數(shù)據(jù)表
三,、建筑能耗分析系統(tǒng)
1.概述
Acrel-5000web建筑能耗分析系統(tǒng)是用戶端能源管理分析系統(tǒng),，在電能管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了對(duì)水、氣,、煤,、油、熱(冷)量等集中采集與分析,，通過(guò)對(duì)用戶端所有能耗進(jìn)行細(xì)分和統(tǒng)計(jì),，以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各類能源的使用消耗情況,，便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習(xí)慣,，有效節(jié)約能源，為用戶進(jìn)一步節(jié)能改造或設(shè)備升級(jí)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐,。用戶可按照家有關(guān)規(guī)定實(shí)施能源計(jì)算,，分析現(xiàn)狀,，查找問(wèn)題，挖掘節(jié)能潛力,，提出切實(shí)可行的節(jié)能措施,，并向縣級(jí)以上管理節(jié)能工作的部門報(bào)送能源計(jì)算報(bào)告。
2.應(yīng)用場(chǎng)所
適用于公共建筑,、集團(tuán)公司,、工業(yè)園區(qū)、大型物業(yè),、學(xué)校,、醫(yī)院、企業(yè)等不同行業(yè)的能耗監(jiān)測(cè)與管理的系統(tǒng)設(shè)計(jì),、施工和運(yùn)行維護(hù),。
3.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
Acrel-5000web建筑能耗分析系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備,、測(cè)控單元為基本工具,，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采用現(xiàn)場(chǎng)總線、光纖環(huán)網(wǎng)或無(wú)線通訊中的一種或多種結(jié)合的組網(wǎng)方式,，為大型公共建筑的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程管理與控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái),，它可以和檢測(cè)設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)化,、單元化,、組態(tài)化的采用面向?qū)ο蟮姆謱印⒎旨?jí),、分布式智能一體化結(jié)構(gòu),。建立如下層次結(jié)構(gòu)：
四、系統(tǒng)功能
1.系統(tǒng)概況
平臺(tái)運(yùn)行狀態(tài),，當(dāng)月能耗折算,、地圖導(dǎo)航，各能耗逐時(shí),、逐月曲線,，當(dāng)日，當(dāng)月能耗同比分析滾動(dòng)顯示,。
2.用能概況
對(duì)建筑,、部門、區(qū)域,、支路,、分類分項(xiàng)等用能進(jìn)行對(duì)比，支持當(dāng)日逐時(shí)趨勢(shì),、當(dāng)月逐日趨勢(shì)曲線,、分時(shí)段能耗統(tǒng)計(jì)對(duì)比,、總能耗 同環(huán)比對(duì)比。
3.用能統(tǒng)計(jì)
對(duì)建筑,、區(qū)域,、分項(xiàng)、支路等結(jié)構(gòu)按日,、月,、年報(bào)表的形式統(tǒng)計(jì)對(duì)分類能源用能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，支持報(bào)表數(shù)據(jù)導(dǎo)出EXCEL,，支持選擇建筑數(shù)據(jù)進(jìn)行生成柱狀圖,。
4.復(fù)費(fèi)率統(tǒng)計(jì)
復(fù)費(fèi)率報(bào)表按日、月,、年統(tǒng)計(jì)對(duì)單棟建筑下不同支路的尖,、峰、平,、谷用電量及成本費(fèi)用進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,。支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出到EXCEL。
5.同比分析
對(duì)建筑,、分項(xiàng),、區(qū)域、支路等用能按日,、月,、年以圖形和報(bào)表結(jié)合的方式進(jìn)行用能數(shù)據(jù)同比分析。
6.能源流向圖
能源流向圖展示單棟建筑時(shí)段內(nèi)各類能源從源頭到末端的的能源流向,，支持按原始值和折標(biāo)值查看,。
7.夜間能耗分析
夜間能耗以表格、曲線,、餅圖等形式對(duì)選擇支路分類能源在時(shí)段工作時(shí)間與非工作時(shí)間用能統(tǒng)計(jì)對(duì)比,，支持導(dǎo)出報(bào)表。
8.設(shè)備管理
設(shè)備管理包括,，設(shè)備類型,、設(shè)備臺(tái)賬、維保記錄等功能,。輔助用戶合理管理設(shè)備,，確保設(shè)備的運(yùn)行。
9.用戶報(bào)告
用戶報(bào)告針對(duì)選定的建筑自動(dòng)統(tǒng)計(jì)各能源的月使用的同環(huán)比趨勢(shì),，并提供簡(jiǎn)單的能耗分析結(jié)果,，針對(duì)用電提供單獨(dú)的復(fù)費(fèi)率用能分析，報(bào)告可編輯。
五,、系統(tǒng)硬件配置
六,、結(jié)語(yǔ)
能耗在線具有能耗監(jiān)測(cè),、能耗分析,、能耗反饋、能耗新聞四大功能,，并采用基于 Ionic 與 Cordova 的HybridAPP 開(kāi)發(fā)模式,，實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)的移動(dòng)應(yīng)用；為公共建筑樓宇業(yè)主提供了好的服務(wù),，幫助其查看樓宇能耗動(dòng)態(tài),，及時(shí)發(fā)現(xiàn)用能異常，實(shí)時(shí)查詢歷史數(shù)據(jù),，挖掘樓宇節(jié)能潛力,，查看能耗管理效果，掌握能耗政策法規(guī)與動(dòng)向,。能耗在線的上線運(yùn)行已經(jīng)取得了用戶的好評(píng),，后續(xù)能耗在線還將在監(jiān)管決策方面增加功能，為監(jiān)管部門提供服務(wù),，并形成一個(gè)具有能耗監(jiān)測(cè),、分析、決策支持等功能的智能移動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng),。
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[7]肖朋林.公共建筑能耗在線移動(dòng)應(yīng)用設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
[8]安科瑞 企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè). 2022.05版
作者介紹：
周穎,，女，本科 安科瑞電氣股份有限公司,，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電
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