侯文莉

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：當(dāng)前,，我國各地區(qū)都在建設(shè)智慧城市,，提高城市的現(xiàn)代化與智能化,。在這種背景下，很多城市都開始重視智能建筑和現(xiàn)代化的建筑能源管理,，能夠整合城市區(qū)域內(nèi)部各類孤立的能源信息,，構(gòu)建相對完整的能源平臺，滿足智慧城市的建設(shè)與發(fā)展需求,。本文先闡述了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和建筑能源管理系統(tǒng)的相互融合,，并從多個層面分析了基于物聯(lián)網(wǎng)的建筑能源管理體系的構(gòu)建,，并探討了這兩者相融合體系的具體應(yīng)用,，給建筑能源管理體系的改善與優(yōu)化提供了一定的參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);智能建筑;能源管理;能源信息

0概述

在近些年的發(fā)展中,，我國一直都比較重視能源消耗與節(jié)能減排的問題,，并且在都進行了的闡述。而城市作為我國社會居民的重要聚集地,，節(jié)能減排也成為城市建筑能源管理的重中之重,。在建筑全生命周期中，建筑使用過程中產(chǎn)生的能源消耗已經(jīng)占了80%左右,，但我國對于建筑能源的控制水平不夠,，使得能源浪費現(xiàn)象非常突出。而使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以后,，建筑能源管理系統(tǒng)的綜合水平與效率能夠得到較好保證,，下面就控制建筑運作過程中產(chǎn)生的能源消耗問題進行分析，淺談基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的建筑能源管理體系的建設(shè)與應(yīng)用,。

1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與建筑能源管理的融合

在當(dāng)今我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展中,，人們開始重視建筑能源管理系統(tǒng)的建設(shè)與運作,。能源管理能夠強化對能源相關(guān)內(nèi)容的協(xié)調(diào)與管理，降低建筑能源的消耗,。在智能建筑體系中,，建筑能源管理系統(tǒng)已經(jīng)形成了現(xiàn)場層，網(wǎng)絡(luò)層和管理層的三層結(jié)構(gòu),，具備了與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合的基礎(chǔ)與條件,。不僅如此，如果能夠?qū)⑽锫?lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到建筑能源管理系統(tǒng)中,，還能夠開發(fā)技術(shù)層次更高的能源管理服務(wù),。比如建筑能源系統(tǒng)在設(shè)置計量表計時功能時，如果沒有分類分項計量的相關(guān)模塊,，就無法進行精細化全面化的能源管理功能,。但使用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以后，分類分項技術(shù)就能夠得到較好的實現(xiàn),。除此之外,，使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)能源設(shè)備的遠程監(jiān)控與管理功能，提高能源管理服務(wù)的技術(shù)層次,。綜合來看,，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的建筑能源管理系統(tǒng)具有較強的可行性，并且能夠提供能耗數(shù)據(jù)采集,，數(shù)據(jù)信息處理,，網(wǎng)絡(luò)通訊，設(shè)備監(jiān)控,，遠程調(diào)控等多方面的功能與服務(wù),。而對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來說，應(yīng)該著重開發(fā)其能耗分項計量,，可再生能源管理,，遠程監(jiān)管等方面的技術(shù)。

2建筑能源管理體系的建設(shè)

在建筑能源管理系統(tǒng)中融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),，整個系統(tǒng)建設(shè)主要可以分為四個部分,。

第一，能耗分項計量模塊,。這個模塊能夠?qū)崿F(xiàn)建筑能源的精細化管理,，主要包括電量，煤氣量,，水耗量,，耗熱量，耗冷量等，其中電量還要進行進一步的細分,，分為照明用電,，空調(diào)用電,，動力用電,，特殊用電等,。這樣系統(tǒng)就可以根據(jù)不同的項目來進行分項計量，明確各個項目的能源消耗情況,，并進行后續(xù)的匯總與處理,。

第二,，建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(BAS),。當(dāng)建筑能源管理體系中融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后,，整個系統(tǒng)能夠?qū)ㄖ茉聪倪M行實時監(jiān)測,，實現(xiàn)管理與控制的融合與統(tǒng)一。具體來講,，系統(tǒng)應(yīng)該充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行建筑內(nèi)部各個設(shè)備的管理，明確各個設(shè)備的實時運作狀態(tài),，并利用這些動態(tài)化的數(shù)據(jù)完成能源管理的各項服務(wù),。

第三,，獨立能源管理系統(tǒng)。這個系統(tǒng)主要分為三個部分，即感知層,，傳輸層和應(yīng)用層。其中感知層主要是建筑系統(tǒng)內(nèi)部具有通信能力的計量設(shè)備,，比如電表，風(fēng)量計等,。而傳輸層則主要是利用現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與信息通訊技術(shù)將基層設(shè)備采集的各類信息收集起來,，并經(jīng)過初步處理以后將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)綉?yīng)用層,。應(yīng)用層主要是對上傳上來的各個數(shù)據(jù)包進行解析,，并對各類能耗數(shù)據(jù)進行計量與分析,。在進行數(shù)據(jù)的分析過程中，整個系統(tǒng)還可以針對設(shè)備的歷史能耗情況進行分析,，并實時查詢不同設(shè)備的能耗分布曲線圖,，提供直觀全面的能耗信息,，并提供相應(yīng)的決策與控制職能,。

第四，建筑能源管理系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)接入,。就我國當(dāng)前城市建筑能源管理系統(tǒng)的實際現(xiàn)狀來看,，物聯(lián)網(wǎng)接入方法主要可以分為四種，即OPC方式,、web service方式,。ODBC方式、前端通信適配式等,。不同方式所對應(yīng)的能源管理設(shè)備也有所區(qū)別,，在實際使用的時候應(yīng)該基于建筑情況來進行合理選擇。

3安科瑞能耗監(jiān)控系統(tǒng)介紹

Acrel-5000能耗在線監(jiān)測系統(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)上增加了對水,、氣、煤,、油,、熱(冷)量等集中采集與分析，通過對用戶端所有能耗進行細分和統(tǒng)計,，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,，便于找出高耗能點或不合理的耗能習(xí)慣，有效節(jié)約能源,，為用戶進一步節(jié)能改造或設(shè)備升級提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐,。用戶可按照國家有關(guān)規(guī)定實施能源審計,，分析現(xiàn)狀，查找問題,，挖掘節(jié)能潛力,，提出切實可行的節(jié)能措施，并向縣級以上人民政府管理節(jié)能工作的部門報送能源審計報告,。

3.1平臺結(jié)構(gòu)

Acrel-5000能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)以計算機,、通訊設(shè)備、測控單元為基本工具,，根據(jù)現(xiàn)場實際情況采用現(xiàn)場總線、光纖環(huán)網(wǎng)或無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時數(shù)據(jù)采集及遠程管理與控制提供了基礎(chǔ)平臺,，它可以和檢測設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)。開放性,、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?、分布式智能一體化結(jié)構(gòu)。建立如下層次結(jié)構(gòu)：

3.2平臺功能

（1）系統(tǒng)可按使用年份統(tǒng)計建筑物各分類能耗——電,、水,、氣,、集中供熱、集中供冷以及其它能源消耗量,，自動折算成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)煤消耗量，從而反映建筑物當(dāng)年各分類能耗用能和綜合能耗,。系統(tǒng)以餅圖形式展示建筑4大用電分項能耗的占比情況。系統(tǒng)以曲線圖形展現(xiàn)各類能耗的消耗的消耗趨勢，便于業(yè)主方實時直觀掌握能源消耗情況,。

（2）系統(tǒng)可以根據(jù)分類能耗的支路名稱查詢用能情況，顯示當(dāng)日和當(dāng)月的用能峰值。顯示當(dāng)日用能,、當(dāng)月用能,、當(dāng)年用能與昨日同期用能,、上月同期用能、上年同期用能的比較情況,。以條形顯示過去48小時,、31天,、12個月,、3年的能耗情況。右上角顯示過去15分鐘曲線（電表顯示功率曲線,，流量表顯示流速曲線）,。

（3）系統(tǒng)依據(jù)建筑物能源消耗的分布情況進行能耗計量點的選取和設(shè)置，使得能耗監(jiān)測系統(tǒng)可以覆蓋整個建筑物,。系統(tǒng)使用者可通過相關(guān)界面調(diào)取該建筑物各能耗節(jié)點的能耗統(tǒng)計報表,，減少用能的“跑、冒,、滴,、漏"和計量誤差。

（4）系統(tǒng)依據(jù)住建部分類分項能耗數(shù)據(jù)采集導(dǎo)則,，將建筑物耗電分為照明插座,、空調(diào)、動力和特殊用電進行計量裝置選型和設(shè)置,，并按用能區(qū)域或功能區(qū)域等劃分并進行統(tǒng)計,，以報表和同、環(huán)比棒圖形式展現(xiàn)該區(qū)域的能源消耗,。

（5）系統(tǒng)可針對能源消耗量大的設(shè)備或區(qū)域進行準(zhǔn)確定位,，便于管理層制定節(jié)能績效考核制度,，推動節(jié)能降耗的有效執(zhí)行。為用能重點設(shè)備建立運行記錄檔案,，長期跟蹤記錄設(shè)備運行過程中的能效分析評估結(jié)果,，結(jié)合設(shè)備維護保養(yǎng)記錄，為設(shè)備的運行維護提供依據(jù),。

（6）系統(tǒng)提供分級權(quán)限管理功能,，對具備權(quán)限用戶提供開放的信息維護接口，用戶可自行對建筑和系統(tǒng)監(jiān)測范圍內(nèi)計量點的信息進行增,、刪,、改和查詢，建筑物信息包括建筑類型,、建設(shè)年代,、建筑面積、建筑物人員數(shù)量等,。系統(tǒng)還對無法自動采集的計量信息提供手動錄入功能,，便于使用者掌握建筑物總體能耗情況。

3.3數(shù)據(jù)上傳

安科瑞能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)按照重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范定義的系統(tǒng)平臺接口協(xié)議規(guī)范的要求,，將用能企業(yè)的基礎(chǔ)信息,、計量器具信息、用能數(shù)據(jù)及能效數(shù)據(jù)上傳至省級或國家平臺,，上傳數(shù)據(jù)經(jīng)過HTTPS協(xié)議加密傳輸,。如果數(shù)據(jù)傳輸失敗或超時（網(wǎng)絡(luò)故障），將重發(fā)數(shù)據(jù),，直至接收成功反饋消息,。

3.4能源計量表具選型

3.5通訊網(wǎng)關(guān)參數(shù)

4結(jié)語

隨著我國城市現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進，各個城市對于自身生態(tài)環(huán)境的重視程度也會不斷提高,，建筑能源管理體系也會變得更加完善,。而作為一名建筑能源管理人員，在當(dāng)前背景下也應(yīng)該積極了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑能源管理體系中的應(yīng)用,，并且能夠明確系統(tǒng)建設(shè)的各項細節(jié)與具體運作,。在平時的時候，技術(shù)人員也應(yīng)該收集國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到建筑能源管理體系中的真實案例,，吸取物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑能源管理體系中的應(yīng)用經(jīng)驗,。如此一來，我國建筑能源的管理與控制效果能夠得到有效保證,，更好的貫徹我國關(guān)于節(jié)能減排的相關(guān)戰(zhàn)略,。

【參考文獻】

[1]王洪民，趙連明，李清海．基于物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)能減排綜合管理平臺建設(shè)研究［J］．電子世界,，2017,，(11):103－105．

[2]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的建筑能源管理體系建設(shè)與應(yīng)用[J].楊勇.居業(yè).2018(11)

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.06版

作者簡介：侯文莉，女,，  安科瑞電氣股份有限公司,，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電