劉細(xi)鳳

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要(yao)：當(dang)前，我國各(ge)地區都在建(jian)(jian)設智(zhi)慧城(cheng)(cheng)市(shi)，提(ti)高城(cheng)(cheng)市(shi)的(de)(de)(de)(de)現代化與智(zhi)能(neng)(neng)化。在這種背景下，很多(duo)城(cheng)(cheng)市(shi)都開始重視智(zhi)能(neng)(neng)建(jian)(jian)筑(zhu)和現代化的(de)(de)(de)(de)建(jian)(jian)筑(zhu)能(neng)(neng)源(yuan)管(guan)(guan)理(li)(li)，能(neng)(neng)夠整合城(cheng)(cheng)市(shi)區域(yu)內部各(ge)類孤立的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)信息，構建(jian)(jian)相對完整的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)平臺，滿(man)足智(zhi)慧城(cheng)(cheng)市(shi)的(de)(de)(de)(de)建(jian)(jian)設與發展(zhan)需(xu)求。本文(wen)先闡述(shu)了(le)(le)物聯網技術和建(jian)(jian)筑(zhu)能(neng)(neng)源(yuan)管(guan)(guan)理(li)(li)系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)相互(hu)融合，并(bing)從(cong)多(duo)個層面(mian)分(fen)析(xi)了(le)(le)基(ji)于物聯網的(de)(de)(de)(de)建(jian)(jian)筑(zhu)能(neng)(neng)源(yuan)管(guan)(guan)理(li)(li)體系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)構建(jian)(jian)，并(bing)探討了(le)(le)這兩者相融合體系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)具體應用，給建(jian)(jian)筑(zhu)能(neng)(neng)源(yuan)管(guan)(guan)理(li)(li)體系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)改善與優(you)化提(ti)供了(le)(le)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)參考與借鑒。

關鍵詞：物聯網技術;智能建筑;能源管理;能源信息

0概述(shu)

在近些年的發展中，我國一直都比較重視能源消耗與節能減排的問題，并且在和都進行了的闡述。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，建筑使用過程中產生的能源消耗已經占了80%左右，但我國對于建筑能源的控制水平不夠，使得能源浪費現象非常突出。而使用物聯網技術以后，建筑能源管理系統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生的能源消耗問題進行分析，淺談基于物聯網技術的建筑能源管理體系的建設與應用。

1物聯網技術與(yu)建筑能(neng)源管理的融(rong)合

在當今我(wo)國(guo)社會經濟的不斷發展(zhan)中(zhong)，人們(men)開始重(zhong)視(shi)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管理(li)(li)(li)(li)系(xi)(xi)統(tong)的建(jian)(jian)設與運作。能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管理(li)(li)(li)(li)能(neng)(neng)(neng)(neng)夠強化(hua)對(dui)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)相關(guan)內容的協調與管理(li)(li)(li)(li)，降低建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的消耗(hao)。在智(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)體(ti)系(xi)(xi)中(zhong)，建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管理(li)(li)(li)(li)系(xi)(xi)統(tong)已經形(xing)成(cheng)了現(xian)(xian)場(chang)層，網(wang)(wang)(wang)絡層和(he)管理(li)(li)(li)(li)層的三(san)層結構，具備(bei)(bei)了與物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)技(ji)(ji)術(shu)(shu)相融合(he)的基(ji)礎(chu)與條件(jian)。不僅(jin)如(ru)(ru)此，如(ru)(ru)果(guo)能(neng)(neng)(neng)(neng)夠將物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)技(ji)(ji)術(shu)(shu)應(ying)用到建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管理(li)(li)(li)(li)系(xi)(xi)統(tong)中(zhong)，還(huan)能(neng)(neng)(neng)(neng)夠開發技(ji)(ji)術(shu)(shu)層次更高的能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管理(li)(li)(li)(li)服(fu)務。比如(ru)(ru)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)系(xi)(xi)統(tong)在設置(zhi)計量(liang)表計時(shi)功能(neng)(neng)(neng)(neng)時(shi)，如(ru)(ru)果(guo)沒有分類(lei)分項(xiang)(xiang)計量(liang)的相關(guan)模塊，就無法進行精細化(hua)化(hua)的能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管理(li)(li)(li)(li)功能(neng)(neng)(neng)(neng)。但(dan)使用了物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)技(ji)(ji)術(shu)(shu)以后，分類(lei)分項(xiang)(xiang)技(ji)(ji)術(shu)(shu)就能(neng)(neng)(neng)(neng)夠得到較(jiao)好的實現(xian)(xian)。除此之(zhi)外，使用物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)技(ji)(ji)術(shu)(shu)還(huan)能(neng)(neng)(neng)(neng)夠實現(xian)(xian)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)設備(bei)(bei)的遠程監控與管理(li)(li)(li)(li)功能(neng)(neng)(neng)(neng)，提(ti)高能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管理(li)(li)(li)(li)服(fu)務的技(ji)(ji)術(shu)(shu)層次。綜合(he)來看，基(ji)于(yu)物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)技(ji)(ji)術(shu)(shu)的建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管理(li)(li)(li)(li)系(xi)(xi)統(tong)具有較(jiao)強的可(ke)行性，并(bing)且能(neng)(neng)(neng)(neng)夠提(ti)供能(neng)(neng)(neng)(neng)耗(hao)數據(ju)采集，數據(ju)信息處理(li)(li)(li)(li)，網(wang)(wang)(wang)絡通訊，設備(bei)(bei)監控，遠程調控等(deng)多方面的功能(neng)(neng)(neng)(neng)與服(fu)務。而對(dui)于(yu)物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)技(ji)(ji)術(shu)(shu)來說(shuo)，應(ying)該著重(zhong)開發其能(neng)(neng)(neng)(neng)耗(hao)分項(xiang)(xiang)計量(liang)，可(ke)再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管理(li)(li)(li)(li)，遠程監管等(deng)方面的技(ji)(ji)術(shu)(shu)。

2建筑(zhu)能源管理體(ti)系的(de)建設

在建(jian)筑(zhu)能源管理系統(tong)中(zhong)融入物聯網技術，整(zheng)個系統(tong)建(jian)設(she)主要可(ke)以分(fen)為四個部分(fen)。

第一，能耗(hao)分項計量模塊(kuai)。這個(ge)模塊(kuai)能夠實現(xian)建筑能源的(de)(de)精細化管理，主要包括電(dian)(dian)(dian)量，煤氣(qi)量，水(shui)耗(hao)量，耗(hao)熱量，耗(hao)冷量等，其(qi)中電(dian)(dian)(dian)量還要進(jin)行進(jin)一步的(de)(de)細分，分為照明用(yong)電(dian)(dian)(dian)，空調用(yong)電(dian)(dian)(dian)，動力用(yong)電(dian)(dian)(dian)，特殊用(yong)電(dian)(dian)(dian)等。這樣系統就可以根據(ju)不同的(de)(de)項目來進(jin)行分項計量，明確(que)各個(ge)項目的(de)(de)能源消耗(hao)情況，并進(jin)行后續的(de)(de)匯(hui)總與處理。

第二，建筑設備監控系統(BAS)。當建筑能源管理體系中融入物聯網技術后，整個系統能夠對建筑能源消耗進行實時監測，實現管理與控制的融合與統一。具體來講，系統應該充分利用物聯網技術進行建筑內部各個設備的管理，明確各個設備的實時運作狀態，并利用這些動態化的數據完成能源管理的各項服務。

第(di)三(san)，獨(du)立能(neng)源管(guan)理系(xi)(xi)統(tong)。這(zhe)個(ge)系(xi)(xi)統(tong)主要(yao)分(fen)(fen)為三(san)個(ge)部分(fen)(fen)，即感知層(ceng)，傳(chuan)輸(shu)層(ceng)和應(ying)(ying)用層(ceng)。其中感知層(ceng)主要(yao)是建筑系(xi)(xi)統(tong)內(nei)部具有(you)通(tong)信能(neng)力的計量(liang)設(she)備，比如(ru)電(dian)表(biao)，風量(liang)計等。而傳(chuan)輸(shu)層(ceng)則主要(yao)是利(li)用現代(dai)化網(wang)絡技術與(yu)信息(xi)通(tong)訊技術將(jiang)基層(ceng)設(she)備采集的各類信息(xi)收集起來，并(bing)經過初步處理以(yi)后將(jiang)這(zhe)些數據傳(chuan)輸(shu)到應(ying)(ying)用層(ceng)。應(ying)(ying)用層(ceng)主要(yao)是對(dui)上(shang)傳(chuan)上(shang)來的各個(ge)數據包進(jin)行解(jie)析(xi)，并(bing)對(dui)各類能(neng)耗數據進(jin)行計量(liang)與(yu)分(fen)(fen)析(xi)。在進(jin)行數據的分(fen)(fen)析(xi)過程(cheng)中，整個(ge)系(xi)(xi)統(tong)還可以(yi)針對(dui)設(she)備的歷史能(neng)耗情(qing)況進(jin)行分(fen)(fen)析(xi)，并(bing)實(shi)時查詢不同設(she)備的能(neng)耗分(fen)(fen)布(bu)曲線圖(tu)，提供(gong)直(zhi)觀的能(neng)耗信息(xi)，并(bing)提供(gong)相(xiang)應(ying)(ying)的決策(ce)與(yu)控制職能(neng)。

第四，建筑能(neng)源管理系統(tong)的物(wu)聯網接(jie)入。就我國當(dang)前城市建筑能(neng)源管理系統(tong)的實際(ji)現狀來(lai)看，物(wu)聯網接(jie)入方法主要可以分為四種，即OPC方式、web service方式。ODBC方式(shi)、前端通信適配式(shi)等(deng)。不同方式(shi)所(suo)對(dui)應的能源管理設備也有所(suo)區別，在實際使(shi)用的時候(hou)應該(gai)基于建筑情況來(lai)進行合理選擇。

3安科(ke)瑞能耗監控系統介紹(shao)

Acrel-5000能耗在線監測系統是用戶端能源管理分析系統，在電能管理系統的基礎上增加了對水、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計，以直觀的數據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慣，有效節約能源，為用戶進一步節能改造或設備升級提供準確的數據支撐。用戶可(ke)按照國家有關規(gui)定實施(shi)能(neng)源(yuan)審計(ji)(ji)，分(fen)析現(xian)狀(zhuang)，查找問題(ti)，挖掘節(jie)能(neng)潛力，提出切實可(ke)行的節(jie)能(neng)措施(shi)，并向縣(xian)級以(yi)上人(ren)民(min)管理節(jie)能(neng)工作的部門報送能(neng)源(yuan)審計(ji)(ji)報告。

3.1平臺結構

Acrel-5000能(neng)耗(hao)在線(xian)監測系統(tong)以計算機(ji)、通(tong)訊設(she)備、測控單(dan)(dan)元為(wei)基本工具，根據(ju)(ju)現場實際情況(kuang)采(cai)(cai)用現場總(zong)線(xian)、光纖環網(wang)或無(wu)線(xian)通(tong)訊中的(de)(de)一(yi)種(zhong)或多種(zhong)結合的(de)(de)組網(wang)方(fang)式，為(wei)大(da)型公共建筑的(de)(de)實時(shi)數(shu)據(ju)(ju)采(cai)(cai)集(ji)及(ji)遠程管(guan)理與控制提供了基礎平臺，它可以和檢測設(she)備構成任意(yi)復雜的(de)(de)監控系統(tong)。開(kai)放性、網(wang)絡化(hua)、單(dan)(dan)元化(hua)、組態化(hua)的(de)(de)采(cai)(cai)用面向對(dui)象的(de)(de)分層、分級、分布式智能(neng)一(yi)體化(hua)結構。建立如下(xia)層次結構：

3.2平臺功能

（1）系統可按使用年份統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，自動折算成相應的標準煤消耗量，從而反映建筑物當年各分類能耗用能和綜合能耗。系統以餅圖形式展示建筑4大用電分項能耗的占比情況。系統以曲線圖形展現各類能耗的消耗的消耗趨勢，便于業主方實時直觀掌握能源消耗情況。

（2）系統可以根據分類能耗的支路名稱查詢用能情況，顯示當日和當月的用能峰值。顯示當日用能、當月用能、當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）系統依據建筑物能源消耗的分布情況進行能耗計量點的選取和設置，使得能耗監測系統可以覆蓋整個建筑物。系統使用者可通過相關界面調取該建筑物各能耗節點的能耗統計報表，減少用能的“跑、冒、滴、漏"和計量誤差。

（4）系統依據住建部分類分項能耗數據采集導則，將建筑物耗電分為照明插座、空調、動力和特殊用電進行計量裝置選型和設置，并按用能區域或功能區域等劃分并進行統計，以報表和同、環比棒圖形式展現該區域的能源消耗。

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

（6）系統提供分級權限管理功能，對具備權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監測范圍內計量點(dian)的信息(xi)進行增、刪、改和查詢，建(jian)筑(zhu)物信息(xi)包括(kuo)建(jian)筑(zhu)類型、建(jian)設(she)年代、建(jian)筑(zhu)面積、建(jian)筑(zhu)物人員(yuan)數量等。系統還對(dui)無法自動采集(ji)的計量信息(xi)提供手(shou)動錄入(ru)功能，便(bian)于使用者掌握建(jian)筑(zhu)物總體(ti)能耗情況(kuang)。

3.3數據上傳

安科瑞能耗在線監測系統按照重點用能單位能耗在線監測系統技術規范定義的系統平臺接口協議規范的要求，將用能企業的基礎信息、計量器具信息、用能數據及能效數據上傳至省級或國家平臺，上傳數據經過HTTPS協議加密傳輸。如果數據傳輸失敗或超時（網絡故障），將重發數據，直至接收成功反饋消息。

3.4能(neng)源(yuan)計量表(biao)具選型

3.5通訊網關(guan)參數

4結語

隨著我國城市(shi)現(xian)代化建(jian)(jian)設的(de)(de)不斷推進，各個(ge)城市(shi)對(dui)于(yu)自身生態環境的(de)(de)重視(shi)程度也(ye)會(hui)不斷提高，建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)體(ti)系(xi)(xi)也(ye)會(hui)變得更(geng)加完善。而作(zuo)為一(yi)名建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)人員(yuan)，在(zai)當(dang)前背景(jing)下(xia)也(ye)應(ying)該積極(ji)了解物聯(lian)網技(ji)術在(zai)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)體(ti)系(xi)(xi)中(zhong)的(de)(de)應(ying)用(yong)，并且能(neng)夠(gou)明確系(xi)(xi)統建(jian)(jian)設的(de)(de)各項細(xi)節與具體(ti)運作(zuo)。在(zai)平時的(de)(de)時候，技(ji)術人員(yuan)也(ye)應(ying)該收集國內外(wai)物聯(lian)網技(ji)術應(ying)用(yong)到建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)體(ti)系(xi)(xi)中(zhong)的(de)(de)真實(shi)案例，吸取物聯(lian)網技(ji)術在(zai)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)體(ti)系(xi)(xi)中(zhong)的(de)(de)應(ying)用(yong)經驗(yan)。如此一(yi)來，我國建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)源(yuan)的(de)(de)管(guan)理(li)與控制效果能(neng)夠(gou)得到有效保(bao)證，更(geng)好的(de)(de)貫(guan)徹我國關于(yu)節能(neng)減排的(de)(de)相(xiang)關戰(zhan)略。

【參考文獻】

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[3]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.06版

                                                                    

作者簡介：劉細鳳，女，本(ben)科  安(an)科瑞電氣股份有(you)限公司(si)，主要(yao)研究方向為(wei)智能電網供配電