建筑能耗監(jiān)測與智能控制系統(tǒng)
安科瑞陳偉 acrelchenwei
通過云平臺服務功能,對建筑物內傳感器數據采集、各類數值量進行互聯網上傳,在云平臺進行大數據分析對比,構建建筑能耗監(jiān)測、智能控制和管理服務系統(tǒng),實現對各類建筑能耗情況的統(tǒng)計、分析、診斷和預警等,實現對用電設備進行有效的智能控制與管理,降低用能客戶能源成本,便于電網企業(yè)實施區(qū)域性建筑樓群的需求側管理,滿足政府對建筑領域技術節(jié)能和管理節(jié)能的整體要求。
? ? ? ? 傳感器—輸入操作指令,發(fā)送到管理主機或執(zhí)行器。執(zhí)行器—輸出動作指令,執(zhí)行樓宇設備的通斷及調節(jié)。
管理主機—信息處理中心,接收指令和傳達指令到執(zhí)行器,執(zhí)行器動作。通信模塊—傳遞信息指令,信息聯接指令傳輸通信。動作元件—接收信息指令,執(zhí)行相關動作的配套元件。云平臺—分析處理采集的各方面數據,并發(fā)出告警及管理指令。
? ? ? ? 建筑能耗檢測與智能控制的能效服務,通過采集器和智能管理主機進行數據采集與智能控制。智能管理主機一方面通過Rs485總線與底層各種設備連接通訊,另一方面通過互聯網與頂層設備的建筑能效監(jiān)測與控制管理中心連接通訊,有關電表、水表、煤氣表、熱能表則通過Rs485總線與能耗采集器連接,并將實時數據緩存至能耗采集器,能耗采集器通過互聯網與頂層(設備)的監(jiān)測與控制管理中心連接通訊,對建筑實現主動控制或智能控制的方式,實現對建筑的節(jié)能服務管理。
? ? ? ? 底層各種設備包括:帶有Rs485總線接口的電表、水表、煤氣表、熱能表、能耗監(jiān)測控制插座、能耗監(jiān)測控制開關執(zhí)行器、智能照明控制面板、數據采集器、紅外轉發(fā)器等。
? ? ? ?頂層設備包括:服務器、電腦以及管理系統(tǒng)軟件等,頂層設備對對底層各種設備、四表進行數據收集、監(jiān)測和數據分析,同時做出相應的判斷、操作,必要時對底層各種設備進行控制、設置或編程。
? ? ? ? 該系統(tǒng)可以通過服務器向手機AP端推送各種信息,同時也接收手機AP端的操作指令,就是通過互聯網進行遠程監(jiān)控與控制,實現與上級平臺的通訊,實現更大范圍用能終端的監(jiān)測與管理,形成電能服務管理平臺與建筑能效服務云平臺的融合對接,以實現對所有用戶進行數據監(jiān)測、分析、預警,并實施主動控制或智能控制的方式,實現建筑能效的動態(tài)優(yōu)化控制策略,進而提供用戶運行經濟指導方案。
物聯網數據采集技術
? ? ? ?針對物聯網感知及信息處理向智能化、網絡化方向發(fā)展,本研究方向從多功能傳感芯片與元器件、嵌入式傳感系統(tǒng)、感知信息融合處理等3個層次開展研究工作[2-3]。
(1)多功能傳感芯片與元器件
? ? ? 物聯網系統(tǒng)在很多情況下都需要在一個復雜環(huán)境下感知多個多類物理信息,本方向研究多傳感在芯片級、元器件級的集成創(chuàng)新。
(2)嵌入式傳感系統(tǒng)
? ? ? ? 傳感器網絡綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現代網絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等,能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息,是物聯網感知的重要手段。
(3)感知信息融合處理
? ? ? ?物聯網系統(tǒng)中多類多個傳感器感知信息的融合處理,直接關系到信息采集的有效性、準確性與可靠性。通過有效信息的提取、網絡自適應感知和自適應編碼等手段,提高多媒體信號在網絡傳輸過程中的服務質量。
? ? ? ?建筑能耗監(jiān)測與智能控制,主要是針對建筑物的水、電、煤、氣的消耗使用情況進行監(jiān)測,并以此為基礎進行各個耗能設備的智能控制。本平臺的基礎數據為建筑、設備管理、物聯網數據采集中間部件、數據接口、權限體系,并在此基礎上搭建能源管理系統(tǒng),通過對配電房、燃氣轉壓、供水泵房、換熱站進行各項耗能情況的檢測,通過空調管理、路燈管理、工程管理優(yōu)化耗能結構,實現實時能耗、分項能耗、設備狀態(tài)、實時預警,以此實現能源公示,并取得建筑節(jié)能方案的優(yōu)化。
? ? ? ? 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(jié)約能源,為用戶進一步節(jié)能改造或設備升級提供準確的數據支撐。用戶可按照國家有關規(guī)定實施能源計算,分析現狀,查找問題,挖掘節(jié)能潛力,提出切實可行的節(jié)能措施,并向縣級以上管理節(jié)能工作的部門報送能源計算報告。
? ? ? ?適用于公共建筑、集團公司、工業(yè)園區(qū)、大型物業(yè)、學校、醫(yī)院、企業(yè)等不同行業(yè)的能耗監(jiān)測與管理的系統(tǒng)設計、施工和運行維護。
? ? ? ?建筑能耗檢測與智能控制系統(tǒng),通過實時監(jiān)測建筑能耗數據與智能控制相結合,能夠得出建筑能耗的優(yōu)化方案,大大降低傳統(tǒng)建筑的能耗。系統(tǒng)采用統(tǒng)一的485協(xié)議,各個設備只需符合協(xié)議便可在系統(tǒng)中使用,方便了系統(tǒng)設計者的設計和集成商的集成、布線簡單清晰,減少了線材的使用,方便后期的維護工作,同時便于用戶的統(tǒng)一管理。