建筑能耗监测与智能控制系统
安科瑞陈伟 acrelchenwei
通过云平台服务功能,对建筑物内传感器数据采集、各类数值量进行互联网上传,在云平台进行大数据分析对比,构建建筑能耗监测、智能控制和管理服务系统,实现对各类建筑能耗情况的统计、分析、诊断和预警等,实现对用电设备进行有效的智能控制与管理,降低用能客户能源成本,便于电网企业实施区域性建筑楼群的需求侧管理,满足政府对建筑领域技术节能和管理节能的整体要求。
传感器—输入操作指令,发送到管理主机或执行器。执行器—输出动作指令,执行楼宇设备的通断及调节。
管理主机—信息处理中心,接收指令和传达指令到执行器,执行器动作。通信模块—传递信息指令,信息联接指令传输通信。动作元件—接收信息指令,执行相关动作的配套元件。云平台—分析处理采集的各方面数据,并发出告警及管理指令。
建筑能耗检测与智能控制的能效服务,通过采集器和智能管理主机进行数据采集与智能控制。智能管理主机一方面通过Rs485总线与底层各种设备连接通讯,另一方面通过互联网与顶层设备的建筑能效监测与控制管理中心连接通讯,有关电表、水表、煤气表、热能表则通过Rs485总线与能耗采集器连接,并将实时数据缓存至能耗采集器,能耗采集器通过互联网与顶层(设备)的监测与控制管理中心连接通讯,对建筑实现主动控制或智能控制的方式,实现对建筑的节能服务管理。
底层各种设备包括:带有Rs485总线接口的电表、水表、煤气表、热能表、能耗监测控制插座、能耗监测控制开关执行器、智能照明控制面板、数据采集器、红外转发器等。
顶层设备包括:服务器、电脑以及管理系统软件等,顶层设备对对底层各种设备、四表进行数据收集、监测和数据分析,同时做出相应的判断、操作,必要时对底层各种设备进行控制、设置或编程。
该系统可以通过服务器向手机AP端推送各种信息,同时也接收手机AP端的操作指令,就是通过互联网进行远程监控与控制,实现与上级平台的通讯,实现更大范围用能终端的监测与管理,形成电能服务管理平台与建筑能效服务云平台的融合对接,以实现对所有用户进行数据监测、分析、预警,并实施主动控制或智能控制的方式,实现建筑能效的动态优化控制策略,进而提供用户运行经济指导方案。
物联网数据采集技术
针对物联网感知及信息处理向智能化、网络化方向发展,本研究方向从多功能传感芯片与元器件、嵌入式传感系统、感知信息融合处理等3个层次开展研究工作[2-3]。
(1)多功能传感芯片与元器件
物联网系统在很多情况下都需要在一个复杂环境下感知多个多类物理信息,本方向研究多传感在芯片级、元器件级的集成创新。
(2)嵌入式传感系统
传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等,能够通过各类集成化的微型传感器协作实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,是物联网感知的重要手段。
(3)感知信息融合处理
物联网系统中多类多个传感器感知信息的融合处理,直接关系到信息采集的有效性、准确性与可靠性。通过有效信息的提取、网络自适应感知和自适应编码等手段,提高多媒体信号在网络传输过程中的服务质量。
建筑能耗监测与智能控制,主要是针对建筑物的水、电、煤、气的消耗使用情况进行监测,并以此为基础进行各个耗能设备的智能控制。本平台的基础数据为建筑、设备管理、物联网数据采集中间部件、数据接口、权限体系,并在此基础上搭建能源管理系统,通过对配电房、燃气转压、供水泵房、换热站进行各项耗能情况的检测,通过空调管理、路灯管理、工程管理优化耗能结构,实现实时能耗、分项能耗、设备状态、实时预警,以此实现能源公示,并取得建筑节能方案的优化。
Acrel-5000web建筑能耗分析系统是用户端能源管理分析系统，在电能管理系统的基础上增加了对水、气、煤、油、热(冷)量等集中采集与分析，通过对用户端所有能耗进行细分和统计，以直观的数据和图表向管理人员或决策层展示各类能源的使用消耗情况，便于找出高耗能点或不合理的耗能习惯，有效节约能源，为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支撑。用户可按照国家有关规定实施能源计算，分析现状，查找问题，挖掘节能潜力，提出切实可行的节能措施，并向县级以上管理节能工作的部门报送能源计算报告。
适用于公共建筑、集团公司、工业园区、大型物业、学校、医院、企业等不同行业的能耗监测与管理的系统设计、施工和运行维护。
建筑能耗检测与智能控制系统,通过实时监测建筑能耗数据与智能控制相结合,能够得出建筑能耗的优化方案,大大降低传统建筑的能耗。系统采用统一的485协议,各个设备只需符合协议便可在系统中使用,方便了系统设计者的设计和集成商的集成、布线简单清晰,减少了线材的使用,方便后期的维护工作,同时便于用户的统一管理。
