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摘要：當前，我國各地區都在建設智慧城市，提高城市的現代化與智能化。在這種背景下，很多城市都開(kāi)始重視智能建筑和現代化的建筑能源管理，能夠整合城市區域內部各類(lèi)孤立的能源信息，構建相對完整的能源平臺，滿(mǎn)足智慧城市的建設與發(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的相互融合，并從多個(gè)層面分析了基于物聯(lián)網(wǎng)的建筑能源管理體系的構建，并探討了這兩者相融合體系的具體應用，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能減排的問(wèn)題，并且在十八大和十九大都進(jìn)行了全方位的闡述。而城市作為我國社會(huì )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(guò)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(guò)程中產(chǎn)生的能源消耗問(wèn)題進(jìn)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與應用。
1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與建筑能源管理的融合
在當今我國社會(huì )經(jīng)濟的不斷發(fā)展中，人們開(kāi)始重視建筑能源管理系統的建設與運作。能源管理能夠強化對能源相關(guān)內容的協(xié)調與管理，降低建筑能源的消耗。在智能建筑體系中，建筑能源管理系統已經(jīng)形成了現場(chǎng)層，網(wǎng)絡(luò )層和管理層的三層結構，具備了與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合的基礎與條件。不僅如此，如果能夠將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用到建筑能源管理系統中，還能夠開(kāi)發(fā)技術(shù)層次更高的能源管理服務(wù)。比如建筑能源系統在設置計量表計時(shí)功能時(shí)，如果沒(méi)有分類(lèi)分項計量的相關(guān)模塊，就無(wú)法進(jìn)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(lèi)分項技術(shù)就能夠得到較好的實(shí)現。除此之外，使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還能夠實(shí)現能源設備的遠程監控與管理功能，提高能源管理服務(wù)的技術(shù)層次。綜合來(lái)看，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的建筑能源管理系統具有較強的可行性，并且能夠提供能耗數據采集，數據信息處理，網(wǎng)絡(luò )通訊，設備監控，遠程調控等多方面的功能與服務(wù)。而對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)說(shuō)，應該著(zhù)重開(kāi)發(fā)其能耗分項計量，可再生能源管理，遠程監管等方面的技術(shù)。
2建筑能源管理體系的建設
在建筑能源管理系統中融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，整個(gè)系統建設主要可以分為四個(gè)部分。
第一，能耗分項計量模塊。這個(gè)模塊能夠實(shí)現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(jìn)行進(jìn)一步的細分，分為照明用電，空調用電，動(dòng)力用電，特殊用電等。這樣系統就可以根據不同的項目來(lái)進(jìn)行分項計量，明確各個(gè)項目的能源消耗情況，并進(jìn)行后續的匯總與處理。
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(lián)網(wǎng)技術(shù)后，整個(gè)系統能夠對建筑能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，實(shí)現管理與控制的融合與統一。具體來(lái)講，系統應該充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行建筑內部各個(gè)設備的管理，明確各個(gè)設備的實(shí)時(shí)運作狀態(tài)，并利用這些動(dòng)態(tài)化的數據完成能源管理的各項服務(wù)。
第三，獨立能源管理系統。這個(gè)系統主要分為三個(gè)部分，即感知層，傳輸層和應用層。其中感知層主要是建筑系統內部具有通信能力的計量設備，比如電表，風(fēng)量計等。而傳輸層則主要是利用現代化網(wǎng)絡(luò )技術(shù)與信息通訊技術(shù)將基層設備采集的各類(lèi)信息收集起來(lái)，并經(jīng)過(guò)初步處理以后將這些數據傳輸到應用層。應用層主要是對上傳上來(lái)的各個(gè)數據包進(jìn)行解析，并對各類(lèi)能耗數據進(jìn)行計量與分析。在進(jìn)行數據的分析過(guò)程中，整個(gè)系統還可以針對設備的歷史能耗情況進(jìn)行分析，并實(shí)時(shí)查詢(xún)不同設備的能耗分布曲線(xiàn)圖，提供直觀(guān)全面的能耗信息，并提供相應的決策與控制職能。
第四，建筑能源管理系統的物聯(lián)網(wǎng)接入。就我國當前城市建筑能源管理系統的實(shí)際現狀來(lái)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。不同方式所對應的能源管理設備也有所區別，在實(shí)際使用的時(shí)候應該基于建筑情況來(lái)進(jìn)行合理選擇。
3安科瑞能耗監控系統介紹
Acrel-5000能耗在線(xiàn)監測系統是用戶(hù)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(guò)對用戶(hù)端所有能耗進(jìn)行細分和統計，以直觀(guān)的數據和圖表向管理人員或決策層展示各類(lèi)能源的使用消耗情況，便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習慣，有效節約能源，為用戶(hù)進(jìn)一步節能改造或設備升級提供準確的數據支撐。用戶(hù)可按照國家有關(guān)規定實(shí)施能源審計，分析現狀，查找問(wèn)題，挖掘節能潛力，提出切實(shí)可行的節能措施，并向縣級以上人民政府管理節能工作的部門(mén)報送能源審計報告。
3.1平臺結構
Acrel-5000能耗在線(xiàn)監測系統以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，根據現場(chǎng)實(shí)際情況采用現場(chǎng)總線(xiàn)、光纖環(huán)網(wǎng)或無(wú)線(xiàn)通訊中的一種或多種結合的組網(wǎng)方式，為大型公共建筑的實(shí)時(shí)數據采集及遠程管理與控制提供了基礎平臺，它可以和檢測設備構成任意復雜的監控系統。開(kāi)放性、網(wǎng)絡(luò )化、單元化、組態(tài)化的采用面向對象的分層、分級、分布式智能一體化結構。建立如下層次結構： 3.2平臺功能
（1）系統可按使用年份統計建筑物各分類(lèi)能耗——電、水、氣、集中供熱、集中供冷以及其它能源消耗量，自動(dòng)折算成相應的標準煤消耗量，從而反映建筑物當年各分類(lèi)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(xiàn)圖形展現各類(lèi)能耗的消耗的消耗趨勢，便于業(yè)主方實(shí)時(shí)直觀(guān)掌握能源消耗情況。
（2）系統可以根據分類(lèi)能耗的支路名稱(chēng)查詢(xún)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(guò)去48小時(shí)、31天、12個(gè)月、3年的能耗情況。右上角顯示過(guò)去15分鐘曲線(xiàn)（電表顯示功率曲線(xiàn)，流量表顯示流速曲線(xiàn)）。
（3）系統依據建筑物能源消耗的分布情況進(jìn)行能耗計量點(diǎn)的選取和設置，使得能耗監測系統可以覆蓋整個(gè)建筑物。系統使用者可通過(guò)相關(guān)界面調取該建筑物各能耗節點(diǎn)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(lèi)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(dòng)力和特殊用電進(jìn)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(jìn)行統計，以報表和同、環(huán)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(jìn)行準確定位，便于管理層制定節能績(jì)效考核制度，推動(dòng)節能降耗的有效執行。為用能重點(diǎn)設備建立運行記錄檔案，長(cháng)期跟蹤記錄設備運行過(guò)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(hù)提供開(kāi)放的信息維護接口，用戶(hù)可自行對建筑和系統監測范圍內計量點(diǎn)的信息進(jìn)行增、刪、改和查詢(xún)，建筑物信息包括建筑類(lèi)型、建設年代、建筑面積、建筑物人員數量等。系統還對無(wú)法自動(dòng)采集的計量信息提供手動(dòng)錄入功能，便于使用者掌握建筑物總體能耗情況。
3.3數據上傳
安科瑞能耗在線(xiàn)監測系統按照重點(diǎn)用能單位能耗在線(xiàn)監測系統技術(shù)規范定義的系統平臺接口協(xié)議規范的要求，將用能企業(yè)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(jīng)過(guò)HTTPS協(xié)議加密傳輸。如果數據傳輸失敗或超時(shí)（網(wǎng)絡(luò )故障），將重發(fā)數據，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 4結語(yǔ)
隨著(zhù)我國城市現代化建設的不斷推進(jìn)，各個(gè)城市對于自身生態(tài)環(huán)境的重視程度也會(huì )不斷提高，建筑能源管理體系也會(huì )變得更加完善。而作為一名建筑能源管理人員，在當前背景下也應該積極了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑能源管理體系中的應用，并且能夠明確系統建設的各項細節與具體運作。在平時(shí)的時(shí)候，技術(shù)人員也應該收集國內外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用到建筑能源管理體系中的真實(shí)案例，吸取物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑能源管理體系中的應用經(jīng)驗。如此一來(lái)，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)于節能減排的相關(guān)戰略。
【參考文獻】
[1]王洪民，趙連明，李清海．基于物聯(lián)網(wǎng)的節能減排綜合管理平臺建設研究［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與應用[J].楊勇.居業(yè).2018(11)
[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06版
                                                                    
 
作者簡(jiǎn)介：陳沁雨，女，本科  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
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