劉(liu)細(xi)鳳

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要(yao)：當前，我國(guo)各地區都(dou)在建(jian)(jian)(jian)(jian)設(she)智慧城(cheng)市(shi)，提高城(cheng)市(shi)的(de)(de)(de)現代化(hua)與(yu)智能(neng)(neng)(neng)化(hua)。在這(zhe)(zhe)種(zhong)背景下，很多(duo)城(cheng)市(shi)都(dou)開始重視智能(neng)(neng)(neng)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)和(he)現代化(hua)的(de)(de)(de)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)能(neng)(neng)(neng)源管理(li)(li)，能(neng)(neng)(neng)夠整合(he)城(cheng)市(shi)區域內部各類孤立的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)源信(xin)息，構(gou)建(jian)(jian)(jian)(jian)相(xiang)對完(wan)整的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)源平臺，滿(man)足智慧城(cheng)市(shi)的(de)(de)(de)建(jian)(jian)(jian)(jian)設(she)與(yu)發展需(xu)求。本文先闡述了物聯(lian)網技(ji)術和(he)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)能(neng)(neng)(neng)源管理(li)(li)系統(tong)的(de)(de)(de)相(xiang)互融合(he)，并(bing)從多(duo)個層面(mian)分析(xi)了基于物聯(lian)網的(de)(de)(de)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)能(neng)(neng)(neng)源管理(li)(li)體(ti)系的(de)(de)(de)構(gou)建(jian)(jian)(jian)(jian)，并(bing)探(tan)討了這(zhe)(zhe)兩者相(xiang)融合(he)體(ti)系的(de)(de)(de)具體(ti)應(ying)用，給建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)能(neng)(neng)(neng)源管理(li)(li)體(ti)系的(de)(de)(de)改善與(yu)優化(hua)提供了一定的(de)(de)(de)參考與(yu)借鑒(jian)。

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(lian)網技(ji)術與建筑能源管理的融合

在當今我國社會經(jing)濟的(de)(de)(de)不斷發(fa)展中(zhong)，人們開(kai)始重視建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管(guan)(guan)理(li)系統(tong)的(de)(de)(de)建(jian)(jian)設與(yu)(yu)運作。能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管(guan)(guan)理(li)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)夠(gou)(gou)(gou)強化對能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)相(xiang)關內(nei)容(rong)的(de)(de)(de)協調(diao)與(yu)(yu)管(guan)(guan)理(li)，降低(di)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)消耗(hao)。在智能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)體(ti)系中(zhong)，建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管(guan)(guan)理(li)系統(tong)已經(jing)形成了現場層，網(wang)(wang)絡(luo)(luo)層和管(guan)(guan)理(li)層的(de)(de)(de)三(san)層結構，具備了與(yu)(yu)物(wu)聯(lian)網(wang)(wang)技術(shu)(shu)(shu)相(xiang)融合的(de)(de)(de)基礎與(yu)(yu)條件。不僅(jin)如(ru)(ru)此(ci)(ci)，如(ru)(ru)果能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)夠(gou)(gou)(gou)將物(wu)聯(lian)網(wang)(wang)技術(shu)(shu)(shu)應用(yong)到建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管(guan)(guan)理(li)系統(tong)中(zhong)，還(huan)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)夠(gou)(gou)(gou)開(kai)發(fa)技術(shu)(shu)(shu)層次更(geng)高的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管(guan)(guan)理(li)服務(wu)。比如(ru)(ru)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)系統(tong)在設置計(ji)量(liang)表計(ji)時功(gong)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)時，如(ru)(ru)果沒有(you)(you)分類分項(xiang)(xiang)計(ji)量(liang)的(de)(de)(de)相(xiang)關模塊，就無法進行精細(xi)化化的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管(guan)(guan)理(li)功(gong)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。但使用(yong)了物(wu)聯(lian)網(wang)(wang)技術(shu)(shu)(shu)以后，分類分項(xiang)(xiang)技術(shu)(shu)(shu)就能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)夠(gou)(gou)(gou)得到較好(hao)的(de)(de)(de)實(shi)現。除(chu)此(ci)(ci)之(zhi)外，使用(yong)物(wu)聯(lian)網(wang)(wang)技術(shu)(shu)(shu)還(huan)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)夠(gou)(gou)(gou)實(shi)現能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)設備的(de)(de)(de)遠(yuan)(yuan)程監控(kong)與(yu)(yu)管(guan)(guan)理(li)功(gong)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，提高能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管(guan)(guan)理(li)服務(wu)的(de)(de)(de)技術(shu)(shu)(shu)層次。綜合來看，基于物(wu)聯(lian)網(wang)(wang)技術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管(guan)(guan)理(li)系統(tong)具有(you)(you)較強的(de)(de)(de)可行性(xing)，并且能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)夠(gou)(gou)(gou)提供能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)耗(hao)數據采集，數據信息(xi)處理(li)，網(wang)(wang)絡(luo)(luo)通訊，設備監控(kong)，遠(yuan)(yuan)程調(diao)控(kong)等(deng)多方面的(de)(de)(de)功(gong)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)與(yu)(yu)服務(wu)。而對于物(wu)聯(lian)網(wang)(wang)技術(shu)(shu)(shu)來說(shuo)，應該(gai)著重開(kai)發(fa)其能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)耗(hao)分項(xiang)(xiang)計(ji)量(liang)，可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管(guan)(guan)理(li)，遠(yuan)(yuan)程監管(guan)(guan)等(deng)方面的(de)(de)(de)技術(shu)(shu)(shu)。

2建(jian)筑能源管理體系的建(jian)設(she)

在建筑能源管理(li)系(xi)統(tong)中(zhong)融入物聯網(wang)技術(shu)，整個系(xi)統(tong)建設主要(yao)可以(yi)分為四(si)個部分。

第一(yi)(yi)，能(neng)耗(hao)分(fen)項計量模塊。這(zhe)個模塊能(neng)夠實現建筑能(neng)源的精(jing)細(xi)化管理，主要(yao)包括電(dian)量，煤氣量，水耗(hao)量，耗(hao)熱量，耗(hao)冷量等，其中電(dian)量還要(yao)進行(xing)(xing)進一(yi)(yi)步的細(xi)分(fen)，分(fen)為(wei)照明用電(dian)，空調用電(dian)，動(dong)力用電(dian)，特殊用電(dian)等。這(zhe)樣系統就可以根據不同的項目來進行(xing)(xing)分(fen)項計量，明確(que)各個項目的能(neng)源消耗(hao)情況，并進行(xing)(xing)后續的匯總(zong)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。

第三，獨(du)立能(neng)源管理系(xi)統。這個(ge)系(xi)統主要(yao)分(fen)(fen)(fen)為三個(ge)部分(fen)(fen)(fen)，即感知層(ceng)(ceng)(ceng)，傳輸層(ceng)(ceng)(ceng)和應(ying)(ying)用層(ceng)(ceng)(ceng)。其(qi)中感知層(ceng)(ceng)(ceng)主要(yao)是(shi)(shi)建(jian)筑系(xi)統內部具有通信能(neng)力的(de)(de)(de)計(ji)量設(she)備，比如(ru)電表，風量計(ji)等。而傳輸層(ceng)(ceng)(ceng)則主要(yao)是(shi)(shi)利(li)用現代化網絡技術與(yu)信息(xi)通訊技術將(jiang)基層(ceng)(ceng)(ceng)設(she)備采(cai)集的(de)(de)(de)各(ge)類(lei)信息(xi)收集起來(lai)，并(bing)經過(guo)初步處理以(yi)后將(jiang)這些數(shu)據傳輸到應(ying)(ying)用層(ceng)(ceng)(ceng)。應(ying)(ying)用層(ceng)(ceng)(ceng)主要(yao)是(shi)(shi)對上傳上來(lai)的(de)(de)(de)各(ge)個(ge)數(shu)據包(bao)進行解(jie)析(xi)，并(bing)對各(ge)類(lei)能(neng)耗(hao)數(shu)據進行計(ji)量與(yu)分(fen)(fen)(fen)析(xi)。在進行數(shu)據的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)析(xi)過(guo)程中，整個(ge)系(xi)統還可以(yi)針對設(she)備的(de)(de)(de)歷史(shi)能(neng)耗(hao)情況進行分(fen)(fen)(fen)析(xi)，并(bing)實時(shi)查詢(xun)不同設(she)備的(de)(de)(de)能(neng)耗(hao)分(fen)(fen)(fen)布(bu)曲線圖，提供(gong)直觀的(de)(de)(de)能(neng)耗(hao)信息(xi)，并(bing)提供(gong)相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)決策與(yu)控(kong)制(zhi)職能(neng)。

第(di)四，建筑能(neng)源(yuan)管理(li)系統(tong)的(de)物(wu)聯(lian)網接(jie)入(ru)。就我國當前城(cheng)市(shi)建筑能(neng)源(yuan)管理(li)系統(tong)的(de)實際現狀來看，物(wu)聯(lian)網接(jie)入(ru)方法主要可以分為四種，即OPC方(fang)式、web service方式。ODBC方(fang)式(shi)、前(qian)端通信(xin)適配式(shi)等。不(bu)同方(fang)式(shi)所(suo)對應(ying)的能源管理(li)設備(bei)也有所(suo)區別，在實際使用的時候(hou)應(ying)該基于建筑情況(kuang)來進行(xing)合理(li)選擇。

3安科瑞能耗監(jian)控系(xi)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。用戶可按照國家有關規定實施能(neng)源審計，分析現狀，查找(zhao)問(wen)題(ti)，挖掘(jue)節(jie)能(neng)潛力，提出切實可行的(de)節(jie)能(neng)措施，并向縣級以上人民管理節(jie)能(neng)工作的(de)部門報(bao)送能(neng)源審計報(bao)告。

3.1平臺結(jie)構

Acrel-5000能耗在線監(jian)測系統以計算(suan)機、通訊(xun)設(she)備(bei)、測控單元(yuan)(yuan)為(wei)基本(ben)工具，根據(ju)現場(chang)實(shi)(shi)際情況采用現場(chang)總線、光纖(xian)環網(wang)或無線通訊(xun)中的一種或多種結合的組(zu)網(wang)方式，為(wei)大(da)型公共建(jian)筑的實(shi)(shi)時(shi)數(shu)據(ju)采集及遠程管理與(yu)控制(zhi)提供了基礎平臺，它(ta)可(ke)以和檢測設(she)備(bei)構成任意復雜(za)的監(jian)控系統。開放(fang)性、網(wang)絡化(hua)、單元(yuan)(yuan)化(hua)、組(zu)態化(hua)的采用面向對象的分(fen)層、分(fen)級、分(fen)布式智能一體(ti)化(hua)結構。建(jian)立(li)如下層次結構：

3.2平臺功(gong)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(fan)圍內計量(liang)點的信(xin)息進行增、刪、改(gai)和(he)查詢，建筑(zhu)(zhu)物信(xin)息包括(kuo)建筑(zhu)(zhu)類型、建設年代(dai)、建筑(zhu)(zhu)面(mian)積(ji)、建筑(zhu)(zhu)物人員(yuan)數量(liang)等。系(xi)統還對無法自動采集的計量(liang)信(xin)息提供手(shou)動錄(lu)入功能(neng)，便于使用者掌(zhang)握建筑(zhu)(zhu)物總體能(neng)耗(hao)情況。

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能源計量表具(ju)選(xuan)型

3.5通訊(xun)網關參數

4結(jie)語

隨著我國城市現(xian)代化建(jian)(jian)(jian)(jian)設的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)斷推進，各(ge)個(ge)城市對于(yu)自(zi)身生態環境的(de)(de)(de)(de)(de)重視程度也(ye)(ye)會(hui)不(bu)斷提高，建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)(neng)源(yuan)管理(li)(li)體系(xi)也(ye)(ye)會(hui)變得(de)更加完善。而作(zuo)(zuo)為一(yi)名建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)(neng)源(yuan)管理(li)(li)人(ren)員，在(zai)當前(qian)背景下也(ye)(ye)應(ying)(ying)該積(ji)極了解物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網(wang)技(ji)術(shu)在(zai)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)(neng)源(yuan)管理(li)(li)體系(xi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)，并且能(neng)(neng)夠明確(que)系(xi)統建(jian)(jian)(jian)(jian)設的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)項細節與具(ju)體運作(zuo)(zuo)。在(zai)平時的(de)(de)(de)(de)(de)時候，技(ji)術(shu)人(ren)員也(ye)(ye)應(ying)(ying)該收集(ji)國內外物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網(wang)技(ji)術(shu)應(ying)(ying)用(yong)到建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)(neng)源(yuan)管理(li)(li)體系(xi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)真實案例，吸取(qu)物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網(wang)技(ji)術(shu)在(zai)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)(neng)源(yuan)管理(li)(li)體系(xi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)經驗(yan)。如此(ci)一(yi)來，我國建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)管理(li)(li)與控制效果能(neng)(neng)夠得(de)到有(you)效保證，更好的(de)(de)(de)(de)(de)貫徹我國關(guan)于(yu)節能(neng)(neng)減排的(de)(de)(de)(de)(de)相關(guan)戰略。

【參考文獻】

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

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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(feng)，女(nv)，本科(ke)  安科(ke)瑞(rui)電(dian)氣股份(fen)有限公司，主要研究方向為智能電(dian)網供配電(dian)