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大型樓宇智慧能耗系統(tǒng)應用技術分析

更新時間：2022-09-29

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吳柯霓

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定201801

摘要：從數(shù)據采集監(jiān)測、智慧分析的功能角度出發(fā)，介紹了基于ANET網關的某大型樓宇智慧能耗管理系統(tǒng)的結構模型、系統(tǒng)架構、技術特點及應用實踐，闡述了智慧能耗管理系統(tǒng)的軟件功能,可為類似大型樓宇智慧能耗系統(tǒng)提供參考。

關鍵詞：智慧能耗控制；能耗結構；節(jié)能控制；能耗管理

1.背景

2007年，發(fā)布《關于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》（國發(fā)〔2007〕15號），文件進一步明確實現(xiàn)節(jié)能減排的目標任務和總體要求，提出要嚴格建筑節(jié)能管理，建立大型公共建筑能耗統(tǒng)計、能源審計、能效公示、能耗定額制度。

為貫徹落實國發(fā)〔2007〕15號的精神，住建部印發(fā)《關于印發(fā)國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設相關技術導則的通知》（建科〔2008〕114號），組織編制“國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)"一系列技術導則及驗收標準。這些導則統(tǒng)一了能耗數(shù)據的分類、分項方法及編碼規(guī)則，實現(xiàn)了分項能耗數(shù)據的實時采集、準確傳輸、科學處理、有效儲存。

安科瑞能耗管理云平臺參照“國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)"一系列技術導則及驗收標準進行開發(fā)。既滿足了針對單體建筑分類分項計量與上傳的要求，又滿足了作為政府平臺能耗統(tǒng)一監(jiān)控與管理的要求。

2.組網方案

能耗管理平臺從結構上一般可以分為三層。

計量層：計量層主要是通過在建筑現(xiàn)場安裝電表、水表、燃氣表、冷熱量計等多種分類分項能耗計量表計來計量各種設備和區(qū)域的能源消耗。所有儀表采用帶有通訊接口的智能遠傳儀表。儀表可使用RS485現(xiàn)場總線進行組網，通過Modbus協(xié)議進行數(shù)據傳輸。

網關層：網關層主要是通過使用智能網關（推薦我司ANet系列），智能網關主要作用是通過RS485總線和多種通訊協(xié)議采集計量表計的數(shù)據，通過網關的協(xié)議轉換功能將數(shù)據通過能耗協(xié)議傳輸?shù)侥芎脑品⻊罩�。網關的主要功能特點支持協(xié)議轉換、數(shù)據加密傳輸、支持斷點續(xù)傳。

平臺管理層：平臺管理層主要是在服務器中部署不同的服務。服務器可租用商用云服務器，政府平臺可使用政務云服務器，可使用數(shù)據中心的物理服務器。服務器使用一臺或多臺，分別用來部署數(shù)據庫服務、數(shù)據接收服務、數(shù)據計算服務、WEB服務。平臺管理層提供一系列服務來滿足數(shù)據處理、用戶使用等需求。

3.平臺特點

3.1全面的能耗統(tǒng)計

支持電、水、燃氣、冷量、熱量、壓縮空氣、蒸汽等各種能源接入

3.2標準的組網方案

數(shù)據接入按照住建部標準要求即可接入平臺

3.2.1大量的數(shù)據存儲

使用大數(shù)據技術，海量存儲，快速查詢

3.2.2可靠的數(shù)據傳輸

使用AES128加密算法對數(shù)據加密傳輸，保證安全；支持斷點續(xù)傳，保證數(shù)據穩(wěn)定可靠；

3.2.3高效的預警模型

支持多種報警模型，保障能源合理使用

4.平臺功能介紹

4.1 綜合看板

綜合看板功能包含GIS地圖，可用顯示所有建筑的分布情況。針對建筑本周與上周用能出現(xiàn)增加或下降的情況，分別用紅色和藍色圖表表示。平臺可按照單位面積能耗與折標綜合能耗顯示當前平臺的建筑信息。平臺可顯示平臺接入儀表數(shù)量、平臺接入建筑總面積、平臺接入建筑上月總能耗等。同時，該頁面還有針對不同維度數(shù)據進行大數(shù)據分析后的結果展示。

4.2 建筑分項用能統(tǒng)計

按照各地住建部標準整理顯示分類分項能耗�？刹樵兡硞€時間段內每日、每月、每年的能耗數(shù)據，可以可以按柱狀圖、餅圖、表格等

4.3 多建筑分類分項對比

將多棟建筑的分類或分項用能情況放到統(tǒng)一界面中�？砂粗饡r、逐日、逐月、逐年的方式查看選中建筑的分了或分項數(shù)據。數(shù)據通過曲線圖或表格形式展示。

4.4 用戶報告

平臺軟件提供月度分析報告，分析報告主要包含內容有建筑的分類分項能源消耗量，各分項的同環(huán)比分析數(shù)據以及分項占比數(shù)據。同時，報告還提供了數(shù)據異常的檢查情況并生成異常統(tǒng)計曲線和異常分類。

5.推薦設備

5.1 ANet系列通訊網關

主要特點：

接口豐富：支持串口、以太網、4G、Lora

規(guī)約多樣：支持Modbus-RTU、DL/T 645、CJT/188、MQTT、104、能耗規(guī)約等

功能強大：支持掉電告警、分級報警、數(shù)據計算、斷點續(xù)傳、數(shù)據加密等

管理方便：遠程配置、遠程升級、遠程監(jiān)視

網關報告：

電磁兼容：

GB/T 17626.2-2018《電磁兼容試驗和測量技術靜電放電抗擾度試驗》4級。

GB/T 17626.6-2017《電磁兼容試驗和測量技術射頻電磁場輻射抗擾度實驗》3級。

GB/T 17626.4-2018《電磁兼容試驗和測量技術電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗》4級。

GB/T 17626.5-2019《電磁兼容試驗和測量技術浪涌（沖擊）抗擾度試驗》4級。

GB 9254-2016《信息技術設備的無線電騷擾限值和測量方法》合格。

GB/T 17618-2015《信息技術設備抗擾度限值和測量方法》合格。

6.結束語

隨著部分地區(qū)的建筑能耗數(shù)據接入進入尾聲，平臺管理者的工作中心由原本的只關注數(shù)據接入轉變到關注數(shù)據的穩(wěn)定性與可靠性，開始更多的考慮基于當前數(shù)據能否為公共建筑的業(yè)主提供更優(yōu)化的節(jié)能服務。安科瑞能耗云平臺不僅可以滿足平臺用戶對數(shù)據接入的迫切需求，同時也可優(yōu)化替代原有平臺系統(tǒng)，更好的為用戶提供多樣的能源管理與數(shù)據管理的服務。

參考文獻：

[1] 《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)——分項能耗數(shù)據采集技術導則》

[2] 《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)——分項能耗數(shù)據傳輸技術導則》

[3] 《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)——樓宇分項計量設計安裝技術導則》

[4] 《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)——數(shù)據中心建設與維護技術導則》

[5] 《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)——建設、驗收與運行管理規(guī)范》

[6]《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統(tǒng)——軟件開發(fā)指導說明書》

[7] 2018 甬 DX-05 《寧波市民用建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)實施細則》

[8] DGJ08-2068-2012/J11542-2012 《公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)工程技術規(guī)范》

作者簡介

吳柯霓，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為光伏監(jiān)測，能耗監(jiān)測。