安科(kē)瑞(ruì) 陳(chén)聰

摘要(yào)：提(tí)出(chū)了(liǎo)全社會節能減排的戰略舉措
，節(jié)約型校園(yuán)的(dí)建設是(shì)實現這(zhè)一舉措的重(zhòng)要內容。為了對校(xiào)園能耗實(shí)行量(liáng)化管理，實時(shí)監測
，需要(yào)建立一個*的監管(guǎn)體(tǐ)係校園節能監(jiān)管(guǎn)體(tǐ)係。而節能(néng)監(jiān)管體係(xì)的核心(xīn)是能(néng)耗監測(cè)平台
，本文介紹了(liǎo)一(yī)種(zhǒng)基(jī)於(yú)智能(néng)網(wǎng)關的能(néng)耗(hào)監(jiān)測係統的(dí)建設方法(fǎ)
，並(bìng)給出了係統的(dí)具(jù)體建設實施方法
，具(jù)有一定的理論價值(zhí)和實際工(gōng)程意義。

關(guān)鍵詞：節能(néng)校園(yuán)；智能(néng)網關；能耗監測(cè)

0引(yǐn)言

隨著(zhuó)近(jìn)幾年來招生規(guī)模(mó)的擴大
，能(néng)源開(kāi)支占(zhān)學(xué)校運(yùn)營(yíng)成本的(dí)比(bǐ)重也會(huì)越來(lái)越大(dà)。在學習(xí)和借鑒國(guó)內外(wài)理念，管理經驗(yàn)及技(jì)術體係(xì)的基礎上
，強(qiáng)化(huà)對學校的水，電(diàn)等(děng)能(néng)耗進行精(jīng)細(xì)化管(guǎn)理將會大幅(fú)度降(jiàng)低學(xué)校運(yùn)營(yíng)成(chéng)本，建(jiàn)設綠(lǜ)色(sè)校園
，落實(shí)節(jié)能(néng)減(jiǎn)排工作任務(wù)指(zhǐ)導(dǎo)學校基礎(chǔ)設施建(jiàn)設，能耗監管(guǎn)平台建設具有重要(yào)意義。因此建立(lì)高等(děng)院校(xiào)能(néng)耗監測與監控管理(lǐ)平(píng)台是非(fēi)常有必(bì)要(yào)的。

1係統(tǒng)總(zǒng)體(tǐ)設計

節約型校(xiào)園建(jiàn)築(zhù)能(néng)耗實時監管(guǎn)平(píng)台(tái)的建(jiàn)設以有綫(xiàn)Internet網絡傳輸為主GPRS為輔的建築能耗(hào)監(jiān)測數據(jù)分(fēn)析(xī)數據管(guǎn)理(lǐ)，信息(xī)發(fā)布(bù)係統。平台(tái)采(cǎi)用(yòng)485通訊(xùn)與TPC/IP網(wǎng)絡相結合的(dí)建築能耗統(tǒng)計技術。係(xì)統(tǒng)由命(mìng)令(líng)接(jiē)收/發(fā)送服(fú)務器，數據接收(shōu)/發(fā)送(sòng)服務(wù)器，數(shù)據處(chǔ)理(lǐ)服務器(qì)，信(xìn)息(xī)展示(shì)服務器(qì)，防火(huǒ)牆，防(fáng)病(bìng)毒(dú)，文(wén)件(jiàn)存(cún)儲(chǔ)/數據(jù)備(bèi)份(fèn)服(fú)務器，監控工(gōng)作站(zhàn)，變送器(qì)，中繼(jì)器，前端傳感器，網絡(luò)轉換(huàn)器(qì)，UPS電源(yuán)，通(tōng)訊電纜與建築能(néng)耗實時(shí)監測(cè)軟件等構(gòu)成。係(xì)統能夠(gòu)可靠(kào)，穩定地(dì)實現(xiàn)建築能耗(hào)數(shù)據(jù)的(dí)監(jiān)測和傳(chuán)輸(shū)
，並具有(yǒu)數據(jù)分析，處理(lǐ)和(hé)信(xìn)息(xī)展示(shì)發(fā)布(bù)功能(néng)。能耗監(jiān)測(cè)平台(tái)係統結(jié)構圖(tú)如(rú)圖(tú)1所示。

2能耗(hào)數據(jù)采集(jí)與傳輸(shū)

建築(zhù)能耗(hào)監測(cè)的能耗(hào)數據(jù)采集(jí)采(cǎi)用(yòng)自動采集方式
，即(jí)通(tōng)過(guò)自(zì)動采(cǎi)集(jí)方式(shì)將采集(jí)的(dí)建(jiàn)築分項能耗(hào)數據和(hé)分類能耗數據(jù)由自(zì)動計量裝置實(shí)時采(cǎi)集
，通過(guò)自動(dòng)傳(chuán)輸(shū)方式實時(shí)傳輸(shū)至(zhì)項(xiàng)目(mù)的數(shù)據。見圖(tú)2能耗數(shù)據(jù)采集(jí)網關應(yīng)用拓撲圖(tú)。

2.1數(shù)據(jù)網(wǎng)關設(shè)置

智能(néng)能(néng)源網(wǎng)關(guān)與能源管理信(xìn)息係統主(zhǔ)站(zhàn)係統(tǒng)，能源管理工(gōng)作(zuò)站(zhàn)和(hé)各種能(néng)源(yuán)計(jì)量(liáng)設備構成(chéng)完(wán)整(zhěng)的能耗監(jiān)測與管(guǎn)理(lǐ)信(xìn)息係(xì)統。智(zhì)能(néng)能(néng)源(yuán)網關負責主動與(yǔ)每(měi)一終(zhōng)端電表進行數據通(tōng)信(抄表)並存儲數據(jù)網(wǎng)。定時(shí)或實(shí)時(shí)采(cǎi)集的數據可(kě)通過電(diàn)話綫(xiàn)(或(huò)GSM無綫方式(shì))中(zhōng)壓載(zǎi)波(bō)(RS232)485總綫(xiàn)等(děng)形(xíng)式直接傳(chuán)回到管理部(bù)門的(dí)數(shù)據服務器中
，並對這此數據(jù)分(fēn)析(xī)處理。將結果以(yǐ)各(gè)種統(tǒng)計(jì)報(bào)表(biǎo)，圖示等(děng)形式報告(gào)給(gěi)管理(lǐ)部門(mén)
，能(néng)自動計(jì)算(suàn)電費
，生成報表。

2.2數據采集(jí)監測(cè)點(diǎn)設置

包括(kuò)照(zhào)明插(chā)座用電(diàn)，空調用(yòng)電，動力(lì)用電(diàn)和特殊用(yòng)電。照(zhào)明(míng)插(chā)座(zuò)用(yòng)電是指(zhǐ)建(jiàn)築物(wù)主(zhǔ)要(yào)功能區(qū)域的照明，插座等室(shì)內(nèi)設備(bèi)用(yòng)電(diàn)的(dí)總(zǒng)稱。照明插(chā)座(zuò)用電(diàn)包(bāo)括照(zhào)明(míng)和插座用電，走(zǒu)廊(láng)和(hé)應急照明(míng)用(yòng)電(diàn)，室外景觀照(zhào)明用電(diàn)。照明和插(chā)座是(shì)指建築(zhù)物(wù)主要(yào)功能(néng)區(qū)域的(dí)照明燈具(jù)和從(cóng)插(chā)座取電的(dí)室(shì)內設備。走(zǒu)廊和(hé)應(yīng)急照明(míng)是指建(jiàn)築物的(dí)公(gōng)共區域燈具
，如(rú)走廊(láng)等的公(gōng)共照明設備。室外景(jǐng)觀照明是(shì)指建築物(wù)外立麵用於裝(zhuāng)飾用的燈具及(jí)用於(yú)室外園(yuán)林景(jǐng)觀(guān)照明的(dí)燈(dēng)具(jù)。

空(kōng)調用(yòng)電是為建築物提(tí)供(gōng)空調(tiáo)，采(cǎi)暖(nuǎn)服務(wù)的設備用電的(dí)統(tǒng)稱(chēng)。空調用電包(bāo)括(kuò)冷(lěng)熱站用電，空調末(mò)端用電
，共(gòng)2個子項(xiàng)。冷(lěng)熱站是(shì)空調係(xì)統中(zhōng)製(zhì)備，輸(shū)配冷量的設(shè)備(bèi)總稱。空調末(mò)端是(shì)指(zhǐ)可單獨測量(liáng)的所有空調係(xì)統末端(duān)
，包括全空氣(qì)機組(zǔ)，新風(fēng)機(jī)組(zǔ)，空(kōng)調(tiáo)區(qū)域的排(pái)風(fēng)機組(zǔ)，風機盤管(guǎn)和分體(tǐ)式(shì)空調(tiáo)器等。

動(dòng)力(lì)用電(diàn)是集(jí)中(zhōng)提(tí)供(gōng)各(gè)種動力服務(包(bāo)括(kuò)電梯(tī)，非空調區域通風，生活(huó)熱水(shuǐ)，自(zì)來水(shuǐ)加壓，排(pái)汙(wū)等)的設備(bèi)(不包(bāo)括空(kōng)調(tiáo)采暖係統(tǒng)設備(bèi))用電(diàn)的統(tǒng)稱。動力用電包括(kuò)電(diàn)梯用(yòng)電(diàn)，水(shuǐ)泵(bèng)用電(diàn)，通(tōng)風(fēng)機(jī)用(yòng)電(diàn)
，特(tè)殊區域用(yòng)電是指(zhǐ)不屬於建築(zhù)物常(cháng)規(guī)功能(néng)的(dí)用(yòng)電設備(bèi)的耗電量(liáng)
，特殊用(yòng)電的特點是能耗(hào)密(mì)度高，占總(zǒng)電耗(hào)比重大的(dí)用電區(qū)域及(jí)設(shè)備。特殊(shū)用電包(bāo)括信(xìn)息，洗(xǐ)衣(yī)房廚(chú)房(fáng)餐廳(tīng)，遊泳(yǒng)池，健身房或其它特(tè)殊用(yòng)電。

3數據采(cǎi)集係(xì)統(tǒng)布(bù)綫方式(shì)

在建(jiàn)築能耗(hào)監(jiān)測(cè)中計量裝(zhuāng)置和數據(jù)采集(jí)子(zǐ)係統之間采用(yòng)了符合各相關行業(yè)智(zhì)能儀(yí)表標(biāo)準的各種(zhǒng)有(yǒu)綫或(huò)無綫(xiàn)物(wù)理接口
，數據采(cǎi)集子係統具有(yǒu)兼(jiān)容(róng)不同(tóng)協議(yì)類型的計量裝置的能力。計量(liáng)裝(zhuāng)置(zhì)和數據采集子(zǐ)係統(tǒng)之間(jiān)采用主(zhǔ)從結構的半(bàn)雙工(gōng)通信方式。從機在(zài)主機的(dí)請求命令下應(yīng)答(dá)數(shù)據(jù)采集子係(xì)統(tǒng)是通(tōng)信主(zhǔ)機(jī)
，計量(liáng)裝(zhuāng)置是通信從機(jī)。

在(zài)進行樓(lóu)內布綫(xiàn)時
，考(kǎo)慮係(xì)統安裝成本
，數(shù)據采(cǎi)集(jí)末端(duān)的變送(sòng)器(qì)優先采用電信號或RS485通信方(fāng)式(shì)進(jìn)行(háng)連接(jiē)當連(lián)綫(xiàn)距離(lí)小於50m時(shí)
，采(cǎi)用屏敲綫(xiàn)連接(jiē);當(dāng)連綫(xiàn)距離(lí)大於50m時(shí)
，由(yóu)於屏蔽(bì)綫電(diàn)流或電壓信號(hào)衰(shuāi)減較(jiào)大(dà)
，采用RS485通(tōng)信(xìn)方(fāng)式進行I/0模塊(kuài)的(dí)接
，使(shǐ)有(yǒu)效(xiào)傳(chuán)輸距(jù)離(lí)達到1200m。當現場條(tiáo)件不滿足采用(yòng)電(diàn)信號或RS485通(tōng)信(xìn)方式(shì)條件時
，采(cǎi)用無綫方式進行(háng)連接。在(zài)項(xiàng)目布(bù)綫中為(wéi)保證監測數(shù)據(jù)的獨(dú)立(lì)性(xìng)
，能(néng)耗(hào)數據(jù)遠(yuǎn)程傳(chuán)輸係統(tǒng)均盡可(kě)能的不與建(jiàn)築原有(yǒu)的自動控(kòng)製(zhì)係統發生信(xìn)息互連和共(gòng)享
，即(jí)構造獨立布置(zhì)能耗(hào)數據(jù)遠程(chéng)傳輸係(xì)統。

4建築(zhù)能耗(hào)數據傳(chuán)輸係(xì)統

能耗數(shù)據傳(chuán)輸(shū)係統(tǒng)由(yóu)數(shù)據(jù)采(cǎi)集子(zǐ)係統(tǒng)和監(jiān)測建築到(dào)數(shù)據傳(chuán)輸(shū)子係統組成(chéng)。數據采(cǎi)集(jí)子係統負(fù)責(zé)對(duì)建(jiàn)築(zhù)內電能或其(qí)它能耗信(xìn)息(xī)進行采(cǎi)集。它(tā)通(tōng)過信道對其管轄(xiá)的各(gè)類表計的信息進行(háng)采集(jí)，處(chǔ)理(lǐ)和存儲(chǔ)
，並(bìng)通(tōng)過遠程(chéng)信(xìn)道(dào)與(yǔ)數(shù)據(jù)交換數據(jù)。能(néng)耗數(shù)據(jù)傳(chuán)輸係統(tǒng)采集並(bìng)緩存其管(guǎn)理區(qū)域(yù)內監測建築的(dí)能(néng)耗數據。完整轉發給上一級數(shù)據(jù)。計量裝置和(hé)數(shù)據(jù)采(cǎi)集(jí)子(zǐ)係統之間應(yīng)采用符合各(gè)相(xiāng)關行(háng)業(yè)智能(néng)儀(yí)表標(biāo)準(zhǔn)的(dí)各(gè)種有(yǒu)綫或(huò)無綫物(wù)理接(jiē)口(kǒu)
，數據采集子係統應(yīng)具有兼容不(bù)同協(xié)議類(lèi)型的計量(liáng)裝(zhuāng)置(zhì)的能力。數(shù)據(jù)采集子係(xì)統和數據應使(shǐ)用專綫方式(shì)接(jiē)人(rén)傳(chuán)輸(shū)網(wǎng)絡(luò)
，並(bìng)具有固定IP地址或者(zhě)網(wǎng)絡城(chéng)名。

5安科瑞(ruì)建築能耗分(fēn)析(xī)係(xì)統

5.1概(gài)述

Acrel-5000web建(jiàn)築(zhù)能(néng)耗(hào)分(fēn)析係(xì)統(tǒng)是(shì)用(yòng)戶(hù)端能(néng)源(yuán)管(guǎn)理分析係(xì)統(tǒng)
，在(zài)電能管理係(xì)統的(dí)基礎(chǔ)上增(zēng)加了(liǎo)對(duì)水，氣(qì)，煤(méi)，油(yóu)，熱(rè)(冷)量(liáng)等集(jí)中采(cǎi)集(jí)與分析
，通過(guò)對用戶端所有(yǒu)能(néng)耗(hào)進(jìn)行細(xì)分(fēn)和統計(jì)
，以直(zhí)觀的數據(jù)和圖(tú)表向(xiàng)管(guǎn)理(lǐ)人(rén)員(yuán)或決(jué)策層(céng)展示(shì)各類能源的使用消(xiāo)耗(hào)情(qíng)況
，便(biàn)於找出(chū)高(gāo)耗能點(diǎn)或不(bù)合理(lǐ)的(dí)耗(hào)能習慣
，有效(xiào)節(jié)約能源
，為用(yòng)戶進(jìn)一(yī)步節(jié)能(néng)改造(zào)或設(shè)備升(shēng)級(jí)提(tí)供準確(què)的數(shù)據支撐。用戶可按(àn)照有(yǒu)關(guān)規定實施能源計(jì)算
，分析現狀(zhuàng)
，查找(zhǎo)問(wèn)題
，挖掘(jué)節能潛力
，提出(chū)切實可(kě)行(háng)的節能措施
，並向縣級(jí)以上管(guǎn)理節(jié)能(néng)工作(zuò)的部門報送(sòng)能(néng)源(yuán)計算報(bào)告(gào)。

5.2應(yīng)用(yòng)場(cháng)所(suǒ)

適用於公共建築，集團(tuán)公司，工業園區，大(dà)型(xíng)物業(yè)，學校，醫(yī)院，企業(yè)等不同(tóng)行(háng)業的能耗監測(cè)與管理的(dí)係統(tǒng)設(shè)計，施工和運行(háng)維護。

5.3係統功能

5.3.1係統概(gài)況(kuàng)

平台運行狀態(tài)
，當(dāng)月(yuè)能耗(hào)折算，地(dì)圖導航(háng)
，各(gè)能耗逐時(shí)，逐月(yuè)曲綫
，當日
，當月(yuè)能耗(hào)同(tóng)比分(fēn)析(xī)滾(gǔn)動顯示。

5.3.2用(yòng)能概況(kuàng)

對建築，部門，區域，支(zhī)路，分類(lèi)分項等用能(néng)進(jìn)行對比(bǐ)
，支(zhī)持當日(rì)逐時(shí)趨勢，當月(yuè)逐(zhú)日趨(qū)勢曲綫，分時(shí)段(duàn)能耗統(tǒng)計(jì)對比，總能(néng)耗同(tóng)環比(bǐ)對比(bǐ)。

5.3.3用能(néng)統(tǒng)計

對建(jiàn)築，區域，分項，支路(lù)等結構按日，月，年(nián)報表的形式統(tǒng)計對分類能(néng)源(yuán)用能進(jìn)行統(tǒng)計
，支(zhī)持報表(biǎo)數(shù)據(jù)導(dǎo)出EXCEL
，支持(chí)選(xuǎn)擇建(jiàn)築數(shù)據進行生成柱狀(zhuàng)圖。

5.3.4復(fù)費率統計

復(fù)費率(shuài)報表(biǎo)按(àn)日，月，年統(tǒng)計(jì)對單棟建築(zhù)下不同支路的(dí)尖(jiān)，峰，平(píng)，穀用(yòng)電(diàn)量(liáng)及(jí)成(chéng)本(běn)費用(yòng)進行統(tǒng)計(jì)分(fēn)析(xī)。支(zhī)持數據(jù)導(dǎo)出到EXCEL。

5.3.5同(tóng)比分析(xī)

對建(jiàn)築，分項，區域，支路等用(yòng)能按日，月，年以(yǐ)圖形和(hé)報表(biǎo)結合(hé)的(dí)方式(shì)進(jìn)行(háng)用能(néng)數據同比分析。

5.3.6能(néng)源(yuán)流(liú)向圖

能源(yuán)流向(xiàng)圖(tú)展示單(dān)棟(dòng)建築時段內各類能(néng)源從源(yuán)頭(tóu)到(dào)末端的(dí)的能源流(liú)向
，支持(chí)按原(yuán)始值(zhí)和折(zhē)標值查(chá)看。

5.3.7夜間能耗分析(xī)

夜間能(néng)耗以表(biǎo)格，曲(qū)綫(xiàn)，餅(bǐng)圖(tú)等形式(shì)對(duì)選擇支(zhī)路分類能(néng)源(yuán)在時(shí)段工作(zuò)時(shí)間與非(fēi)工(gōng)作(zuò)時間用能(néng)統(tǒng)計對比
，支持導出(chū)報表(biǎo)。

5.3.8設備管理

設(shè)備(bèi)管理包(bāo)括
，設(shè)備類(lèi)型(xíng)，設(shè)備台(tái)賬(zhàng)，維保記錄等功能。輔(fǔ)助用戶(hù)合理(lǐ)管理(lǐ)設備
，確(què)保設(shè)備的運行。

5.3.9用戶報告(gào)

用戶報告針(zhēn)對(duì)選定(dìng)的建築自(zì)動(dòng)統計各能(néng)源(yuán)的(dí)月使用(yòng)的同(tóng)環比趨(qū)勢(shì)
，並提供簡(jiǎn)單(dān)的(dí)能(néng)耗分析結(jié)果
，針對用電提(tí)供單(dān)獨(dú)的復(fù)費率用能分析
，報告可編輯(jí)。

6係統(tǒng)硬件配置

7結束語

本(běn)論(lùn)文介紹了節(jié)能監(jiān)管(guǎn)體係，能(néng)耗監(jiān)測(cè)平台(tái)建設(shè)的實施過(guò)程.從總(zǒng)體(tǐ)上對(duì)監測(cè)平(píng)台係統(tǒng)構成進行介紹,並(bìng)對(duì)數(shù)據的(dí)傳(chuán)輸，采集(jí)點的設置等進(jìn)行(háng)了(liǎo)具(jù)體分析。該係(xì)統(tǒng)不(bù)僅(jǐn)可以充(chōng)分(fēn)發(fā)揮(huī)能(néng)耗監測平(píng)台(tái)在節約(yuē)型校園建設中的(dí)作(zuò)用(yòng)
，還(huán)可擴展(zhǎn)為其(qí)他(tā)建築的(dí)能耗監(jiān)測平(píng)台,具(jù)有一(yī)定(dìng)的(dí)推(tuī)廣價值。

參(cān)考(kǎo)文獻(xiàn)

[1]譚洪(hóng)衛,徐(xú)鈺(yù)琳.高(gāo)校校園(yuán)建(jiàn)築(zhù)能耗監管體係(xì)建設(shè)的探(tàn)討[A].上(shàng)海(hǎi)市製(zhì)冷(lěng)學(xué)會(huì),2009.

[2]張福麟,阮應君(jūn).推(tuī)進節(jié)約型校園示範(fàn)建設I.建設科技(jì)2009(05):25.

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[5]譚(tán)洪衛,徐(xú)鈺琳(lín).全(quán)球(qiú)氣候變(biàn)化(huà)應對(duì)與我國(guó)高(gāo)校(xiào)校園建(jiàn)築節能(néng)監管I.建(jiàn)築(zhù)熱(rè)能(néng)通風空調(tiáo).2010.

[6]闕鳳(fèng)龍,毛(máo)永(yǒng)明,李榮(róng)斌,馮(féng)雷(léi).基於(yú)智(zhì)能網關的校園電能能耗監(jiān)測係(xì)統設(shè)計(jì).沈陽建(jiàn)築(zhù)大學信息與(yǔ)控製學院(yuàn),遼(liáo)寧(níng)沈(shěn)陽(yáng)110168

[7]安(ān)科瑞企(qǐ)業微(wēi)電網(wǎng)設計與(yǔ)應用(yòng)手(shǒu)冊.2022.05版.