建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)方案

1、建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)方案概述為了響應(yīng)國務(wù)院要求開展節(jié)能減排的號召，并完成國家“十一五”計劃關(guān) 于節(jié)能減排目標的要求， 國家住建部下發(fā) 關(guān)于切實加強政府辦公和大型公共建 筑節(jié)能管理工作的通知 ，通知要求深入推進建筑能耗監(jiān)測體系建設(shè)和加強對空 調(diào)溫度控制情況的監(jiān)督檢查。住建部從 2007 年開始在北京、天津、深圳等試點 城市推行建筑能耗監(jiān)測體系的建設(shè)， 但在對公共建筑空調(diào)溫度控制的監(jiān)督管理上 卻比較缺乏有效的手段。建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)是本公司采用自主知識產(chǎn)權(quán)有線和無線傳感網(wǎng)技術(shù)研發(fā)、 生產(chǎn)的專業(yè)化節(jié)能系統(tǒng)， 系統(tǒng)可以深入到建筑物內(nèi)各區(qū)域， 實現(xiàn)對能耗使用的全 參數(shù)、全過程的管理和控制功能， 是能耗監(jiān)測

2、、 溫度集中控制和節(jié)能運行管理的 綜合 解決方案。該系統(tǒng)不僅符合國家有關(guān)公共建筑管理節(jié)能的政策和技術(shù)要求， 更是融合了能耗監(jiān)測、空調(diào)溫度集中控制和節(jié)能運行管理的整體解決方案 , 可對 建筑能耗 進行動態(tài)監(jiān)測和分析，實現(xiàn)建筑的精細化管理與控制，帶給用戶新的 價值體驗，達到節(jié)能減排的效果。系統(tǒng)開發(fā)及設(shè)計依據(jù)國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng) 分項能耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)導(dǎo)則分項能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)導(dǎo)則建設(shè)、驗收與運行管理規(guī)范樓宇分項計量設(shè)計安裝技術(shù)導(dǎo)則數(shù)據(jù)中心建設(shè)與維護技術(shù)導(dǎo)則 公共建筑室內(nèi)溫度控制管理辦法建科 2008115 號民用建筑節(jié)能條例國務(wù)院令第 530 號公共機構(gòu)節(jié)能條例國務(wù)院令第 531

3、 號 國務(wù)院辦公廳關(guān)于嚴格執(zhí)行公共建筑空調(diào)溫度控制標準的通知200742 號國務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知 （國發(fā)200715 號）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)以計算機、 通訊設(shè)備、 測控單元為基本工具， 為大型公共 建筑的實時數(shù)據(jù)采集、 開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測及遠程管理與控制提供了基礎(chǔ)平臺， 它可以 和檢測、控制設(shè)備構(gòu)成任建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)。9 <9 li * 1 9 < 也 St 31 4 *“該系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，一般分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò) 通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。1）站控管理層站控管理層針對能耗監(jiān)測系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系 統(tǒng)的最上層部分。

4、主要由 系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備，如工業(yè)級計算機、打印 機、UPS電源等組成。監(jiān)測系統(tǒng)軟件具有良好的人機交互界面，對采集的現(xiàn)場各 類數(shù)據(jù)信息計算、分析與處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀 況。監(jiān)控主機：用于數(shù)據(jù)采集、處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。為系統(tǒng)內(nèi)或外部提供數(shù)據(jù)接口， 進行系統(tǒng)管理、維護和分析工作。打印機：系統(tǒng)召喚打印或自動打印圖形、報表等。UPS保證計算機監(jiān)測系統(tǒng)的正常供電，在整個系統(tǒng)發(fā)生供電問題時，保證 站控管理層設(shè)備的正常運行。2）網(wǎng)絡(luò)通訊層通訊層主要是由通訊管理機、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成。該層是數(shù)據(jù)信息 交換的橋梁，負責(zé)對現(xiàn)場設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進行采集、 分類和傳送等工作的同

5、時，轉(zhuǎn)達上位機對現(xiàn)場設(shè)備的各種控制命令。通訊管理機：是系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和智能通訊管理中心。它具備了數(shù)據(jù)采集與處 理、通訊控制器、前置機等功能。以太網(wǎng)設(shè)備：包括工業(yè)級以太網(wǎng)交換機。通訊介質(zhì)：系統(tǒng)主要采用屏蔽雙絞線、光纖以及無線通訊等。3）現(xiàn)場設(shè)備層現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由智能儀表組成，采用具有高可靠性、帶 有現(xiàn)場總線連接的分布式I/O控制器構(gòu)成數(shù)據(jù)采集終端，向數(shù)據(jù)中心上傳存儲的建筑能耗數(shù)據(jù)。 測量儀表擔負著最基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù)， 其監(jiān)測的能耗數(shù)據(jù)必須 完整、準確并實時傳送至數(shù)據(jù)中心。系統(tǒng)功能1）實時采集智能電表、水表和氣表數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)焦芾碇行模芾碇行膶?能耗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析并上傳到上級

6、能耗監(jiān)測中心；2）實現(xiàn)了對室內(nèi)溫度的實時監(jiān)測和網(wǎng)絡(luò)化管理，為精確控制中央空調(diào)的開 關(guān)機時間及溫度提供可靠依據(jù)；3）實時監(jiān)測門窗狀態(tài)，嚴禁開門、開窗的狀態(tài)下使用空調(diào)或供暖設(shè)備；4）有助于改善中央空調(diào)或北方供暖系統(tǒng)各區(qū)域溫度的均衡性，提高運行效 率，降低運行成本；5）通過對建筑物能耗系統(tǒng)的全參數(shù)、全過程集中管理和控制，實現(xiàn)公共建 筑的節(jié)能運行管理功能。系統(tǒng)組網(wǎng)功能局域網(wǎng)： 系統(tǒng)在建筑物內(nèi)采用有線或無線傳感網(wǎng)方式組成局域網(wǎng)進行工作， 所有采集到的監(jiān)測數(shù)據(jù)均通過以太網(wǎng)或 GPRSS行傳輸；廣域網(wǎng)： 各個建筑物內(nèi)的局域網(wǎng)通過 internet 連接到上級管理中心，實現(xiàn) 大區(qū)域（集團）的統(tǒng)一管理，可遠程監(jiān)

7、測和顯示各個建筑物的用能信息。系統(tǒng)特點1）系統(tǒng)支持采用 zigbee 無線自組網(wǎng)方式， 可減少額外布線和施工破壞， 也 使工程安裝和維修簡單方便；2）系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，構(gòu)架簡單，擴展功能強，可方便地滿足用戶未來 需求；3）系統(tǒng)功能完善：具有能耗監(jiān)測管理和分析功能，同時支持空調(diào)溫度集中 控制和節(jié)能運行管理的功能；4）配置靈活：用戶可以自由選擇適合自己需求的功能和組件，若將來需求 發(fā)生變化，可方便地進行功能及組件的擴充或修改。WSN在建筑能耗監(jiān)測中的適用性建筑能耗監(jiān)測平臺可采用zigbee技術(shù)組建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN。整個 網(wǎng)絡(luò)由若干個終端采集器以及一個匯聚采集器構(gòu)成。通常將WSN的終端采集器

8、稱為采集節(jié)點，將匯聚采集器成為匯聚節(jié)點。采集節(jié)點負責(zé)數(shù)據(jù)的采集和傳送， 以及根據(jù)匯聚節(jié)點的控制命令設(shè)置相應(yīng)的工作模式等 ; 匯聚節(jié)點是網(wǎng)絡(luò)的中心， 起到協(xié)調(diào)器和網(wǎng)關(guān)節(jié)點的作用， 匯聚節(jié)點負責(zé)整個區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的維護與數(shù)據(jù)的匯集， 再將數(shù)據(jù)通過 Internet/GPRS 上傳到上級數(shù)據(jù)中心或中轉(zhuǎn)站。 系統(tǒng)最大特點就是 可靈活地基于WSN技術(shù)進行信息采集，利用 WSF節(jié)點與電表等與用能設(shè)備連接， 通過無線自組網(wǎng)方式自動采集分散在各處的電、水、氣、冷熱量等實時數(shù)據(jù)，使 用戶隨時監(jiān)測現(xiàn)場耗能設(shè)備的運行數(shù)據(jù)， 為今后實施節(jié)能反饋控制系統(tǒng)的研發(fā)提 供基礎(chǔ)，以達到優(yōu)化能源供應(yīng)、提高能源管理水平、提高 能源利用效

9、益、減少 能源損耗、節(jié)約能源成本的目的。基于WSN技術(shù)的建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)屬于 WSN與節(jié)能的交叉領(lǐng)域，以WSF和計 算機信息處理為技術(shù)核心， 建設(shè)先進、功能強大的信息采集處理平臺。 該系統(tǒng)適 用于各種既有和新建建筑，系統(tǒng)組網(wǎng)方便，不占空間，減少綜合布線施工，項目 實施快速方便。在各種無線傳感網(wǎng)技術(shù)中， ZigBee 的自組網(wǎng)能力以及高容量特性使其非常 適合建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用， 在節(jié)點分散、 數(shù)量眾多、低速率傳輸?shù)哪芎谋O(jiān)測 采集端建設(shè)中，有明顯的優(yōu)勢，是當前最適合建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)。除了組網(wǎng)方便、安全、可靠， ZigBee 還有低傳輸速率、低功耗、高容量、 低成本等特點， 非常適合有大量終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)， 如能耗監(jiān)測、 樓宇自動化等場 合。設(shè)備安裝改造方式如果用戶已有電表、水表等，且?guī)в?485 口，則可直接接入采集器，如已 有儀表不支持 485 口，則需要改造和更換設(shè)備。每戶的總表最后統(tǒng)一為帶 485 口的多功能表，外接帶無線傳感模塊的采集器，可以每 15 分鐘上送一次電量、 電壓、電流、功率因素等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集頻率可根據(jù)具體需要靈活設(shè)置，數(shù)據(jù)采 集頻