大型楼宇智慧能耗系统应用技术分析

摘 要：从数据采集监测、智慧分析的功能角度出发，介绍了基于ANET网关的某大型楼宇智慧能耗管理系统的结构模型、系统架构、技术特点及应 用实践，阐述了智慧能耗管理系统的软件功能,可为类似大型楼宇智慧能耗系统提 供参考。 

关键词：智慧能耗控制；能耗结构；节能控制；能耗管理

 

       2007年，国务院发布《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》（国发〔2007〕15号），文件进一步明确实现节能减排的目标任务和总体要求，提出要严格建筑节能管理，建立大型公共建筑能耗统计、能源审计、能效公示、能耗定额制度。

       为贯彻落实国发〔2007〕15号的精神，住建部印发《关于印发国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设相关技术导则的通知》（建科〔2008〕114号），组织编制“国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统"一系列技术导则及验收标准。这些导则统一了能耗数据的分类、分项方法及编码规则，实现了分项能耗数据的实时采集、准确传输、科学处理、有效储存。

       安科瑞能耗管理云平台参照“国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统"一系列技术导则及验收标准进行开发。既满足了针对单体建筑分类分项计量与上传的要求，又满足了作为政府平台能耗统一监控与管理的要求。

 

       能耗管理平台从结构上一般可以分为三层。

       计量层：计量层主要是通过在建筑现场安装电表、水表、燃气表、冷热量计等多种分类分项能耗计量表计来计量各种设备和区域的能源消耗。所有仪表采用带有通讯接口的智能远传仪表。仪表可使用RS485现场总线进行组网，通过Modbus协议进行数据传输。

       网关层：网关层主要是通过使用智能网关（推荐我司ANet系列），智能网关主要作用是通过RS485总线和多种通讯协议采集计量表计的数据，通过网关的协议转换功能将数据通过能耗协议传输到能耗云服务中。网关的主要功能特点支持协议转换、数据加密传输、支持断点续传。

       平台管理层：平台管理层主要是在服务器中部署不同的服务。服务器可租用商用云服务器，政府平台可使用政务云服务器，可使用数据中心的物理服务器。服务器使用一台或多台，分别用来部署数据库服务、数据接收服务、数据计算服务、WEB服务。平台管理层提供一系列服务来满足数据处理、用户使用等需求。

 

3.1全面的能耗统计

       支持电、水、燃气、冷量、热量、压缩空气、蒸汽等各种能源接入

3.2标准的组网方案

       数据接入按照住建部标准要求即可接入平台

3.2.1大量的数据存储

       使用大数据技术，海量存储，快速查询

3.2.2可靠的数据传输

       使用AES128加密算法对数据加密传输，保证安全；支持断点续传，保证数据稳定可靠；

3.2.3高效的预警模型

       支持多种报警模型，保障能源合理使用

 

4.1综合看板

       综合看板功能包含GIS地图，可用显示所有建筑的分布情况。针对建筑本周与上周用能出现增加或下降的情况，分别用红色和蓝色图表表示。平台可按照单位面积能耗与折标综合能耗显示当前平台排名靠前的建筑信息。平台可显示平台接入仪表数量、平台接入建筑总面积、平台接入建筑上月总能耗等。同时，该页面还有针对不同维度数据进行大数据分析后的结果展示。

4.2建筑分项用能统计

       按照各地住建部标准整理显示分类分项能耗。可查询时间段内每日、每月、每年的能耗数据，可以可以按柱状图、饼图、表格等

4.3多建筑分类分项对比

       将多栋建筑的分类或分项用能情况放到统一界面中。可按逐时、逐日、逐月、逐年的方式查看选中建筑的分了或分项数据。数据通过曲线图或表格形式展示。

4.4用户报告

       平台软件提供月度分析报告，分析报告主要包含内容有建筑的分类分项能源消耗量，各分项的同环比分析数据以及分项占比数据。同时，报告还提供了数据异常的检查情况并生成异常统计曲线和异常分类。

 

5.1 ANet系列通讯网关

主要特点：

       接口丰富：支持串口、以太网、4G、Lora

       规约多样：支持Modbus-RTU、DL/T 645、CJT/188、MQTT、104、能耗规约等

       功能强大：支持掉电告警、分级报警、数据计算、断点续传、数据加密等

       管理方便：远程配置、远程升级、远程监视

网关报告：

电磁兼容：

       GB/T 17626.2-2018《电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验》4级。

       GB/T 17626.6-2017《电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度实验》3级。

       GB/T 17626.4-2018《电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》4级。

       GB/T 17626.5-2019《电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验》4级。

       GB 9254-2016《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》合格。

       GB/T 17618-2015《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》合格。

 

       随着部分地区的建筑能耗数据接入进入尾声，平台管理者的工作中心由原本的只关注数据接入转变到关注数据的稳定性与可靠性，开始更多的考虑基于当前数据能否为公共建筑的业主提供更优化的节能服务。安科瑞能耗云平台不仅可以满足平台用户对数据接入的迫切需求，同时也可优化替代原有平台系统，更好的为用户提供多样的能源管理与数据管理的服务。

参考文献：

[1] 《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗管理系统——分项能耗数据采集技术导则》

[2] 《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗管理系统——分项能耗数据传输技术导则》

[3] 《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗管理系统——楼宇分项计量设计安装技术导则》

[4] 《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗管理系统——数据中心建设与维护技术导则》

[5] 《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗管理系统——建设、验收与运行管理规范》

[6]《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗管理系统——软件开发指导说明书》

[7] 2018 甬 DX-05 《宁波市民用建筑能耗监测系统实施细则》

[8] DGJ08-2068-2012/J11542-2012 《公共建筑用能监测系统工程技术规范》

陈芳芳，女，安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为光伏监测，能耗监测