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大型樓宇智慧能耗系統應用技術分析

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

關鍵詞：智慧能耗控制；能耗結構；節能控制；能耗管理

1.背景

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

為貫徹落實國發〔2007〕15號的精神，住建部印發《關于印發國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統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測系統"一系列技術導則及驗收標準。這些導則統一了能耗數據的分類、分項方法及編碼規則，實現了分項能耗數據的實時采集、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測系統"一系列技術導則及驗收標準進行開發。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一監控與管理的要求。

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現場總線進行組網，通過Modbus協議進行數據傳輸。

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總線和多種通訊協議采集計量表計的數據，通過網關的協議轉換功能將數據通過能耗協議傳輸到能耗云服務中。網關的主要功能特點支持協議轉換、數據加密傳輸、支持斷點續傳。

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，分別用來部署數據庫服務、數據接收服務、數據計算服務、WEB服務。平臺管理層提供一系列服務來滿足數據處理、用戶使用等需求。

3.平臺特點

3.1全面的能耗統計

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大量的數據存儲

使用大數據技術，海量存儲，快速查詢

3.2.2可靠的數據傳輸

使用AES128加密算法對數據加密傳輸，保證安全；支持斷點續傳，保證數據穩定可靠；

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據進行大數據分析后的結果展示。

4.2 建筑分項用能統計

按照各地住建部標準整理顯示分類分項能耗。可查詢某個時間段內每日、每月、每年的能耗數據，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一界面中。可按逐時、逐日、逐月、逐年的方式查看選中建筑的分了或分項數據。數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，各分項的同環比分析數據以及分項占比數據。同時，報告還提供了數據異常的檢查情況并生成異常統計曲線和異常分類。

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

規約多樣：支持Modbus-RTU、DL/T 645、CJT/188、MQTT、104、能耗規約等

功能強大：支持掉電告警、分級報警、數據計算、斷點續傳、數據加密等

管理方便：遠程配置、遠程升級、遠程監視

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

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

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——分項能耗數據采集技術導則》

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

[3] 《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統——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——數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——建設、驗收與運行管理規范》

[6]《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗管理系統——軟件開發指導說明書》

[7] 2018 甬 DX-05 《寧波市民用建筑能耗監測系統實施細則》

[8] DGJ08-2068-2012/J11542-2012 《公共建筑用能監測系統工程技術規范》

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測，能耗監測。