基于分項(xiàng)計(jì)量的能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

摘 要 隨著資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)的不斷推進(jìn)，建筑節(jié)能成為了一個(gè)熱議的話題，分項(xiàng)計(jì)量的能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在建筑物的使用也越來(lái)越多。本文首先介紹了能源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與分項(xiàng)計(jì)量的聯(lián)系，其次分析了能耗分項(xiàng)計(jì)量管理系統(tǒng)的架構(gòu)，然后探討能耗分項(xiàng)計(jì)量管理系統(tǒng)的實(shí)施作用，最后提出能耗分項(xiàng)計(jì)量管理系統(tǒng)實(shí)施過(guò)程的一些注意事項(xiàng)。

【關(guān)鍵詞】分項(xiàng)計(jì)量 能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 建筑

當(dāng)前，環(huán)境急劇惡化，能源過(guò)度消耗，已經(jīng)危及到我們的生活，越來(lái)越多的人開始關(guān)注我們生存的空間，但是很少有人認(rèn)識(shí)到建筑物是能源消耗的大戶。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球建筑能源消耗占到了總能源消耗的40%以上，已經(jīng)超過(guò)了工業(yè)和交通消耗。而在我國(guó)，隨著房地產(chǎn)市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，以及城鎮(zhèn)化速度的加快，每年新增建筑面積超過(guò)了20億平方米，相當(dāng)于消耗了全世界40%的水泥和鋼材。與此同時(shí)，建筑使用能耗每年大約達(dá)到 6 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，接近全國(guó)總能耗的30%。在這種背景下，黨的十八大提出的建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的新要求，要控制能源消費(fèi)總量，加強(qiáng)節(jié)能降耗，確保國(guó)家能源安全。

1 能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與分項(xiàng)計(jì)量的聯(lián)系

能耗監(jiān)測(cè)指的是對(duì)建筑物內(nèi)能源消耗對(duì)象的檢測(cè)。基于分項(xiàng)計(jì)量的能耗檢測(cè)系統(tǒng)指的是通過(guò)對(duì)建筑物安裝分類和分項(xiàng)耗能計(jì)量裝置，采用遠(yuǎn)程傳輸?shù)仁侄渭皶r(shí)采集建筑物能耗數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)重要能耗的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)分析、管理的系統(tǒng)。分析計(jì)量能耗數(shù)據(jù)的主要收集對(duì)象：水量、電量、燃?xì)饬俊⑴瘹狻⒗錃狻⑵渌茉磻?yīng)用量（熱水、 煤、 油等）。

電能是能源消耗的主要來(lái)源。2008年印發(fā)的《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則》將電能耗系統(tǒng)分項(xiàng)為：照明插座用電、空調(diào)用電、動(dòng)力用電、特殊用電。其中的特殊用電，指的是非建筑內(nèi)常規(guī)功能用電設(shè)備的耗電量。如游泳池、餐廳、洗衣房等，都是消耗量大、用電量密集的場(chǎng)所。因?yàn)殡娔芰肯谋容^分散，所以有別與其它幾項(xiàng)能耗對(duì)象的收集，需要在建筑配電系統(tǒng)中加裝具有開放通訊協(xié)議的電能表進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量，實(shí)現(xiàn)電能分項(xiàng)收集。

通過(guò)使用能耗分項(xiàng)計(jì)量管理系統(tǒng)，不僅能使用對(duì)建筑物內(nèi)能耗量進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集，還能夠分析診斷設(shè)備運(yùn)行狀況，查詢建筑節(jié)能潛力，增強(qiáng)節(jié)能能力，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的科學(xué)化與系統(tǒng)化。

2 能耗分項(xiàng)計(jì)量管理系統(tǒng)的架構(gòu)

系統(tǒng)由四個(gè)部分組成，分別是采集層、 傳輸層、 管理層和應(yīng)用層。其中，硬件系統(tǒng)包括采集層、傳輸層、管理層，軟件系統(tǒng)屬于應(yīng)用層。硬件系統(tǒng)的功能：完成數(shù)據(jù)采集、傳輸、發(fā)送、存儲(chǔ)等，軟件系統(tǒng)的功能：數(shù)據(jù)糾錯(cuò)、統(tǒng)計(jì)、展示、分析等。

系統(tǒng)硬件由一臺(tái) PC 機(jī)和多個(gè)單片機(jī)采集終端組成。由單片機(jī)采集系統(tǒng)對(duì)各分項(xiàng)電量進(jìn)行采集，傳輸?shù)絇C機(jī)。軟件系統(tǒng)采用的常用的編程開發(fā)工具VB6.0。按照功能模塊劃分為：串口通信模塊、數(shù)據(jù)顯示和存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)分析模塊。

整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)又由幾個(gè)子系統(tǒng)組成。

（1）現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。通過(guò)此系統(tǒng)來(lái)對(duì)電表、水表、氣表等以便的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、儲(chǔ)存和傳輸，完成儀表更換的相關(guān)數(shù)據(jù)處理， 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)施動(dòng)態(tài)分項(xiàng)計(jì)量監(jiān)測(cè)。

（2）數(shù)據(jù)傳輸接收系統(tǒng)的 “雙通道” 設(shè)計(jì)。雙通道由數(shù)據(jù)傳輸通道和信息控制通道構(gòu)成。數(shù)據(jù)傳輸通道用來(lái)上傳采集的儀表數(shù)據(jù)，信息控制通道用來(lái)保持采集器和數(shù)據(jù)中心服務(wù)器進(jìn)行雙向的通信。

（3）數(shù)據(jù)通信工作站。主要用于與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的通信，包括信道連接、命令下達(dá)、數(shù)據(jù)處理及儲(chǔ)存。

（4）數(shù)據(jù)服務(wù)器。使用 windows操作平臺(tái)，運(yùn)行ORACLE大型商用數(shù)據(jù)庫(kù)，以此來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存與管理，為確保數(shù)據(jù)服務(wù)器配置冗余磁盤陳列RAD5。

（5）異步消息中間件。消息中間件是一種高效可靠的數(shù)據(jù)傳輸手段。基于當(dāng)前系統(tǒng)負(fù)載量的加大，將數(shù)據(jù)通信層直接面對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)，有可能導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)瓶頸的問(wèn)題，可以由信息中間件進(jìn)行緩沖來(lái)解決。

3 能耗分項(xiàng)計(jì)量管理系統(tǒng)的實(shí)施作用

通過(guò)使用能耗分項(xiàng)計(jì)量管理系統(tǒng)，建筑物內(nèi)的各種能源消耗設(shè)備的數(shù)據(jù)都會(huì)清晰的呈現(xiàn)，并且在采集、傳輸、儲(chǔ)存、分析等一系列的過(guò)程中得到很好的使用。特別是對(duì)電能的監(jiān)測(cè)，可以對(duì)各類電能比例達(dá)到精確的掌控。具體有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

3.1 自動(dòng)抄表

為物業(yè)公司節(jié)省人力物力。

3.2 方便制定節(jié)能方案

通過(guò)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，使分析人員有更多的時(shí)間來(lái)進(jìn)行分析，制定出完善的節(jié)能方案，從而達(dá)到節(jié)能效益的更大化。

3.3 有助于建立健全運(yùn)行維護(hù)管理制度

能夠快速的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并對(duì)物業(yè)相關(guān)崗位人員進(jìn)行教育培訓(xùn)，建立完善的監(jiān)管預(yù)警機(jī)制，使系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定。

3.4 培養(yǎng)業(yè)主的節(jié)能意識(shí)

通過(guò)將能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行公布，業(yè)主可以看到建筑物的耗能情況，再加上物業(yè)節(jié)能方面的宣傳，使業(yè)主的節(jié)能意識(shí)得到提升，使雙方共同為節(jié)能社會(huì)的創(chuàng)建做出自己的貢獻(xiàn)。

4 能耗分項(xiàng)計(jì)量管理系統(tǒng)實(shí)施過(guò)程的一些注意事項(xiàng)

4.1 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)

由于大型公共建筑內(nèi)部配電系統(tǒng)復(fù)雜，經(jīng)常在實(shí)際的運(yùn)行中加入許多新的電器設(shè)備，所以，合理選擇計(jì)量支路對(duì)保證分項(xiàng)計(jì)量數(shù)據(jù)的正確有著非常重要的作用。也因此，在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)中，必須要有明確的步驟與流程。流程：逐步調(diào)查—方案設(shè)計(jì)—設(shè)備選型—計(jì)量施工—傳輸調(diào)試。保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

4.2 遠(yuǎn)程傳輸網(wǎng)絡(luò)

指的是數(shù)據(jù)采集器與數(shù)據(jù)中心之間的遠(yuǎn)程傳輸。數(shù)據(jù)的傳輸必須要有嚴(yán)格的流程。流程：認(rèn)證—加密—授權(quán)—解析—續(xù)傳—報(bào)警。保證數(shù)據(jù)的可靠性與穩(wěn)定性。

4.3 能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)

為了保證監(jiān)測(cè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)能得到最佳的使用效果，防止數(shù)據(jù)的遺漏與浪費(fèi)，需要有專業(yè)的系統(tǒng)管理人員、能耗分析人員和數(shù)據(jù)維護(hù)人員，并形成強(qiáng)大的戰(zhàn)斗力。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上的研究，我們可以看出，能耗分項(xiàng)計(jì)量管理系統(tǒng)在建筑節(jié)能中起到了很大的作用。而隨著資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)的不斷推進(jìn)，在建筑物的應(yīng)用普及能耗分項(xiàng)計(jì)量管理系統(tǒng)將是大勢(shì)所趨。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

孫恒（1984-），女，吉林省長(zhǎng)春市人。曾獲得吉林建筑大學(xué)碩士學(xué)位。現(xiàn)為吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院實(shí)驗(yàn)師。主要研究方向?yàn)楣步ㄖ芎谋O(jiān)測(cè)及太陽(yáng)能與建筑一體化。

作者單位

吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院 吉林省長(zhǎng)春市 130000