樓宇能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的應(yīng)用研究

吳 梵 周向民 張彥夫

1.江西省建筑科學(xué)研究院 江西 南昌 330046;2.江西省建筑科學(xué)研究院 江西 南昌 330046 3.江西省建筑科學(xué)研究院 江西 南昌 330046

一、項(xiàng)目背景

隨著江西省國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)(以下簡稱省級(jí)平臺(tái))與南昌、九江、宜春、新余、景德鎮(zhèn)等地市級(jí)國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)(以下簡稱市級(jí)平臺(tái))紛紛成立,公共建筑能耗監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為我省推進(jìn)綠色建筑發(fā)展的新形勢(shì)。在此形勢(shì)下,許多樓宇業(yè)主對(duì)能耗監(jiān)測(cè)也有了新的認(rèn)識(shí)與積極性。為滿足樓宇業(yè)主積極響應(yīng)建筑節(jié)能的要求,建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)監(jiān)控管理系統(tǒng)就因此而展開研究與應(yīng)用。

二、能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是樓宇能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的核心部分,系統(tǒng)提供與市級(jí)平臺(tái)類似的功能,需要滿足用戶對(duì)樓宇的能耗數(shù)據(jù)、儀表數(shù)據(jù)、能耗報(bào)表這三類功能。其中能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè),主要提供用戶查看建筑能耗數(shù)據(jù),包括總用電、分項(xiàng)用電;儀表數(shù)據(jù),提供用戶查看能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)下樓宇的儀表數(shù)據(jù),包括電度值、電壓、電流、功率等參數(shù);能耗報(bào)表,主要提供用戶查看能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)下的能耗報(bào)表,包括用電報(bào)表、設(shè)備報(bào)表、物業(yè)報(bào)表,時(shí)間跨度可選年、月、日。

1.儀表監(jiān)測(cè)。儀表監(jiān)測(cè)是能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)儀表數(shù)據(jù)與對(duì)儀表的連接是否正常進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的功能。

該功能板塊分成兩個(gè)部分,第一部分是設(shè)備監(jiān)測(cè),該部分是對(duì)儀表的讀數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并且可以查看歷史讀數(shù),從而可以計(jì)算儀表的用電讀數(shù),設(shè)備監(jiān)測(cè)可以切換每棟樓宇所屬的每一個(gè)回路以及開始和結(jié)束時(shí)間,起到監(jiān)測(cè)特定時(shí)間段的特定設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)。設(shè)備監(jiān)測(cè)如圖2－1所示。

圖2 －1 設(shè)備監(jiān)測(cè)界面

2.分項(xiàng)監(jiān)測(cè)

分項(xiàng)監(jiān)測(cè)是監(jiān)測(cè)樓宇的總用電與照明、空調(diào)、動(dòng)力、特殊四大分項(xiàng)用電數(shù)據(jù)的功能,并且該分項(xiàng)是上傳省市級(jí)平臺(tái)的數(shù)據(jù),所以這一數(shù)據(jù)是否正常對(duì)于能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)非常重要。根據(jù)市級(jí)平臺(tái)對(duì)于分項(xiàng)計(jì)量的數(shù)據(jù)正常要求,分項(xiàng)用電之和不能低于總用電的0.8倍且不能超過總用電的1.1倍,分項(xiàng)環(huán)比也要對(duì)分項(xiàng)用電的綜合進(jìn)行分析,是否低于或高于市級(jí)平臺(tái)要求的限值,如果低于或高于了限值,就可能存在用能異常,需要及時(shí)進(jìn)行排查。分項(xiàng)環(huán)比的界面如圖2－2所示。

圖2 －2 分項(xiàng)環(huán)比界面

3.能耗報(bào)表

能耗報(bào)表是對(duì)建筑的能耗值按照年、月、日生成報(bào)表的功能,報(bào)表的時(shí)間可以自由選擇,因此可以根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)的能耗報(bào)表,分析樓宇的能耗趨勢(shì),從而對(duì)節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)。能耗報(bào)表界面如圖2－3所示。

圖2 －3 能耗報(bào)表界面

三、江西建科院中該系統(tǒng)的應(yīng)用

1.數(shù)據(jù)采集與接收處理系統(tǒng)。江西建科院建設(shè)該能耗系統(tǒng)采用的是雙層式能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng),第一層的能耗采集層里,江西建科院采用了采集層分成多個(gè)相同的模塊,將數(shù)據(jù)進(jìn)行在除了滿足市級(jí)平臺(tái)要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行了更加合理的分類,具體方式是把江西建科院院區(qū)里的每一個(gè)辦公樓再按照樓層進(jìn)行劃分,把數(shù)據(jù)從整棟樓的監(jiān)測(cè)細(xì)分到對(duì)每層樓的監(jiān)測(cè),提高了數(shù)據(jù)的精度。江西建科院的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用兩個(gè)采集器,數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)采用了一個(gè)數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用程序服務(wù)器。

2.網(wǎng)絡(luò)與通訊設(shè)計(jì)。為了方便管理,江西建科院所有的電表接口通過485線集中在RS485集線器再通過COM 口連接采集器,兩個(gè)數(shù)據(jù)采集器再通過有線網(wǎng)連接到交換機(jī),同時(shí)服務(wù)器也連接到交換機(jī)上,使采集器與服務(wù)器在同一局域網(wǎng)下,并且采集器與服務(wù)器也在同一物理位置,易于維護(hù)。

3.電表通訊實(shí)現(xiàn)。江西建科院使用的智能電表為DTS73三相電表與DDS73單相電表,這兩種電表的通訊方式是固定地址,故在調(diào)研現(xiàn)場時(shí),對(duì)每個(gè)辦公室的電表進(jìn)行抄錄后再寫入數(shù)據(jù)采集軟件編寫通訊協(xié)議。實(shí)現(xiàn)通訊協(xié)議的方式是把電表的型號(hào)、地址、連接采集設(shè)備的串口號(hào)等參數(shù)填寫在表格里,然后通過EMS軟件讀取表格生成協(xié)議和采集程序。

四、效益簡要分析

1.該能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集設(shè)備設(shè)在同一局域網(wǎng)下且物理位置比較接近,在數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題所在,可降低維護(hù)設(shè)備的人力成本與時(shí)間成本。

2.本系統(tǒng)應(yīng)用采用公共機(jī)構(gòu)辦公建筑的分戶計(jì)量方式進(jìn)行,可使節(jié)能責(zé)任落實(shí)到各部門與各人,在用能經(jīng)濟(jì)杠桿的作用下節(jié)能管理效果顯著。