智能樓宇中采用的節(jié)能控制技術(shù)原理分析

單小偉

摘 要：如今智能化控制技術(shù)逐漸成熟，并已經(jīng)應(yīng)用在多個(gè)不同的領(lǐng)域中，其中在智能樓宇中采用節(jié)能控制技術(shù)，在提高樓宇智能化水平的同時(shí)，可以以較為經(jīng)濟(jì)的方式提高樓宇運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，本文對(duì)智能樓宇中采用的節(jié)能控制技術(shù)原理進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：智能樓宇;節(jié)能;控制技術(shù);原理

隨著我國(guó)城市建設(shè)的快速發(fā)展，城市中的住宅小區(qū)正朝著智能化與網(wǎng)絡(luò)化不斷前進(jìn)。同時(shí)控制技術(shù)和信息通信技術(shù)也在不斷發(fā)展進(jìn)步，自動(dòng)控制技術(shù)在智能樓宇中應(yīng)用逐漸廣泛。控制技術(shù)與信息化技術(shù)的普及，提高了智能樓宇的自動(dòng)化水平，同時(shí)也在一定程度上提高了人們的生活水平。目前全國(guó)在發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，其中樓宇中所消耗的能源較大，如采用節(jié)能控制技術(shù)，可以在一定程度上降低樓宇中對(duì)能源的消耗，提高能源使用的效率[1]。自動(dòng)化控制技術(shù)的這些優(yōu)點(diǎn)與智能樓宇中節(jié)能的目的不謀而合，未來(lái)控制技術(shù)在智能樓宇的節(jié)能領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用。

1 智能樓宇概述

計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，使得這些技術(shù)逐漸應(yīng)用在多個(gè)行業(yè)中，將這些智能化技術(shù)應(yīng)用在樓宇系統(tǒng)中，可構(gòu)建智能樓宇系統(tǒng)。智能樓宇具有一定的特點(diǎn)，較為顯著的特點(diǎn)保護(hù)智能化和節(jié)能化。智能樓宇中所包括的智能化設(shè)備和智能化技術(shù)較多，通過(guò)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各類(lèi)不同的設(shè)備互聯(lián)、相互通訊，達(dá)到自動(dòng)化控制的目的[2]。其次，在樓宇系統(tǒng)中采用控制技術(shù)可以達(dá)到節(jié)能增效的目的，同時(shí)通過(guò)采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)能源使用的最優(yōu)化控制，分不同的時(shí)段指導(dǎo)樓宇中能源的使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)不同的能源的高效管理。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，可以將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和節(jié)能控制技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用在智能樓宇能源控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)能源利用效率的最大化和最優(yōu)化。

2 節(jié)能控制技術(shù)

節(jié)能控制技術(shù)的關(guān)鍵是通過(guò)自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)用能進(jìn)行控制，提高能源使用的效率，并輸出最佳的能源使用方案。自動(dòng)化控制技術(shù)和控制系統(tǒng)在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的業(yè)務(wù)包括工控元件、變頻器、運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器人、PLC、DCS、過(guò)程安全、軟件、HMI和傳感器等。此外將信息技術(shù)應(yīng)用在智能化控制系統(tǒng)中，能夠提高控制系統(tǒng)的智能化水平和自動(dòng)化水平，同時(shí)也能提高智能樓宇的能效，推動(dòng)智能樓宇的能源使用可視化和網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)人、設(shè)備、材料等生產(chǎn)要素和資源的相互識(shí)別、實(shí)時(shí)交互、信息集成。

此外，節(jié)能控制技術(shù)需要借助傳感器技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等，以提高節(jié)能自動(dòng)化控制的效果，通過(guò)節(jié)能控制系統(tǒng)輸出的能源控制策略和優(yōu)化策略可引導(dǎo)消費(fèi)者正確合理使用電能以及其他的能源形式，同時(shí)對(duì)智能樓宇系統(tǒng)中制定合理的能源使用方案具有一定的參考作用。

3 節(jié)能控制技術(shù)在智能樓宇中的應(yīng)用

近年來(lái)節(jié)能自動(dòng)化控制技術(shù)得到了較為快速的發(fā)展，在多個(gè)行業(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用。此外，節(jié)能環(huán)保理念在逐漸深入人心，引起了社會(huì)的高度重視，在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)，是提高節(jié)能環(huán)保效率的重要途徑。通過(guò)采用自動(dòng)化控制技術(shù)，在智能樓宇中構(gòu)建節(jié)能綜合管控平臺(tái)，該平臺(tái)集成了能源供給、消費(fèi)及相關(guān)技術(shù)的各類(lèi)數(shù)據(jù)[3]，通過(guò)先進(jìn)的傳感器技術(shù)和高級(jí)計(jì)量系統(tǒng)，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)能源系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理。該能源信息化管理系統(tǒng)為分層分布式結(jié)構(gòu)，具體可分為感知層、控制層和應(yīng)用層。

3.1 感知層

感知層主要采用傳感器、智能電表和高級(jí)量測(cè)裝置等傳感設(shè)備為系統(tǒng)提供能源數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)打包上送到控制平臺(tái)便于系統(tǒng)進(jìn)行分析決策。傳感器技術(shù)在數(shù)據(jù)采集方面具有優(yōu)勢(shì)，利用傳感器提供的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，用于輔助決策，可提高能源自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能控制水平。

3.2 控制層

控制層主要是采用信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)手段，對(duì)感知層上送的能源數(shù)據(jù)加以存儲(chǔ)、整合。數(shù)據(jù)的傳送可采用工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，建立能源SQL數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)能源管理中心中的計(jì)算機(jī)進(jìn)行可視化分析計(jì)算，并可通過(guò)IED顯示屏加以展示。控制層相當(dāng)于整個(gè)能源信息化系統(tǒng)的大腦，起著綜合分析與決策作用，并對(duì)能源利用情況進(jìn)行分析，輸出最佳的能源使用控制策略。

3.3 應(yīng)用層

應(yīng)用層可采用Web瀏覽技術(shù)，在能源管理系統(tǒng)中組建多個(gè)工作站，接入系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀取能源管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息，可將數(shù)據(jù)生成報(bào)表等形式加以查看。同時(shí)，系統(tǒng)分析計(jì)算出的決策結(jié)果可為制定能源政策提供參考，合理調(diào)整能源使用策略及消費(fèi)方式，提供能源利用效率。以上分析了智能樓宇中節(jié)能控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及基本原理，該節(jié)能控制系統(tǒng)對(duì)能源產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)、消費(fèi)革命具有一定的推動(dòng)作用。若對(duì)該節(jié)能控制系統(tǒng)在樓宇中加以推廣，則可以取得較為可觀的節(jié)能效益。

4 結(jié)論

在智能樓宇領(lǐng)域中采用節(jié)能自動(dòng)化控制技術(shù)，可以使得智能樓宇在今后的節(jié)能領(lǐng)域中獲得進(jìn)一步的發(fā)展。智能樓宇自身涉及到的科技含量較高，也需要自動(dòng)化控制系統(tǒng)提供一定的技術(shù)支撐，本文對(duì)節(jié)能自動(dòng)化控制技術(shù)在智能樓宇領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了分析，對(duì)于提高節(jié)能環(huán)保的效率具有一定的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李壯壯，李思翰，楊名亞，等.樓宇自動(dòng)化在高校節(jié)能管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].設(shè)備管理與維修，2019（10）：191-192.

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[3]李婷婷.樓宇自動(dòng)化節(jié)能控制措施分析[J].裝備制造技術(shù)，2017（11）：131-133.