建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案

建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案
1 概述
目前,我國(guó)已經(jīng)是世界上的第二大能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),統(tǒng)計(jì)顯示,我國(guó)建筑能耗約占全國(guó)總能耗的28%,在我國(guó)每年新建的20億平方米建筑中,其中99%是高能耗建筑;而既有的建筑中,僅有4%采取了節(jié)能措施。
大型公共建筑不但能耗密度高,而且能源浪費(fèi)非常嚴(yán)重,具有巨大的節(jié)能空間,建筑節(jié)能的已經(jīng)勢(shì)在必行,節(jié)能降耗,計(jì)量先行。
住建部、財(cái)政部頒布的《關(guān)于加強(qiáng)國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能管理工作的實(shí)施意見(jiàn)》,明確提出了“要求在全國(guó)范圍內(nèi)逐步建立部級(jí)、省級(jí)、市級(jí)、區(qū)級(jí)能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái),*終建立起全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)的工作目標(biāo)。
北京愛(ài)德佳創(chuàng)科技有限公司通過(guò)自主研發(fā),推出了完善公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案、大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)上報(bào)系統(tǒng),具有完善的能耗采集器產(chǎn)品,支持眾多的通迅規(guī)約,如DL/T645、CJ/T188、ModbusRTU、ModbusTCP、住建部能耗協(xié)議等,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑的分類(lèi)分項(xiàng)采集和傳輸,遵循住建部的《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能傳輸技術(shù)規(guī)范》,具有斷點(diǎn)續(xù)傳,支持采用Internet和4G無(wú)線(xiàn)等多種傳輸介質(zhì)。
2 系統(tǒng)特點(diǎn)
使用IDE-6000系列能耗采集器,以及采用本地監(jiān)控系統(tǒng),構(gòu)建公共建筑能耗在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要特點(diǎn)如下:
1)實(shí)現(xiàn)對(duì)大型公共建筑的用電、用水、用煤、暖氣等介質(zhì)能源實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)能源監(jiān)測(cè);
2)自主研發(fā)的能耗采集器,通過(guò)RS485\RS232、RJ45、無(wú)線(xiàn)4G等通訊方式對(duì)電表、水表、氣表實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集;
3)能耗采集器具有采集時(shí)間靈活設(shè)定,具有internet/無(wú)線(xiàn)4G傳輸機(jī)制,能夠?qū)崿F(xiàn)斷點(diǎn)續(xù)傳,確保數(shù)據(jù)在30天斷線(xiàn)的情況下,數(shù)據(jù)有效本地存儲(chǔ),在上線(xiàn)后續(xù)傳;
4)實(shí)現(xiàn)對(duì)單位建筑,單位房間的能耗分進(jìn)行分類(lèi)分項(xiàng)統(tǒng)計(jì);
5)具有二級(jí)管理子單元,如遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng),宿舍預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)等;
6)數(shù)據(jù)傳輸采用MD5認(rèn)證算法以及AES加密算法,保證信息傳輸?shù)目煽啃浴⒈C苄浴?/span>
3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
公共建筑能耗在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)根據(jù)具體的工程情況來(lái)組網(wǎng),采用分層分布式結(jié)構(gòu)。
根據(jù)項(xiàng)目規(guī)模的大小,可以靈活選擇通訊介質(zhì)和組網(wǎng)方式。當(dāng)設(shè)備比較集中時(shí),通訊介質(zhì)通常采用屏蔽雙絞線(xiàn)和五類(lèi)八芯屏蔽電纜;當(dāng)系統(tǒng)設(shè)備比較分散時(shí),可采用光纖作為通訊介質(zhì),組網(wǎng)方式可以采用光纖環(huán)網(wǎng)或者光纖星型網(wǎng);如果設(shè)備較少而且非常分散,可以采用無(wú)線(xiàn)通訊設(shè)備組網(wǎng)。
如下圖是采用進(jìn)行本地采集,集中之后,分類(lèi)分項(xiàng)按國(guó)家導(dǎo)則上報(bào)到能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)。

另一種是采用IDE-6000系列,直接采集電表和水表數(shù)據(jù),在采集器上進(jìn)行分類(lèi)分項(xiàng)統(tǒng)計(jì),遵循國(guó)家導(dǎo)則進(jìn)行上報(bào)平臺(tái)。

對(duì)公共建筑的能耗的分類(lèi)分項(xiàng)示意圖如圖所示:

建筑物、采集器、采集點(diǎn)、分類(lèi)分項(xiàng)能耗等信息依據(jù)各地能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的要求進(jìn)行編碼,能耗數(shù)據(jù)經(jīng)加密后可按要求定時(shí)上傳*上級(jí)能耗監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心。
4 能耗采集器
能耗集器產(chǎn)品采用北京愛(ài)德佳創(chuàng)科技有限公司自主研發(fā)的智能型采集產(chǎn)品,具有嵌入式化、智能化、多協(xié)議支持、數(shù)據(jù)斷點(diǎn)續(xù)傳,數(shù)據(jù)完整性保證,前置運(yùn)算等特點(diǎn)。

技術(shù)規(guī)格如下所示:
電源:9-30V,高性能穩(wěn)壓電路支持 2 種接口,5.08 歐式端子與標(biāo)準(zhǔn) DC 座; 功耗:≤3W ; MTBF:大于 10 萬(wàn)小時(shí); 外殼:1.0mm 優(yōu)*鋼板; 重量:360g; 尺寸:109×87×27mm 不含掛耳 安裝方式:壁掛安裝; RTC:內(nèi)嵌后備鋰電池 RTC 工作溫度:-10~60 ℃; 工作濕度:20~90% 無(wú)凝露; 抗震性能:1G @ IEC-68-2-6,正弦 波,5~500 Hz 1 Oct./min,1 hr/axis; 抗沖擊:5G @ IEC-68-2-27,半正弦 波,30 ms; | ? 高性能 ARM926EJ 內(nèi)核,主頻 240MHz; ? 32MByte 高性能內(nèi)存 ? 板載 128MByte SLC Nand Flash ? 2 路 RS232/485 接口, 每通道獨(dú)立光電隔離, 所有 信號(hào)線(xiàn)均提供 15KV ESD;支持 4KV 雷擊防護(hù); ? 1 路 100M/10M 自適應(yīng)網(wǎng)卡,15KV 空氣放電及 8KV 接觸放電保護(hù) ? 1 個(gè) TF 卡接口, ? 1 路 USB HOST,插口為標(biāo)準(zhǔn) USB A 型標(biāo)準(zhǔn) USB 座; ? Debug UART 口對(duì)外接口為 miniUSB 座,內(nèi)部集成 USB 轉(zhuǎn)串口芯片,方便用戶(hù)直接使用串口進(jìn)行調(diào)試與 維護(hù) ? 內(nèi)部集成實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC 時(shí)鐘電源 3V) 板載 RTC 備份電池?cái)嚯姾罂梢赃\(yùn)行 3 年以上 ? 內(nèi)置硬件加密,硬件看門(mén)狗(WDT)監(jiān)控; ? LINUX 2.6.28 操作系統(tǒng); |
5 系統(tǒng)功能
通過(guò)485總線(xiàn)方式建立數(shù)據(jù)采集器和計(jì)量裝置的連接,并支持符合各相關(guān)行業(yè)智能儀表標(biāo)準(zhǔn)的各種有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)物理接口。對(duì)于電能表,參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 645-1997《多功能電表通信規(guī)約》執(zhí)行。對(duì)于水表、燃?xì)獗砗蜔幔ɡ洌┝勘恚瑓⒄招袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ/T 188-2004《戶(hù)用計(jì)量?jī)x表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件》執(zhí)行。能耗數(shù)據(jù)的采集頻率為每10分鐘1次到每1小時(shí)1次之間,數(shù)據(jù)采集頻率可根據(jù)具體需要靈活設(shè)置。
能耗采集終端良好支持豐富的通信規(guī)約,下行協(xié)議支持:
序號(hào) | 規(guī)約 | 表計(jì)類(lèi)型 | 通信方式 |
1 | DL/T645-1997 | 電表 | RS485 |
2 | DL/T645-2007 | 電表 | RS485 |
3 | Modbus RTU/ASCII | 水表、氣表 | RS485 |
4 | CJ/T-188-2004 | 水表、氣表 | RS485 |
5 | EN13757-2 | 熱表 | RS485 |
6 | M-Bus | 熱表、氣表 | RS485 |
7 | 用戶(hù)自定義協(xié)議 | 特殊表計(jì) | RS485 |
上行協(xié)議支持:
序號(hào) | 規(guī)約 | 通訊類(lèi)型 | 通信網(wǎng)絡(luò) |
1 | DB35 | GPRS/4G | 無(wú)線(xiàn)通信 |
2 | XML TCP | Internet | 以太網(wǎng) |
3 | Modbus TCP | 工業(yè)以太網(wǎng) | 以太網(wǎng) |
4 | 住建部能耗規(guī)約 | Internet | 以太網(wǎng) |
5 | Modbus RTU | 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn) | RS485 |
6 平臺(tái)功能
6.1 建筑信息編碼
能耗數(shù)據(jù)采集點(diǎn)識(shí)別編碼規(guī)則為細(xì)則層次代碼結(jié)構(gòu),主要按5類(lèi)細(xì)則進(jìn)行編碼,包括:行政區(qū)劃代碼編碼、建筑類(lèi)別編碼、建筑識(shí)別編碼、數(shù)據(jù)采集器識(shí)別編碼和數(shù)據(jù)采集點(diǎn)識(shí)別編碼。

公共建筑能耗在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為保證能耗數(shù)據(jù)可進(jìn)行計(jì)算機(jī)或人工識(shí)別和處理,保證數(shù)據(jù)得到有效的管理和支持高效率的查詢(xún)服務(wù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)及交換的一致性,采用數(shù)據(jù)編碼規(guī)則。能耗數(shù)據(jù)編碼規(guī)則為細(xì)則層次代碼結(jié)構(gòu),主要按7類(lèi)細(xì)則進(jìn)行編碼,包括:行政區(qū)劃代碼編碼、建筑類(lèi)別編碼、建筑識(shí)別編碼、分類(lèi)能耗指編碼、分項(xiàng)能耗編碼、分項(xiàng)能耗一級(jí)子項(xiàng)編碼、分項(xiàng)能耗二級(jí)子項(xiàng)編碼。編碼后能耗數(shù)據(jù)由15位符號(hào)組成。若某一項(xiàng)目無(wú)須使用某編碼時(shí),則用相應(yīng)位數(shù)的“0”代替。設(shè)備調(diào)試功能可以快速的判斷設(shè)備連接是否正確,數(shù)據(jù)是否真實(shí),當(dāng)設(shè)備連接出現(xiàn)錯(cuò)誤或設(shè)備地址定義不當(dāng)時(shí),系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)提示信息。
6.2 歷史數(shù)據(jù)庫(kù)
系統(tǒng)可通過(guò)商用數(shù)據(jù)庫(kù)軟件建立歷史數(shù)據(jù)庫(kù),歷史數(shù)據(jù)庫(kù)能保存10年以上的數(shù)據(jù)內(nèi)容。其中包括:原始數(shù)據(jù)、小時(shí)數(shù)據(jù)、日?qǐng)?bào)數(shù)據(jù)、月報(bào)數(shù)據(jù)、年報(bào)數(shù)據(jù)。并能實(shí)現(xiàn)即時(shí)打印功能和下載數(shù)據(jù)到U盤(pán),方便用戶(hù)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)表的應(yīng)用。
數(shù)據(jù)表內(nèi)將能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)、分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)并保留各支路的原始數(shù)據(jù)。其中分類(lèi)、分項(xiàng)數(shù)據(jù)包括:電量、水耗量、燃?xì)饬俊⒓泄岷臒崃俊⒓泄├浜睦淞俊⑵渌茉磻?yīng)用量、照明插座用電、空調(diào)用電、動(dòng)力用電、特殊用電、電量折算標(biāo)煤值、燃?xì)饬空鬯銟?biāo)煤值、集中供熱耗熱量折算標(biāo)煤值、集中供冷耗冷量折算標(biāo)煤值、其他能源應(yīng)用量折算標(biāo)煤值、照明插座用電折算標(biāo)煤值、空調(diào)用電折算標(biāo)煤值、動(dòng)力用電折算標(biāo)煤值、特殊用電折算標(biāo)煤值。
6.3 圖形趨勢(shì)
能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)針對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形趨勢(shì)分析,能更直觀(guān)的體現(xiàn)數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)。其中包括小時(shí)曲線(xiàn)、日?qǐng)?bào)曲線(xiàn)、月報(bào)曲線(xiàn)、年報(bào)曲線(xiàn)。并能實(shí)現(xiàn)直接打印,能夠?qū)η€(xiàn)圖形進(jìn)行切換,顯示不同類(lèi)型的圖形。例如:餅圖、柱狀圖(普通柱狀圖以及堆棧柱狀圖)、線(xiàn)圖、區(qū)域圖、分布圖、混合圖、甘特圖、儀表盤(pán)或動(dòng)畫(huà)等。

6.4 報(bào)警功能
建筑能耗在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)報(bào)警功能劃分為2個(gè)級(jí)別,初級(jí)報(bào)警和高*報(bào)警。能對(duì)每一監(jiān)測(cè)的參數(shù)進(jìn)行初級(jí)報(bào)警設(shè)置和高*報(bào)警設(shè)置。掉電參數(shù)和記錄都能自動(dòng)保存。也可以根據(jù)需求將報(bào)警記錄上次*服務(wù)器。報(bào)警過(guò)程分為2個(gè)過(guò)程,報(bào)警觸發(fā)過(guò)程和報(bào)警恢復(fù)過(guò)程。系統(tǒng)將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的記錄。

6.5 操作者權(quán)限
對(duì)于所有裝設(shè)了帶有控制管理功能的能耗設(shè)備,在能源管理站中操作人員可通過(guò)建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行管理和調(diào)節(jié),如:斷路器的開(kāi)關(guān)、電機(jī)的啟停等操作;冷凍機(jī)組、冷凍水泵、冷卻塔、新風(fēng)機(jī)組等的運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視和管理;水泵、供熱泵等運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視和管理。
以上由愛(ài)德佳創(chuàng)科技整理的建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案,專(zhuān)注于電力監(jiān)控系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)的等領(lǐng)域。