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浅谈建立大型建筑能耗实时群控平台的迫切需求性
摘 要:随着我国建筑总量的攀升和建筑能耗的不断提高,其中以大型建筑最为突出,建筑节能这个问题变得越来越受到关注。而在寻求建筑节能的方法之前,必须获得建筑能耗的各项数据,通过分析需求节能的突破口。文章通过分析当前各项已有的获取建筑能耗数据的方法,并提出了建立大型建筑能耗群控平台的迫切需求性。
  关键词:大型建筑;能耗;群控平台
  1 我国发展现状及缺陷
  我国对各种能源能耗实时监控研究起步也较晚,技术水平差距还较大。本世纪开始,国内福州大学、湖南交通职业技术学院、淮安信息职业技术学院、华东交通大学、新疆电力科学研究院、天津市水文水资源勘测管理中心等高校和科研院所对各种能源的实时监控展开了深入研究,取得了一定的成果。
  福州大学吴亦锋、刘彪、许巧玲建立一个大型公共建筑能耗监测平台,获取建筑各分类分项能耗数据。能耗数据传输至数据中心进行分析处理,把分析处理结果通过网页以图表等形式对外公布。系统按功能分为数据采集子系统数据传输子系统和数据处理子系统。基于能耗数据监测平台应用模糊控制技术对建筑能耗引入监控环节,约束大型公共建筑的能源消耗,提高建筑运行能效。
  湖南交通职业技术学院陈建平通过汽车油料监控系统可方便地对汽车油料使用过程进行实时监控。该系统从设计上可分为油量数据采集器、无线射频抄表器和pc机软件三个部分。结合了数据采集、数据存储、无线射频抄表三个关键技术,实现了实时记录汽车油耗,通过无线射频方式抄表并上传至pc机,由配套业务管理软件分析数据并进行绩效管理。www.11665.COm
  淮安信息职业技术学院周雷、吕广才、谭伟东设计一种太阳能电池发电量实时监控系统,该系统利用单片机和霍尔电流传感器实时测量太阳能电池的输出电压、电流得到输出功率,然后经运算得到电量值送液晶显示器显示结果。实验表明,该系统测量误差小于3%,且低成本、低功耗,使其在离网光伏系统中应用广泛。
  华东交通大学张征、陈琦、饶攀针对“无人值班,少人值守”的变电站采用组态王电力版(6.53)软件开发设计,通过上位机与下位机的数据实时传输,实现人机界面友好,运行可靠的监控系统。此监控系统不仅实现遥调、遥测、遥控、遥信的“四遥”基本功能,而且可以实现曲线、报警、打印、数据库管理等功能,可应用于变电站和电力企业的实时监控。
  新疆电力科学研究院何一凡、王涌、王伟、来章荪根据节能发电调度的要求,依据现有的标准,建立起火电机组能耗实时监控系统的数学模型。为疆内实行节能调度提供技术保证。
  天津市水文水资源勘测管理中心蔡旭、田翠荣、徐嘉利用现代化的信息技术研究和开发建设天津城市水资源实时监控系统,分析了系统建设对提高天津市城市水资源管理综合能力和管理水平的作用,并提出了系统建设的设想和思路,以提高系统的实用性和可操作性。
  通过上述内容可以看出当前建筑能耗存在以下几个有待解决的问题:
  (1)我国是能源消耗大国,必须加大节能力度,而建筑能耗所占总能耗比重越来越大,国家已经把建筑节能列为一项重点任务。当前城市化快速发展进程中,建筑的数量越来越多,建筑节能潜力很大,而建筑节能需要大量的数据作为基础。
  (2)目前国内专家对能源监控研究只是针对单一建筑能耗、汽车油耗、太阳能发电、变电站、火力发电、水资源等方面进行了研究,而对于建筑能耗监控的研究较少,而对于多个建筑的实时群控方面研究就更少了。
  (3)鉴于节能目前在我国的重要性,人们希望能够随时获得可靠的基本能源消耗信息,但是能耗数据的获取是最大问题,由于数据量的急剧增加,现今的能耗统计需要数百个甚至上千个相关部门或建筑的数据,同时人们对数据的真实性要求更高,因此在数据获取阶段应该尽可能减少人工的抄录,数据获取渠道应该以m2m(machine to machine)为最佳方案,这样可一个保证能耗统计信息具有一定的时效性,在数据获取阶段要求数据的实时性越来越高,这样实时的有效的真实的能耗数据为后续的节能奠定的坚实的基础。
  2 建立大型建筑能耗实时群控平台的构想
  基于软件平台,搭建建筑能耗集中监控仿真

平台,寻求实现建筑能耗集中监控的有效途径。目前国内对于建筑的能耗监控多为单体建筑的能耗监控,对于建筑能耗集中监控的研究尚属前沿,通过对被监测对象进行分析研究,将被监测对象的测量数据按照电能的功率测量和流体的流量进行分类,选择相应的数据采集器,搭建数据采集网络联系数据采集器和数据终端,数据传到终端后,数据终端将数据交给通信模块上传到服务器,由服务器完成数据的分析汇总,从而实现建筑能耗的实时群控。
  建筑能耗实时群控平台的系统框架如图1所示。从图中可以看出系统架构上分为四个层次,分别为数据管理中心、客户中心、现场工作站和数据采集终端。
  建筑能耗实时群控平台的顶层是数据管理中心,数据管理中心拥有存储大型的数据库的服务器,通过有线或者无线方式与每一个客户中心联接,将客户中心的数据实时传输到数据管理中心服务器,经过授权后可以利用建筑能耗实时群控软件通过网络对数据中心服务器进行访问,用户可以对多个建筑能耗状况进行集中监视,并且可以得到各个建筑的各种能耗的信息,并能够转化成为相对应的图表,还可以进行横向(多个建筑同一时间)或纵向(同一建筑不同时间)的能耗图形对比,这样用户可以通过建筑能耗实时群控软件了解建筑能耗使用状况,以决定下一步采取哪些相应的节能手段。
  建筑能耗实时群控平台的第二层是客户中心,它是针对群体建筑或者具有一定相关性的多栋建筑组建立的数据中心,客户中心与现场工作站之间是通过tcp/ip的方式进行互联,具体的联接方式可以是有线联接也可以是无线联接。
  建筑能耗实时群控平台的第三层是设置在每个建筑内的现场工作站,底层的各个传感器采集的数据通过数据总线相联组成网络,通过相关协议汇集到现场工作站,现场工作站起数据转发作用。
  建筑能耗实时群控平台的底层是数据采集终端,对应各种能源类型的传感器,采集相关的能耗数据,并发送给现场工作站。
  3 大型建筑能耗实时群控平台的优点
  建筑能耗实时群控平台具有以下优点:
  (1)通过搭建软件平台实现对城市多个建筑能耗的集中群控,并能即时反映某个或某几个大型建筑在各个方面的实时能耗,并能以数据的方式保存下来,进行建筑能耗的横向或纵向的对比为后续的能耗的分析研究奠定基础。
  (2)建筑能耗实时群控平台软件集中解决了目前建筑能耗比较严重但建筑实时监控研究又比较薄弱;建筑能耗数据难以实时准确保存,给建筑节能研究带了数据方面的困难等诸多难点。
  4 结束语
  综上所述,可以看出建筑能耗实时群控平台能够有效的解决建筑能耗数据采集问题,给后续的能耗分析奠定了坚实的基础。
  参考文献
  [1]吴亦锋,刘彪,许巧玲.大型公共建筑能耗监控系统研究[j].福州大学学报,2011,vol.39 no.1:82-89.
  [2]陈建平.汽车油耗实时监控系统的关键技术[j].职业教育,2010年第06期(下):94.
  作者简介:罗涛(1982-),男,江西九江人,九江职业技术学院讲师,工程硕士。
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  •  作者:佚名 [标签: 能耗 群控 能耗 电梯 群控 能耗 能耗 ]
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