了解建筑能耗监测、智能控制和管理服务系统
随着节能减排政策的推进，建筑能耗问题越来越受到关注。为了方便人们了解建筑物的实时能耗情况，改变用户的用电习惯，降低用能客户的能源成本，同时方便电网公司对区域实施需求侧管理。建筑群，满足建筑领域对节能技术和节能管理的总体要求，本文主要介绍了建筑能耗监测与智能控制系统。
1 系统基本结构
系统的基本结构。
传感器——输入操作命令，发送给管理主机或执行器。
执行器——输出动作指令，执行楼宇设备的启停和调节。
管理主机——信息处理中心，接收指令并将指令传递给执行器，执行器动作。
通信模块——传递信息指令、信息连接指令传输通信。
动作组件——接收信息指令并执行相关动作的支撑组件。
云平台——对采集到的各方面数据进行分析处理，并发出告警和管理指令。
系统基本结构图
2 技术方法
通过采集器和智能管理主机进行建筑能耗检测和智能控制、数据采集和智能控制的能效服务。智能管理主机一方面通过Rs485总线与底层各种设备连接通信，另一方面通过Rs485总线与上层设备的建筑能效监控管理中心连接。互联网。能量采集器连接并缓存实时数据到能量采集器。能量采集器通过互联网与顶层(设备)监控管理中心进行通信，实现对楼宇的主动控制或智能控制。建筑物的能源服务管理。
底层各种设备包括：Rs485总线接口的电表、水表、气表、热量表、能耗监控插座、能耗监控开关执行器、智能照明控制板、数据采集器、红外转发器等。
顶层设备包括：服务器、计算机、管理系统软件等。顶层设备用于各种底层设备和四张表的数据采集、监控和数据采集。同时分析并做出相应的判断和操作，必要时对底层的各种设备进行控制、设置或编程。
系统可以通过服务器向手机AP推送各种信息，同时接收手机AP的操作指令，通过互联网进行远程监控，实现与上级平台的通信，并实现更广泛的用能终端监控管理，形成电能服务管理平台与建筑节能服务云平台的融合，实现对所有用户的数据监测、分析、预警，并实施主动控制或智能控制，实现建筑节能策略的动态优化控制，进而为用户提供经济指导方案。
3 系统组成结构
建筑能耗监测与智能控制系统的基本组成是各部件通过总线连接形成一条支线，若干条支线组成一个区域，若干个区域组成一个大系统。一条支线可以连接64个总线单元，每个区域可以容纳15条支线，每个系统可以有15个区域。
当系统比较小，一条支线足以容纳时，可以不配置线路耦合器，如图3所示。在同一条支线中，功率模块与MG组件之间的距离为350m ，两个组件之间的距离为700m，整个支线长度不超过1000m。支线与支线之间的连接称为主线，也需要电源供电，对母线元件数量和距离的要求与支线相同。
系统也可以通过智能管理主机直接连接到以太网，如图4所示。在这种情况下，智能管理主机可以代替线路耦合器或继电器的作用。这种方法可以解决超长距离传输的问题，同时可以提高系统主干线的传输速率。
4 物联网技术应用
4.1 物联网数据采集技术
为物联网感知和信息处理向智能化、网络化方向发展，本研究方向从多功能传感芯片及组件、嵌入式传感系统、传感信息融合处理三个层面开展研究工作[2-3]。
(1) 多功能传感器芯片及元器件
在很多情况下，物联网系统需要在复杂的环境中感知多种类型的物理信息,组件级集成创新。
(2) 嵌入式传感器系统
传感器网络融合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络和无线通信技术、分布式信息处理技术等，传感器协同实时监测、感知和收集各种环境或监测对象的信息，是物联网感知的重要手段。
(3) 传感信息融合处理
物联网系统中多类型、多传感器感知信息的融合处理直接关系到信息采集的有效性、准确性和可靠性。通过有效的信息提取、网络自适应感知和自适应编码等，提高多媒体信号在网络传输过程中的服务质量。
4.2 总体技术框架
4.2.1 平台功能框架
建筑能耗监测与智能控制，主要是对建筑内水、电、煤、气的消耗和使用情况进行监测，并以此为基础对各耗能设备进行智能控制。该平台的基础数据为楼宇、设备管理、物联网数据采集中间组件、数据接口、权限系统，并在此基础上构建能源管理系统。车站检测各类用能状况，通过空调管理、路灯管理、项目管理等方式优化用能结构，实现实时能耗、分项能耗、设备状态实时预警，从而实现能源公开，实现建筑节能。程序优化。该平台的功能框架如图5所示。
平台功能框架图
4.2.2 平台技术架构
平台通过工业组态数据采集接口、安全数据接口等多种接口向各个数据单元传输数据。分析各种数据并生成实时数据、历史数据、预警数据，并结合各种终端应用，实现建筑能耗检测和智能控制。平台技术架构如图6所示。
平台技术架构
4.3 建筑能耗监测
4.3.1 能耗分类及分项
(1)建筑基础信息采集统计，包括建筑基础信息调查、近年建筑能耗、水费等费用的采集统计;
(二)建筑能耗分类，包括电、水、气、集中供热、集中供冷、煤炭、液化石油气、人工煤气、汽油、煤油、柴油、可再生能源和其他能源应用;
(3) 建筑类用水量，包括市政自来水用水量和非传统用水量;
(4) 室内耗能设备或系统基本信息的收集与统计;
(5)运营管理节能和行为节能调查(含建筑能耗管理制度)，建筑物内人员行为节能调查。
4.3.2 能耗诊断
设计一套实用的能耗分析初步方案，包括能耗参考值设定、能耗分析、能耗成本分析、能耗总量基准分析、能耗平均基准分析、分项电路分析和能耗分析报告实现能耗数据的统计处理和节能分析。
4.3.3 能耗公示
(一)基本建筑信息
建筑基本信息，包括建筑名称、建筑面积、建筑高度、建筑层数、建筑功能、建成使用年份、常住人口、主要能源消耗方式等。
(2) 能源和水资源消耗指标
能源和水资源消耗指标，包括年度能源消耗总量和年度水资源消耗总量。公示能源用水量，包括实际能源用水量和标准量。年度分类能源消费量：年度用电量、年度燃料(煤、气、油等)消耗量、年度集中供热、年度用水量等。 年度分类用水量：市政自来水消费量、非传统水(雨水) , 再生水) 消耗量。单位面积年能耗、单位面积年用水量、生均年能耗、生均年耗水量。
4.3.4 决策支持系统
系统实现以建筑节能为目标，以强大的数学模型为基础，以优化的控制算法为核心，以具有自学习功能的能耗趋势作为开环计算的基础，以客观的能耗分析为评价index 多需求为服务宗旨，以原有系统改动量为导向，体现优良的降耗指标。
系统可根据应用需求，在系统统计区域内提供任意范围、任意时间段、任意能耗系统、任意单个设备的详细能耗数据;用户可个性化汇总方式，根据查询需求生成明细能耗数据报表 能耗数据报表还可以生成柱状图、曲线图、饼图、点图、面积图等统计图表的能耗数据报表，以便直观分析数据的能耗。
5 建筑能量分析系统
5.1 概述
Acrel-5000web建筑能源分析系统是用户终端能源管理分析系统在电力管理系统的基础上增加了水、气、煤、油、热(冷)等的集中采集和分析，并通过细分统计在用户终端所有能源消耗情况，都可以直观的数据和图表向管理者或决策者展示各类能源的使用和消耗情况，便于发现高耗能点或不合理的用能习惯，有效节约能源，为用户进一步节能改造或设备升级提供准确数据支持。用户可按照国家有关规定进行能源核算，分析现状，发现问题，挖掘节能潜力，提出可行的节能措施，并向县级以上节能管理部门报送能源核算报告等级。
5.2 应用场所
适用于公共建筑、集团公司、工业园区、大型物业、学校、医院、企业等行业的能耗监控管理的系统设计、建设和运维。
6 系统功能
6.1 系统概述
平台运行状态、当月能耗换算、地图导航、各能耗小时、月度曲线、当日同比分析、当月能耗滚动显示。
6.2 能耗概况
比较建筑物、部门、区域、支路、分类项目的能耗情况，支持当日小时趋势、当月日趋势曲线、分时段能耗统计比较、总量比较能源消耗同比。
6.3 能耗统计
以日、月、年报表形式统计建筑物、区域、分项、支路等结构，分类能耗统计，支持报表数据导出EXCEL，支持选择建筑物数据生成直方图。
6.4 多关税统计
多资费报表按日、月、年对单个建筑物下不同支路的峰、峰、平、谷用电量和成本进行统计分析。支持数据导出到EXCEL。
6.5 同比分析
以日、月、年为基础，结合图表报表，对建筑、分项、区域、支路等能耗数据进行逐年分析。
6.6 能量流图
能量流向图展示了单个建筑在指定时间内各类能量从源头到末端的能量流向，支持按原值和折现值查看。
6.7 夜间能耗分析
夜间能耗采用表格、曲线、饼图等方式，对指定时间段内选定分支机构的能耗进行分类，并比较工作时间和非工作时间的能耗，并支持报表导出。
6.8 设备管理
设备管理包括设备类型、设备台账、维修记录等功能，协助用户合理管理设备，保证设备运行。
6.9 用户举报
用户报表自动统计所选建筑能耗的月环比趋势，并提供简单的能耗分析结果，提供单独的多费率能耗分析，报表可编辑。
7 系统硬件配置
8 结论
建筑能耗检测与智能控制系统，通过对建筑能耗数据的实时监测与智能控制相结合，可以获得建筑能耗的优化方案，大大降低传统建筑的能耗。系统采用统一的485协议，每个设备只要符合该协议就可以在系统中使用，方便了系统设计人员的设计和集成商的集成，接线简单明了，电线的使用减少了。方便后期的维护工作，方便用户的统一管理。
