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王晶晶
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：當前，我國各地區都在建設智慧城市，提高城市的現代化與智能化。在這種背景下，很多城市都開始重視智能建筑和現代化的建筑能源管理，能夠整合城市區域內部各類孤立的能源信息，構建相對完整的能源平臺，滿足智慧城市的建設與發展需求。本文先闡述了物聯網技術和建筑能源管理系統的相互融合，并從多個層面分析了基于物聯網的建筑能源管理體系的構建，并探討了這兩者相融合體系的具體應用，給建筑能源管理體系的改善與優化提供了一定的參考與借鑒。
關鍵詞：物聯網技術;智能建筑;能源管理;能源信息
0概述
在近些年的發展中，我國一直都比較重視能源消耗與節能減排的問題，并進行了闡述。而城市作為我國社會居民的重要聚集地，節能減排也成為城市建筑能源管理的重中之重。在建筑全生命周期中，建筑使用過程中產生的能源消耗已經占了80%左右，但我國對于建筑能源的控制水平不夠，使得能源浪費現象非常突出。而使用物聯網技術以后，建筑能源管理系統的綜合水平與效率能夠得到較好保證，下面就控制建筑運作過程中產生的能源消耗問題進行分析，淺談基于物聯網技術的建筑能源管理體系的建設與應用。
1物聯網技術與建筑能源管理的融合
在當今我國社會經濟的不斷發展中，人們開始重視建筑能源管理系統的建設與運作。能源管理能夠強化對能源相關內容的協調與管理，降低建筑能源的消耗。在智能建筑體系中，建筑能源管理系統已經形成了現場層，網絡層和管理層的三層結構，具備了與物聯網技術相融合的基礎與條件。不僅如此，如果能夠將物聯網技術應用到建筑能源管理系統中，還能夠開發技術層次更高的能源管理服務。比如建筑能源系統在設置計量表計時功能時，如果沒有分類分項計量的相關模塊，就無法進行精細化全面化的能源管理功能。但使用了物聯網技術以后，分類分項技術就能夠得到較好的實現。除此之外，使用物聯網技術還能夠實現能源設備的遠程監控與管理功能，提高能源管理服務的技術層次。綜合來看，基于物聯網技術的建筑能源管理系統具有較強的可行性，并且能夠提供能耗數據采集，數據信息處理，網絡通訊，設備監控，遠程調控等多方面的功能與服務。而對于物聯網技術來說，應該著重開發其能耗分項計量，可再生能源管理，遠程監管等方面的技術。
2建筑能源管理體系的建設
在建筑能源管理系統中融入物聯網技術，整個系統建設主要可以分為四個部分。
第一，能耗分項計量模塊。這個模塊能夠實現建筑能源的精細化管理，主要包括電量，煤氣量，水耗量，耗熱量，耗冷量等，其中電量還要進行進一步的細分，分為照明用電，空調用電，動力用電，特殊用電等。這樣系統就可以根據不同的項目來進行分項計量，明確各個項目的能源消耗情況，并進行后續的匯總與處理。
第二，建筑設備監控系統(BAS)。當建筑能源管理體系中融入物聯網技術后，整個系統能夠對建筑能源消耗進行實時監測，實現管理與控制的融合與統一。具體來講，系統應該充分利用物聯網技術進行建筑內部各個設備的管理，明確各個設備的實時運作狀態，并利用這些動態化的數據完成能源管理的各項服務。
第三，獨立能源管理系統。這個系統主要分為三個部分，即感知層，傳輸層和應用層。其中感知層主要是建筑系統內部具有通信能力的計量設備，比如電表，風量計等。而傳輸層則主要是利用現代化網絡技術與信息通訊技術將基層設備采集的各類信息收集起來，并經過初步處理以后將這些數據傳輸到應用層。應用層主要是對上傳上來的各個數據包進行解析，并對各類能耗數據進行計量與分析。在進行數據的分析過程中，整個系統還可以針對設備的歷史能耗情況進行分析，并實時查詢不同設備的能耗分布曲線圖，提供直觀全面的能耗信息，并提供相應的決策與控制職能。
第四，建筑能源管理系統的物聯網接入。就我國當前城市建筑能源管理系統的實際現狀來看，物聯網接入方法主要可以分為四種，即OPC方式、web service方式。ODBC方式、前端通信適配式等。不同方式所對應的能源管理設備也有所區別，在實際使用的時候應該基于建筑情況來進行合理選擇。
3安科瑞能耗監控系統介紹
Acrel-5000能耗在線監測系統是用戶端能源管理分析系統，在電能管理系統的基礎上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析，通過對用戶端所有能耗進行細分和統計，以直觀的數據和圖表向管理人員或決策層展示各類能源的使用消耗情況，便于找出高耗能點或不合理的耗能習慣，有效節約能源，為用戶進一步節能改造或設備升級提供準確的數據支撐。用戶可按照國家有關規定實施能源審計，分析現狀，查找問題，挖掘節能潛力，提出切實可行的節能措施，并向縣級以上人民政府管理節能工作的部門報送能源審計報告。
3.1平臺結構
Acrel-5000能耗在線監測系統以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，根據現場實際情況采用現場總線、光纖環網或無線通訊中的一種或多種結合的組網方式，為大型公共建筑的實時數據采集及遠程管理與控制提供了基礎平臺，它可以和檢測設備構成任意復雜的監控系統。開放性、網絡化、單元化、組態化的采用面向對象的分層、分級、分布式智能一體化結構。建立如下層次結構：
3.2平臺功能
（1）系統可按使用年份統計建筑物各分類能耗——電、水、氣、集中供熱、集中供冷以及其它能源消耗量，自動折算成相應的標準煤消耗量，從而反映建筑物當年各分類能耗用能和綜合能耗。系統以餅圖形式展示建筑4大用電分項能耗的占比情況。系統以曲線圖形展現各類能耗的消耗的消耗趨勢，便于業主方實時直觀掌握能源消耗情況。
（2）系統可以根據分類能耗的支路名稱查詢用能情況，顯示當日和當月的用能峰值。顯示當日用能、當月用能、當年用能與昨日同期用能、上月同期用能、上年同期用能的比較情況。以條形顯示過去48小時、31天、12個月、3年的能耗情況。右上角顯示過去15分鐘曲線（電表顯示功率曲線，流量表顯示流速曲線）。
（3）系統依據建筑物能源消耗的分布情況進行能耗計量點的選取和設置，使得能耗監測系統可以覆蓋整個建筑物。系統使用者可通過相關界面調取該建筑物各能耗節點的能耗統計報表，減少用能的“跑、冒、滴、漏"和計量誤差。
（4）系統依據住建部分類分項能耗數據采集導則，將建筑物耗電分為照明插座、空調、動力和特殊用電進行計量裝置選型和設置，并按用能區域或功能區域等劃分并進行統計，以報表和同、環比棒圖形式展現該區域的能源消耗。
（5）系統可針對能源消耗量大的設備或區域進行準確定位，便于管理層制定節能績效考核制度，推動節能降耗的有效執行。為用能重點設備建立運行記錄檔案，長期跟蹤記錄設備運行過程中的能效分析評估結果，結合設備維護保養記錄，為設備的運行維護提供依據。
（6）系統提供分級權限管理功能，對具備權限用戶提供開放的信息維護接口，用戶可自行對建筑和系統監測范圍內計量點的信息進行增、刪、改和查詢，建筑物信息包括建筑類型、建設年代、建筑面積、建筑物人員數量等。系統還對無法自動采集的計量信息提供手動錄入功能，便于使用者掌握建筑物總體能耗情況。
3.3數據上傳
安科瑞能耗在線監測系統按照重點用能單位能耗在線監測系統技術規范定義的系統平臺接口協議規范的要求，將用能企業的基礎信息、計量器具信息、用能數據及能效數據上傳至省級或國家平臺，上傳數據經過HTTPS協議加密傳輸。如果數據傳輸失敗或超時（網絡故障），將重發數據，直至接收成功反饋消息。
3.4能源計量表具選型
3.5通訊網關參數
4結語
隨著我國城市現代化建設的不斷推進，各個城市對于自身生態環境的重視程度也會不斷提高，建筑能源管理體系也會變得更加完善。而作為一名建筑能源管理人員，在當前背景下也應該積極了解物聯網技術在建筑能源管理體系中的應用，并且能夠明確系統建設的各項細節與具體運作。在平時的時候，技術人員也應該收集國內外物聯網技術應用到建筑能源管理體系中的真實案例，吸取物聯網技術在建筑能源管理體系中的應用經驗。如此一來，我國建筑能源的管理與控制效果能夠得到有效保證，更好的貫徹我國關于節能減排的相關戰略。
【參考文獻】
[1]王洪民，趙連明，李清海．基于物聯網的節能減排綜合管理平臺建設研究［J］．電子世界，2017，(11):103－105．
[2]基于物聯網技術的建筑能源管理體系建設與應用[J].楊勇.居業.2018(11)
[3]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.06版
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