【解決方案】云能耗管理系統(tǒng)在高校建筑平臺的開發(fā)

1建筑能耗管理系統(tǒng)平臺架構(gòu)及應(yīng)用框架

  某學(xué)院是某市屬一所全日制普通本科高等院校，學(xué)校占地面積64.9×10m，建筑面積44.7x10m，擁有教學(xué)樓、辦公樓、體育館、運(yùn)動場、圖書館、教學(xué)實(shí)驗(yàn)先進(jìn)的數(shù)據(jù)傳感和采集設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，開發(fā)了建筑能耗監(jiān)管綜合平臺，高校建筑能耗管理系統(tǒng)平臺架構(gòu)如圖1所示，系統(tǒng)包括設(shè)備層、數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)層、基礎(chǔ)平臺層、開放接口層、應(yīng)用系統(tǒng)層和交互層。采用此能耗管理系統(tǒng)可對某學(xué)院的幾十棟校園建筑進(jìn)行遠(yuǎn)程、實(shí)時的能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測和采集，從而進(jìn)行能耗監(jiān)測、統(tǒng)計(jì)、分析、診斷，為*面實(shí)施校園能耗管理的可視化監(jiān)測、數(shù)字化管理、定額管理、量化評價等提供了強(qiáng)有力的支撐平臺。建筑能耗管理系統(tǒng)平臺從2014年開始建設(shè)，現(xiàn)水、電、供熱等初期工程已經(jīng)建設(shè)完畢并開始正式運(yùn)行，運(yùn)行效果良好。

2高校建筑能源管理系統(tǒng)平臺應(yīng)用的總體框架和實(shí)現(xiàn)功能

  某學(xué)院建筑能源監(jiān)管綜合服務(wù)平臺近、遠(yuǎn)期規(guī)劃主要包含如下若干子系統(tǒng),該平合應(yīng)用的總體框架和實(shí)現(xiàn)功能如圖2所示

1. 建筑電能計(jì)量管理系統(tǒng)

  建筑電能監(jiān)測管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)用電管理、費(fèi)用結(jié)算、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、指標(biāo)執(zhí)行情況監(jiān)督等多項(xiàng)功能。主要用于為各樓宇及用電部門進(jìn)行電能數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)測和歷史數(shù)據(jù)的分析對比，為實(shí)現(xiàn)各部門用電的量化管理提供了基礎(chǔ)條件。

2.建筑給水計(jì)量監(jiān)管系統(tǒng)

  給水計(jì)量監(jiān)測管理系統(tǒng)可實(shí)時監(jiān)測和采集用水管網(wǎng)各部位的積算水量,供控制中心及有關(guān)部門分析制定指標(biāo)決策使用還可以及時發(fā)現(xiàn)漏水點(diǎn)，為故障檢修爭取時間并*大限度的減少浪費(fèi)提高水資源使用效率和用水管理水平，從而實(shí)現(xiàn)給水管理的信息化、現(xiàn)代化。

3.建筑供熱計(jì)量管理系統(tǒng)

  基于溫度面積法的供熱計(jì)量管理系統(tǒng)，具有計(jì)量、系統(tǒng)管理兩大功能,系統(tǒng)由計(jì)*系統(tǒng)和遠(yuǎn)程終端管理系統(tǒng)組成可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測每棟樓供熱的即時數(shù)據(jù),如采暖房間溫度、供水、回水溫度等數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、統(tǒng)計(jì)分析，為供熱管理部門的科學(xué)供熱管理提供依據(jù)。

4.網(wǎng)預(yù)付費(fèi)管系統(tǒng)

  網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)采用基于校園網(wǎng)的實(shí)時通信與數(shù)據(jù)采集技術(shù)，結(jié)合內(nèi)嵌加密通信協(xié)議的智能預(yù)付費(fèi)水、電表該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時操作實(shí)時計(jì)量監(jiān)控，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時售退、實(shí)時通斷，有效地解決了收費(fèi)難的問題，并對用戶節(jié)約用水用電起到促進(jìn)作用。

5.能效綜合分析系統(tǒng)

  經(jīng)過大量基礎(chǔ)能耗數(shù)據(jù)的積累后，通過能效綜合分析系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)提取與模型化處理可進(jìn)一步結(jié)合氣候變化等因素，實(shí)現(xiàn)能源指標(biāo)的合理度評價、能耗走勢的科學(xué)預(yù)測。該系統(tǒng)的應(yīng)用將為節(jié)能管理中長期部署提供專家化的決策支持,為減少碳排放，實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展提供*面的信息支撐。

6.能源計(jì)管理系統(tǒng)

  主要用于為校內(nèi)各樓宇及用能部門分配月度季度、年度用能計(jì)劃指標(biāo)，并以分配的指標(biāo)作為能耗使用情況超標(biāo)預(yù)警、用能考核及獎懲的依據(jù)其中能耗數(shù)據(jù)模擬預(yù)測可實(shí)現(xiàn)功能:根據(jù)往期能源計(jì)劃指標(biāo)完成情況及增長數(shù)據(jù),模擬生成當(dāng)期及未來能耗指標(biāo)預(yù)測數(shù)據(jù)，為管理層提供決策支持。

7.能耗公系統(tǒng)

  能耗公示分為社會公示和校園內(nèi)部公示兩部分。提供單位的用能情況診斷信息;針對建筑、設(shè)備、部門等的用能情況評估。針對單體建筑單位面積能耗量、分類能耗量、人均能耗量等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)管，動態(tài)展示能耗排名、能耗成本排名等;提供能耗成本、年度節(jié)能率等報(bào)告，公示單位內(nèi)部能耗情況及排名,以及本年度和上年度的能耗對比信息。

3用水、用電能耗監(jiān)測與分析

3.1用水用電能監(jiān)測

  針對某學(xué)院的建筑實(shí)際情況，對具備設(shè)備安裝條件的17幢建筑樓宇進(jìn)行水、電能耗監(jiān)測，并完成每棟樓宇的用水量、用電*總計(jì)量,對具備分類分項(xiàng)條件的樓宇進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量。水、電能耗監(jiān)測的建筑類型包括:教學(xué)樓、食堂、學(xué)生公寓、行政樓、圖書館、后勤樓、鍋爐房、變電所等。該系統(tǒng)于2014年12月開始試運(yùn)行。

  圖3(A)(B)分別是某學(xué)生公寓2015年6月25日~6月27日3(分別是星期四星期五星期六)的照明插座逐時用電量和逐時用水量變化柱狀圖。工作日6月25和26日和星期六27日的日用電*和日用水量均差別不大,3d平均的照明插座日用電量為77.0kW·h;3d平均的日用水量為34.4m。

  圖4(A)(B)分別是某學(xué)生公寓2015年8月6日~8月8日3d(分別是星期四星期五、星期六)的照明插座逐時用電量和逐時用水量變化柱狀圖。此三天是暑假期間,3d平均的照明插座日用電*為32.1kw·h;3d平均的日用水量為5.54m與圖3中2015年6月25日~6月27日3d用電和用水相比分別減少58.3%和83.4%。

3.2用水、用電能耗對比分析

  能耗管理系統(tǒng)可以對各建筑分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行同比、環(huán)比對比分析[圖56分別為行政樓從2014年12月~2016年4月的月用電用水量對比圖對比分析圖中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)2016年3月和2015年3月相比用水和用電分別減少39.3%和19.4%兩的4月份節(jié)能率與3月份類似。經(jīng)過調(diào)研，行政樓節(jié)電主要是因?yàn)椴捎昧诵滦偷腖ED節(jié)能燈具學(xué)校正在對各棟樓的燈具陸續(xù)進(jìn)行更換。學(xué)校后勤維修部門對系統(tǒng)監(jiān)測到的一些可能漏水點(diǎn)進(jìn)行排查,發(fā)現(xiàn)并修*了一些漏水點(diǎn)，與往年相比,系統(tǒng)同期的用水量也有所降低圖56中2015年2月和2016年1月的月用電量和月用水量都為0是因?yàn)榉藕倨陂g沒有管理人員值班，關(guān)閉了水電能耗管理系統(tǒng)，已向相關(guān)工作人員反映此問題，以后會有所改進(jìn)。

4Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺

（1）概述

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺，建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)的平臺。用戶僅需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器，選配網(wǎng)關(guān)，自行安裝后掃碼即可使用手機(jī)和電腦得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)。

該平臺提供數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電管理、預(yù)付費(fèi)管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報(bào)警和記錄、運(yùn)維管理等功能，并支持多平臺、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問。

（2）應(yīng)用場所

本平臺適用于公寓出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統(tǒng)集成商、小型物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業(yè)能耗、智能燈塔、電力運(yùn)維等領(lǐng)域。

（3）平臺結(jié)構(gòu)

（4）平臺功能

◆電力集抄

電力集抄模塊可以實(shí)現(xiàn)對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、分析、預(yù)警及綜合展示，以保證配電室的環(huán)境友好。在智能化方面實(shí)現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測'、遙信、遙控控制，對系統(tǒng)進(jìn)行綜合檢測和統(tǒng)一管理；在數(shù)據(jù)資源管理方面，可以顯示或查詢供配電室內(nèi)各設(shè)備運(yùn)行（包括歷史和實(shí)時參數(shù)，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行日報(bào)、月報(bào)和年報(bào)查詢或打印，提高工作效率，節(jié)約人力資源。

變壓器監(jiān)控

配電圖

◆能耗分析

能耗分析模塊采用自動化、信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過程的自動化、科學(xué)化管理，使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有*結(jié)合起來，運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，進(jìn)行離線生產(chǎn)分析與管理，實(shí)現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度，優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、有效利用能源，提高能源質(zhì)量、降低能源消耗，達(dá)到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。

能耗概況

◆預(yù)付費(fèi)管理

1）登陸管理：管理操作員賬戶及權(quán)限分配，查看系統(tǒng)日志等功能；

2）系統(tǒng)配置：對建筑、通訊管理機(jī)、儀表及默認(rèn)參數(shù)進(jìn)行配置；

3）用戶管理：對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠(yuǎn)程分合閘、批量操作及記錄查詢等操作；

4）售電管理：對已開戶的表進(jìn)行遠(yuǎn)程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作；

5）售水管理：對已開戶的表進(jìn)行遠(yuǎn)程售水、退水、記錄查詢等操作；

6）報(bào)表*心：提供售電、售水財(cái)務(wù)報(bào)表、用能報(bào)表、報(bào)警報(bào)表等查詢，本系統(tǒng)所有的報(bào)表及記錄查詢，都支持excel格式導(dǎo)出。

預(yù)付費(fèi)看板

◆充電樁管理

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對接入系統(tǒng)的充電樁站點(diǎn)和各個充電樁進(jìn)行不間斷地?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時對各類故障如充電機(jī)過溫保護(hù)、充電機(jī)輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進(jìn)行預(yù)警。云平臺包含了充電收費(fèi)和充電樁運(yùn)營的所有功能，包括城市級大屏、交易管理、財(cái)務(wù)管理、變壓器監(jiān)控、運(yùn)營分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能。

充電樁看板

◆智能照明

智能照明通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對安裝在城市各區(qū)域的室內(nèi)照明、城市路燈等照明回路的用電狀態(tài)進(jìn)行不間斷地?cái)?shù)據(jù)監(jiān)測，也可以實(shí)現(xiàn)定時開關(guān)策略配置及后臺遠(yuǎn)程管理和移動管理等，降低路燈設(shè)施的維護(hù)難度和成本，提升管理水平，并達(dá)到一定節(jié)能減掛的效果。

監(jiān)控頁面

◆安全用電

安全用電采用一時間的排查和治理，達(dá)到消潛在電氣火災(zāi)安全隱患，實(shí)現(xiàn)“防患于未然”的目的。

◆智慧消防

通過云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實(shí)現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實(shí)多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。填*了原先針對“九小場所”和危化品生產(chǎn)企業(yè)無法有效監(jiān)控的空白，適應(yīng)于所有公建和民建，實(shí)現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實(shí)現(xiàn)智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”、用電管理“精細(xì)化”的實(shí)際需求。

（5）系統(tǒng)硬件配置