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關(guān)鍵詞:大型公共建筑;能耗監(jiān)測(cè);數(shù)據(jù)采集
中圖分類號(hào):TU113文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,各行業(yè)對(duì)能耗的需求與日益增,同時(shí)由于能源的過度開發(fā)使用,對(duì)環(huán)境資源壓力的影響也越來越大,因此節(jié)能減排是我國各級(jí)政府長期以來的戰(zhàn)略目標(biāo)和倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保的一項(xiàng)重要舉措。城市建設(shè)快速發(fā)展,居住建筑和公共建筑的年竣工面積連續(xù)增長,建筑能耗也隨之增長。建筑能耗是當(dāng)前社會(huì)三大能耗之一,占社會(huì)總能耗的26.7%,并且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增加還在不斷地增加。特別是國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑,這些建筑是人員密集、十分寬敞的地方,建筑能耗十分巨大,但由于建筑能耗基數(shù)巨大,節(jié)能潛力最大的也是國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑,只需要在公共建筑建立節(jié)能監(jiān)管體系,實(shí)施很小的節(jié)能方案改造,積少成多,便可以直接帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益,減少大型公共建筑的運(yùn)行成本。
一、研究公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的意義
建設(shè)能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的目的是實(shí)時(shí)掌握城市所有國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑的耗能情況,系統(tǒng)主要通過監(jiān)控每棟樓的用電負(fù)荷來判斷是否耗能,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并提醒業(yè)主進(jìn)行改造。四川省首批列入試點(diǎn)的兩家單位是西華大學(xué)和成都市建委大廈。按照計(jì)劃,到今年底成都市將完成能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)基礎(chǔ)建設(shè),建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心;并逐步完成國家機(jī)關(guān)建筑和大型公共建筑的監(jiān)測(cè)平臺(tái)建設(shè)。
隨著系統(tǒng)的逐步完善和推廣,更多的國家機(jī)關(guān)建筑和大型公共建筑將接入城市能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的管理范疇。通過智能化的能耗信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng),將能耗數(shù)據(jù)自動(dòng)采集上傳到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中,系統(tǒng)監(jiān)管平臺(tái)對(duì)重點(diǎn)建筑能耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),通過能耗統(tǒng)計(jì)、能源審計(jì)、能耗管理、能效公示、用能定額和超定額加價(jià)等制度,加強(qiáng)和提高國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑的物業(yè)管理部門能耗運(yùn)行管理水平。
有了能耗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的指導(dǎo),建筑主管部門可以對(duì)于一些能源消耗較大的建筑物集中進(jìn)行改造。例如對(duì)建筑的外墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行改動(dòng),加裝保溫材料;對(duì)建筑的空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)機(jī)房中心、電梯系統(tǒng)進(jìn)行整改,調(diào)整運(yùn)行時(shí)間,合理分配用電時(shí)段,減少不必要的能耗設(shè)備。通過建立能耗監(jiān)管體系,使國家機(jī)關(guān)建筑和大型公共建筑實(shí)現(xiàn)優(yōu)化耗能,建筑單位面積的能耗降低到同類建筑最低能耗標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。
二、Microsoft SQL Server 數(shù)據(jù)庫
數(shù)據(jù)庫采用微軟公司 MS SQL Server 2000。大部分用戶均是 windows 操作系統(tǒng),在主流的數(shù)據(jù)庫平臺(tái)中 Oracle 和 Microsoft SQL Server 的選擇上,考慮到性能、系統(tǒng)資源占用、部署成本、易維護(hù)性等多方面的因素,系統(tǒng)采用 Microsoft SQL Server 作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
MicrosoftSQLServer 能提供超大型系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)庫服務(wù)。大型服務(wù)器可能有成千上萬的用戶同時(shí)連接到SQL Server 實(shí)例。SQL Server 為這些環(huán)境提供了全面的保護(hù),具有防止問題發(fā)生的安全措施,例如,可以防止多個(gè)用戶試圖同時(shí)更新相同的數(shù)據(jù)。SQL Server 還在多個(gè)用戶之間有效地分配可用資源,比如內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)帶寬和磁盤I/O。超大型Internet站點(diǎn)可將其數(shù)據(jù)分開存放在多臺(tái)服務(wù)器上,從而使處理負(fù)荷分散到多臺(tái)計(jì)算機(jī)上,使站點(diǎn)能為成千上萬的并發(fā)用戶提供服務(wù)。
三、公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
(一)、軟件功能設(shè)計(jì)
國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)利用互聯(lián)網(wǎng)連接各個(gè)建筑安裝的數(shù)據(jù)采集器,同時(shí)通過 Web 服務(wù)提供給用戶服務(wù),數(shù)據(jù)中心軟件系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)如下圖所示:
圖1系統(tǒng)功能框架圖
系統(tǒng)分為用戶界面層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層四層架構(gòu):
用戶界面層是提供用戶交互服務(wù),面向的用戶主要有監(jiān)管領(lǐng)導(dǎo)、物業(yè)人員、系統(tǒng)管理員、建筑業(yè)主、社會(huì)公眾,這些用戶使用系統(tǒng)分配的用戶名和密碼登錄到系統(tǒng),系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)用戶類別分配權(quán)限。
應(yīng)用層是針對(duì)具體的能耗監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)應(yīng)用,包含電能數(shù)據(jù)采集服務(wù)、協(xié)議數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)邏輯處理、數(shù)據(jù)上傳下載、信息協(xié)同服務(wù)、統(tǒng)計(jì)分析服務(wù)、物業(yè)管理服務(wù)、能耗網(wǎng)站服務(wù)、短信息服務(wù)、建筑信息維護(hù)、系統(tǒng)管理功能。數(shù)據(jù)層是中心服務(wù)器的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫,整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心,按照目前設(shè)計(jì)的功能,采用不同的數(shù)據(jù)庫表,存儲(chǔ)了建筑基本信息庫、分類分項(xiàng)能耗庫、GIS 地理信息庫(建筑位置)、數(shù)據(jù)采集器原始數(shù)值庫(數(shù)據(jù)采集器上傳的歷史數(shù)據(jù))、人員權(quán)限庫;網(wǎng)絡(luò)層是系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施庫,根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?nèi)容和途徑分為移動(dòng)通信網(wǎng)(數(shù)據(jù)采集器上傳數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò) GPRS 和短信息)、建筑內(nèi)部局域網(wǎng)(建筑物內(nèi)部的集中傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò))、政府電子政務(wù)網(wǎng)(政府監(jiān)管部門用戶使用的網(wǎng)絡(luò))、Internet 互聯(lián)網(wǎng)(公眾用戶和中心服務(wù)器架設(shè)的網(wǎng)絡(luò))。其中政府電子政務(wù)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)之間屬于兩個(gè)物理隔離的網(wǎng)絡(luò),存在數(shù)據(jù)交換問題,中心服務(wù)器可采用網(wǎng)閘方式將數(shù)據(jù)擺渡到電子政務(wù)網(wǎng)的服務(wù)器中心,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。
(二)、數(shù)據(jù)采集
1、能耗計(jì)量裝置
建筑物能耗計(jì)量裝置主要包括電能表、熱量表及水表等。
(1)熱量表
熱量表是用于測(cè)量及顯示水流經(jīng)熱交換系統(tǒng)釋放或吸收熱量的儀表,分為整體式和組合式兩種。熱量表流量測(cè)量裝置以測(cè)量方式為標(biāo)準(zhǔn),主要可分為電磁及超聲波式、機(jī)械式和壓差式三大類,熱量表溫度測(cè)量裝置主要分為接觸式和非接觸式兩大類。熱量表應(yīng)帶有檢測(cè)接口或數(shù)據(jù)通信接口,接口形式可為RS485 或無線接口;熱量表還應(yīng)具有斷電數(shù)據(jù)保護(hù)功能。
(2)電能表
能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中使用的電能表應(yīng)具有監(jiān)測(cè)和計(jì)量三相(單相)有功電能和有功功率或電流的功能,多功能電能表至少應(yīng)具有監(jiān)測(cè)和計(jì)量三相電流、電壓、有功功率、功率因數(shù)、有功電能、最大需量及總諧波含量的功能。電能表均應(yīng)具有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能,至少具有符合RS485 標(biāo)準(zhǔn)的串行電氣接口,采用Modbus 標(biāo)準(zhǔn)開放協(xié)議或符合《多功能電能表通信協(xié)議》(DL/T 645-2007)中的相關(guān)規(guī)定。電能表精確度等級(jí)應(yīng)不低于1.0級(jí),配用電流互感器的精確度等級(jí)應(yīng)不低于0.5 級(jí)。
(3)水表
遠(yuǎn)傳水表是在普通水表的基礎(chǔ)上加裝電子采集模塊而成,電子模塊完成信號(hào)采集、數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)并將數(shù)據(jù)通過通信線路上傳給中繼器或手持式抄表器。遠(yuǎn)傳水表采用一體式設(shè)計(jì)的表體,可以實(shí)時(shí)地記錄并保存用戶用水量。每塊水表都有唯一的代碼,當(dāng)接收到抄表指令后可即時(shí)將數(shù)據(jù)上傳給管理系統(tǒng)。
2、數(shù)據(jù)采集器
數(shù)據(jù)采集器是一種采用嵌入式微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的建筑能耗數(shù)據(jù)采集專用裝置,具有數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)、傳輸以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷等功能。系統(tǒng)硬件主要包括微處理器、I/O 接口、人機(jī)接口及通信接口四部分,軟件部分主要由監(jiān)控程序和功能執(zhí)行程序組成。
數(shù)據(jù)采集器應(yīng)具有以下功能:
支持根據(jù)上位機(jī)或數(shù)據(jù)中心命令采集和主動(dòng)定時(shí)采集兩種數(shù)據(jù)采集模式,定時(shí)采集周期可靈活配置(5 分鐘到1 小時(shí)可調(diào));支持對(duì)面向不同種類能源、不同品牌的計(jì)量裝置,包括電能表及熱量表等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;在數(shù)據(jù)傳輸前對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行加密處理,采用AES 加密和MD5 身份認(rèn)證機(jī)制。
結(jié)束語
大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)記錄建筑物用能狀況,自動(dòng)進(jìn)行能耗數(shù)據(jù)處理,完成建筑能耗結(jié)構(gòu)、建筑用能效率及建筑節(jié)能潛力數(shù)據(jù)分析,并將相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)報(bào)送上一級(jí)數(shù)據(jù)中心。大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)是一個(gè)長期的過程,需要業(yè)主和廣大設(shè)計(jì)人員的共同努力。能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為大型公共建筑節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)支持,建設(shè)和完善能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)建筑節(jié)能規(guī)劃目標(biāo)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng);節(jié)能;數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
1引言
目前,建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在我國還處于初期階段,技術(shù)還不成熟,沒有獲取建筑耗能真實(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的有效方法,直接后果是建筑節(jié)能工作一直帶有很大的盲目性,甚至誤導(dǎo)工作方向和重點(diǎn)。本文所指的能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于大型公共建筑,是通過對(duì)建筑安裝特定的分類和分項(xiàng)能耗計(jì)量裝置(例如智能電表、智能水表、智能氣表等等),采用GPRS/WI-FI等無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)确绞桨褜?shí)時(shí)能耗數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)測(cè)軟件平臺(tái),在線能耗監(jiān)測(cè)軟件平臺(tái)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)分析采集到的數(shù)據(jù),為節(jié)能改造提供有力的數(shù)據(jù)支撐。
早在2008年,住建部頒發(fā)了《關(guān)于印發(fā)國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則的通知》,主要針對(duì)建筑能耗監(jiān)測(cè)軟件技術(shù)規(guī)范做了明確的說明。目前國內(nèi)大型公共建筑采用的建筑能耗監(jiān)測(cè)手段相對(duì)還比較落后,有的甚至還采用手工抄錄的方式,效率低而且容易產(chǎn)生誤差,無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),這對(duì)掌握大型公共建筑用能情況,了解用能問題,方便管理者制定相關(guān)的節(jié)能措施造成困難。
本文首先針對(duì)建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體軟件平臺(tái)框架:整體框架采用SaaS模式設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)傳輸框架采用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸方式、數(shù)據(jù)傳輸采用xm編碼加密方式傳輸在客戶端再加密的方式進(jìn)行讀取,然后研發(fā)出實(shí)現(xiàn)以上功能的關(guān)鍵技術(shù),最后針對(duì)廣州市荔灣區(qū)25棟大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了模擬。
2國內(nèi)外同類技術(shù)情況
國外樓宇智能化已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)成熟,并且智能化、信息數(shù)字化程度較高。現(xiàn)在發(fā)達(dá)國家的智能建筑系統(tǒng)大都是按照建筑物使用功能進(jìn)行設(shè)置,這是沒有刻意把智能化放在建設(shè)目標(biāo)上,但是智能化系統(tǒng)的裝備方式是先進(jìn)的,系統(tǒng)的設(shè)置是完備的,系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)是準(zhǔn)確的,系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)是良好的。
我國仍缺少高技術(shù)的樓宇智能化系統(tǒng)集成技術(shù)、理念、態(tài)度。另外,在準(zhǔn)確把握智能建筑的設(shè)計(jì)定位、高質(zhì)量的工程實(shí)施與系統(tǒng)有效運(yùn)行管理方面,與國外發(fā)達(dá)國家相比還有一定的差距。正是因?yàn)槿鄙傧鄳?yīng)的規(guī)范,樓宇智能化設(shè)計(jì)方面也存在缺乏全面性和長遠(yuǎn)性的情況,施工質(zhì)量難以保證,造成一些應(yīng)用樓宇智能化系統(tǒng)的建筑缺少各系統(tǒng)整體運(yùn)作機(jī)制,結(jié)果事倍功半,造成投資的浪費(fèi)。樓宇能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在實(shí)時(shí)性、可靠性、穩(wěn)定性等方面都達(dá)到了很高的水準(zhǔn),已經(jīng)形成了包括美國霍尼韋爾、美國江森自控、德國西門子等公司在內(nèi)的一系列智能樓宇能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品。
智能建筑自1984年1月出現(xiàn)以來(美國康涅狄格州哈特福德市的都市大廈),在歐、美、日及世界各地得到迅速發(fā)展,其中以美國、日本興建最多。目前,美國有智能大廈數(shù)萬幢。表1是國外幾種成熟智能樓宇能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品的對(duì)比表。
表1智能樓宇能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品的對(duì)比
序號(hào)產(chǎn)品名稱主要功能1江森自控的合同能源管理通過對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行能源計(jì)量與審計(jì),找出能源浪費(fèi)的所在,然后提出能源改造的解決方案,最后和客戶簽訂合同,為客戶提供節(jié)能項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和管理服務(wù)2西門子的能源監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)以ASP技術(shù)為依托,用戶的消耗數(shù)據(jù)通過西門子中央服務(wù)器,利用用戶專屬的安全站點(diǎn)獲得,能耗數(shù)據(jù)通過Web手動(dòng)或自動(dòng)上傳,這樣的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)保證了用戶能耗的透明度與可控制性3霍尼韋爾的能源管理系統(tǒng)將大型公共建筑分項(xiàng)能耗獲取、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)分析、模型等技術(shù)結(jié)合起來,對(duì)多棟建筑的多臺(tái)設(shè)備或用戶的能耗進(jìn)行綜合管理,建立公共建筑基本信息及能耗數(shù)據(jù)庫,從而研究出有效的節(jié)能運(yùn)行方案
國內(nèi)智能樓宇的發(fā)展尚屬起步階段,但在國家和企業(yè)的共同推動(dòng)作用下,雖然起步較晚,但發(fā)展極其迅速(表1)。樓宇智能化產(chǎn)品的主要代表有上海元上能耗計(jì)量管理系統(tǒng)以及研華BEMS樓宇能源管理系統(tǒng)。其中這兩者之間各有其優(yōu)點(diǎn),如表2所示。
國內(nèi)已有樓宇能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件在界面、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性、監(jiān)測(cè)結(jié)果分析、數(shù)據(jù)挖掘以及數(shù)據(jù)傳輸安全可靠性等方面都做的比較好,但是,數(shù)據(jù)采集基本都是基于在線數(shù)據(jù)采集分析技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的,對(duì)于無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)以及無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)募用苄院桶踩缘难芯勘容^少,因此,進(jìn)一步限制了這些系統(tǒng)的環(huán)境適用性。
3能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)框架
3.1軟件系統(tǒng)整體框架
本文研究的大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)軟件平臺(tái),是一款基于《國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)-軟件開發(fā)指導(dǎo)說明書》的要求進(jìn)行設(shè)計(jì),符合國家的規(guī)定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。軟件系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖1所示。
圖1軟件系統(tǒng)整體架構(gòu)
如圖1所示,本文研究監(jiān)測(cè)軟件平臺(tái)分為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)施層,主要功能是用于采集器前端數(shù)據(jù)傳輸。信息資源與數(shù)據(jù)層主要是存儲(chǔ)采集器采集到的分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù);應(yīng)用層主要包括數(shù)據(jù)及消息管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析展示子系統(tǒng)、信息服務(wù)子系統(tǒng)和后臺(tái)管理子系統(tǒng)4個(gè)系統(tǒng),每個(gè)管理系統(tǒng)下面由一個(gè)或多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。應(yīng)用層主要功能是用于數(shù)據(jù)處理、展示及數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)功能,把應(yīng)用層劃分為相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)模塊,可減少各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)間的相互干擾,由于各個(gè)子系統(tǒng)模塊之間沒有數(shù)據(jù)交叉,因此,在后續(xù)軟件平臺(tái)維護(hù)將更加方便、系統(tǒng)的擴(kuò)展和兼容性將變得穩(wěn)定。最后是表現(xiàn)層,主要是數(shù)據(jù)的顯示。
3.2軟件系統(tǒng)整體框架
如圖2所示,本文中的建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包含監(jiān)控終端、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(MDMS)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(MDCS)、防火墻、通信網(wǎng)絡(luò)、集中器和樓宇采集終端。
圖2圖2軟件系統(tǒng)整體框架
樓宇采集終端發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)至集中器,樓宇采集終端是指電能表、水表、冷量表、氣表中的一種或幾種,相關(guān)數(shù)據(jù)包含能耗數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息及和時(shí)基信息等;集中器將相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)包,通信網(wǎng)絡(luò)、防火墻發(fā)送至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(MDCS);數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(MDCS)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并將已處理的相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫對(duì)已處理的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和展示;數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(MDCS)對(duì)集中器與樓宇采集終端之間的通信模式和通信協(xié)議進(jìn)行管理,定時(shí)對(duì)通信狀態(tài)及通信數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)查錯(cuò),并對(duì)數(shù)據(jù)丟失、工作狀態(tài)異常進(jìn)行處理;數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(MDMS)從數(shù)據(jù)庫中獲取已處理的相關(guān)數(shù)據(jù),根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的能耗監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和狀態(tài)評(píng)估,并將已分析和評(píng)估的結(jié)果發(fā)送至數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫對(duì)已分析和評(píng)估的結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和展示;監(jiān)控終端從數(shù)據(jù)庫獲取已處理的相關(guān)數(shù)據(jù)和已分析和評(píng)估的結(jié)果,并進(jìn)行綜合分析;監(jiān)控終端根據(jù)綜合分析,經(jīng)由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(MDCS)、防火墻、通信網(wǎng)絡(luò)、集中器,將控制指令發(fā)送至樓宇采集終端,改變樓宇采集終端的工作狀態(tài)。
4系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)
4.1多種能耗采集終端的接入
節(jié)能改造中,由于現(xiàn)存很多不同年代的能耗采集終端,對(duì)這些能耗采集終端的數(shù)據(jù)如何合理的采集是一個(gè)非常重大的問題,具體方法有全手工抄表和換智能表計(jì)自動(dòng)抄表兩種方式。另外,對(duì)不同品牌的能耗采集終端,如何用同一個(gè)集中器進(jìn)行連接,也是一個(gè)關(guān)鍵問題。因?yàn)椴煌钠放?,可能?huì)很有私有協(xié)議的存在。
因此,對(duì)市面上能耗采集終端的主流品牌,要進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和協(xié)作,使得自己開發(fā)的集中器以及軟件系統(tǒng)能夠順利接入各種不同的能耗采集終端。
4.2軟件系統(tǒng)的開發(fā)
根據(jù)系統(tǒng)的整體框架分為多層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),本軟件平臺(tái)的開發(fā)引入“基于子系統(tǒng)平等開發(fā)方式”的系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式,采用Java、JavaScrip等編程語言進(jìn)行編碼,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫采用阿里云數(shù)據(jù)庫,通訊技術(shù)采用穩(wěn)定的RS485數(shù)據(jù)通訊標(biāo)準(zhǔn),軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3智能建筑集成系統(tǒng)框架
5主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
本項(xiàng)目中的建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其技術(shù)的先進(jìn)性及創(chuàng)新性主要表現(xiàn)在:無線傳輸方式的應(yīng)用可以有效降低布線的投入,節(jié)約成本。該系統(tǒng)可以將能耗采集終端采集的能耗數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)終端進(jìn)行綜合分析,采集終端包括電能表、水表、冷量表、氣表,并可以將同種能耗按不同用途進(jìn)行分類計(jì)量,從而實(shí)現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的分項(xiàng)計(jì)量和分類計(jì)量。樓宇采集終端與集中器之間的通信方式,可選擇有線方式或無線方式;有線方式為RS485、電力線通信(PLCC)、快速以太網(wǎng)(FE)中的一種或幾種;無線方式為Zigbee、RF(230~960MHz)中的一種或幾種;根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景具體選擇不同的通信方式。
建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)建筑能耗信息采集方式有兩種,一種是定時(shí)輪詢采集方式,集中器定時(shí)(15~60min)依次向所連接的各個(gè)樓宇采集終端發(fā)起采集信息的指令,各個(gè)樓宇采集終端依次向集中器發(fā)送各自能耗信息、工作狀態(tài)和時(shí)基信息,集中器收集各個(gè)樓宇采集終端的信息,并緩存在集中器的存儲(chǔ)單元中,由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(MDCS)經(jīng)由防火墻、通信網(wǎng)絡(luò),不定時(shí)地獲取集中器的存儲(chǔ)單元中的信息。另一種是主動(dòng)定點(diǎn)采集方式,監(jiān)控終端對(duì)特定樓宇采集終端發(fā)起采集信息的指令,特定樓宇采集終端收到采集信息的指令之后,經(jīng)由集中器、通信網(wǎng)絡(luò)、防火墻、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(MDCS)、數(shù)據(jù)庫,將經(jīng)過采集、傳輸和處理的能耗信息,發(fā)送至監(jiān)控終端。從而實(shí)現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
(1)應(yīng)用創(chuàng)新。該系統(tǒng)運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù),可以根據(jù)能耗指標(biāo)體系,將能耗采集終端采集的能耗數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)終端進(jìn)行綜合分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)寫字樓建筑能耗的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),是一種新型能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng),推動(dòng)了能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)的發(fā)展。
(2)技術(shù)創(chuàng)新。在該項(xiàng)目中通過有線和無線方式將樓宇監(jiān)測(cè)終端,包括電能表、水表、冷量表、氣表等,與數(shù)據(jù)中心聯(lián)系起來,實(shí)現(xiàn)了能耗數(shù)據(jù)的分項(xiàng)、分類計(jì)量,無線傳輸方式的運(yùn)用降低了成本,提高了效率。同時(shí)采用定時(shí)輪詢采集方式和主動(dòng)定點(diǎn)采集方式進(jìn)行能耗信息采集,實(shí)現(xiàn)了能耗數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
6平臺(tái)應(yīng)用
本文研究的平臺(tái)選取了廣東省廣州市荔灣區(qū)25棟大型公共建筑的用能數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬,如圖4、圖5。
圖4廣州市荔灣區(qū)25棟建筑能耗模擬
【關(guān)鍵詞】火電廠;單元機(jī)組;經(jīng)濟(jì)指標(biāo);在線監(jiān)測(cè);能耗分析
中圖分類號(hào): F406 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、前言
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國的各行業(yè)發(fā)展迅速,火電廠的發(fā)展也是迅猛前進(jìn),并且取得了前所未有的成績。對(duì)火電廠單元機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在線監(jiān)測(cè)及能耗分析系統(tǒng)的開發(fā)研究更是促進(jìn)了火電廠的發(fā)展,因此,我們對(duì)單元機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在線監(jiān)測(cè)及能耗分析系統(tǒng)的開發(fā)研究是很有意義的。從目前而言,我國火電廠單元組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的管理還不夠完善,企業(yè)的管理水平也依然需要進(jìn)一步改善,因此,在機(jī)組的正常運(yùn)行下,加強(qiáng)對(duì)各種指標(biāo)的在線監(jiān)測(cè),并進(jìn)行能耗的分析具有重要意義。
二、火電廠在線監(jiān)測(cè)優(yōu)化軟件的應(yīng)用及能耗分析的現(xiàn)狀
1、火電廠在線監(jiān)測(cè)優(yōu)化軟件的應(yīng)用現(xiàn)狀
近10幾年,研究熱力系統(tǒng)節(jié)能分析的有關(guān)專著或論文越來越多,有較大影響的有《熱力發(fā)電廠》、《火電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能理論》、《電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能分析原理》、《熱力系統(tǒng)火用分析》、《節(jié)能原理》等。國外代表該領(lǐng)域的主要論著有《Steam Turbine and Their Cycle 》。目前有關(guān)系統(tǒng)節(jié)能降耗和機(jī)組性能在線監(jiān)測(cè)軟件的開發(fā)模型是基于這些論著的基本思想而進(jìn)行的。這些論著在一定程度上反映了熱力系統(tǒng)節(jié)能理論的前沿。從80年代開始,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制理論不斷發(fā)展,國外火電廠優(yōu)化軟件逐步開始應(yīng)用,經(jīng)多年試驗(yàn)、使用、總結(jié)和完善,很多軟件包已比較成熟,經(jīng)濟(jì)效益顯著。90年代,計(jì)算機(jī)硬、軟件發(fā)展及更新速度加快,不僅人機(jī)界面友好,系統(tǒng)互換性增強(qiáng),而且隨著數(shù)據(jù)庫功能不斷完善和開發(fā),各種高級(jí)應(yīng)用軟件層出不窮。尤其是近幾年,企業(yè)管理信息系統(tǒng)(MIS)和企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)系統(tǒng)的普遍應(yīng)用,使得應(yīng)用于火電廠的優(yōu)化管理軟件有了很大發(fā)展和更多應(yīng)用。
目前,機(jī)組性能分析和優(yōu)化軟件已有單位做了大量的開發(fā)和試驗(yàn)研究工作,如:由華北電力大學(xué)陳鴻偉教授等,在火電廠現(xiàn)有信息資源基礎(chǔ)上,基于模塊構(gòu)設(shè)計(jì)思想,利用先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)開發(fā)研制的火電機(jī)組能損分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)對(duì)于 C/S 模式和 B/S 模式進(jìn)行分析比較得出了基于兩者混合模式的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。針對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等關(guān)鍵問題,采用了 OPC 技術(shù)規(guī)范、共享內(nèi)存的設(shè)計(jì)思想,極大地提高了系統(tǒng)的安全性和實(shí)時(shí)性。由華北電力大學(xué)張春發(fā)教授等開發(fā)的基于 C/S 模式的火電機(jī)組耗差分析系統(tǒng),該系統(tǒng)采用了先進(jìn)的數(shù)學(xué)模型和模塊化思想,具有在線計(jì)算準(zhǔn)確性高、運(yùn)行維護(hù)方便、節(jié)約火電廠計(jì)算機(jī)資源等優(yōu)點(diǎn)。張春發(fā)教授等還承擔(dān)了國家電力公司的重大科技項(xiàng)目“火力發(fā)電廠設(shè)備、系統(tǒng)及運(yùn)行節(jié)能在線監(jiān)測(cè)研究”的研究任務(wù),該系統(tǒng)在電廠現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)或信息管理系統(tǒng)(MIS)之上,利用先進(jìn)的火電廠節(jié)能理論,以熱力系統(tǒng)為中心,對(duì)全廠主要熱力設(shè)備進(jìn)行耗差分析,實(shí)時(shí)地反映出電廠的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)情況,并以表格的形式集中地在線給出各熱力設(shè)備的主要運(yùn)行參數(shù)的額定值、定壓運(yùn)行應(yīng)達(dá)值、滑壓運(yùn)行應(yīng)達(dá)值、實(shí)際運(yùn)行值以及由于運(yùn)行參數(shù)偏離應(yīng)達(dá)值而造成的煤耗偏差。
2、能耗分析的現(xiàn)狀
針對(duì)火力發(fā)電廠機(jī)組能耗分析方面的研究發(fā)展過程主要包括如下幾個(gè)階段:初級(jí)階段。在上世紀(jì)80年代就有專家專門研究火力發(fā)電廠的能耗問題,直至90年代電力大發(fā)展時(shí)期有較正式的能耗分析軟件,比如耗差分析系統(tǒng)等。但那時(shí)的分析系統(tǒng)大部分采用手工獲取數(shù)據(jù),手工加載計(jì)算模型的方式,使用起來非常不方便,而且考慮的深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,比如沒有劃分合理的運(yùn)行工況,能耗分析的結(jié)果準(zhǔn)確性不高,過于孤立的考慮能耗分析,不能很好的對(duì)機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行起到指導(dǎo)作用等。中級(jí)階段。1998年熱工院侯子良教授提出SI這一概念,SIS 系統(tǒng)的準(zhǔn)確定義是為火電廠全廠實(shí)時(shí)生產(chǎn)過程綜合優(yōu)化服務(wù)的生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)管理和監(jiān)控的信息系統(tǒng),其中能耗分析成為SIS系統(tǒng)中的重要高級(jí)功能。SIS是我國獨(dú)有的名詞,缺乏統(tǒng)一的執(zhí)行和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),這一概念及其相應(yīng)的產(chǎn)品在2001年至2008年這一段時(shí)間內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用,但絕大部分的SIS系統(tǒng)并沒有像宣傳的那樣站在非常高的高度上切實(shí)有效為發(fā)電企業(yè)帶來直觀的節(jié)能降耗效益。這一系統(tǒng)在2008年左右應(yīng)用數(shù)量銳減,除市場(chǎng)飽和因素外,也證明了沒有直觀價(jià)值的產(chǎn)品沒有長久的生命力。2008年以后,一系列的問題導(dǎo)致國家空前重視節(jié)能問題,節(jié)能減排工作各方面的壓力都很大,如政府方面需兌現(xiàn)節(jié)能減排量的承諾,企業(yè)方面因能耗水平過高引起成本過高,競(jìng)爭(zhēng)力降低,公眾方面關(guān)注環(huán)境惡化,災(zāi)害頻發(fā),節(jié)能環(huán)保意識(shí)明顯增強(qiáng)。從技術(shù)角度分析,沒有系統(tǒng)性的節(jié)能減排策略和綜合服務(wù),條塊分割,多頭管理,雜亂無章,國家十大節(jié)能工程中“節(jié)能監(jiān)測(cè)和技術(shù)服務(wù)體系”建設(shè)等嚴(yán)重滯后,這些都影響了節(jié)能工作的有序順利展開。
三、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與火力發(fā)電廠能耗分析系統(tǒng)需求分析
1、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)勢(shì)在必行
(1)經(jīng)濟(jì)性分析
雖然軟件包單項(xiàng)價(jià)格較高,但從取得的經(jīng)濟(jì)效益和回報(bào)率看,增加這些初投資是值得的。目前能提供優(yōu)化軟件的DCS供貨商均有詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析報(bào)告,并已在某些電廠尤其是大容量、自動(dòng)化水平很高的機(jī)組上成功應(yīng)用,取得了一定經(jīng)濟(jì)效益。
雖然一些優(yōu)化管理軟件所帶來的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益短期內(nèi)不會(huì)充分顯示出來,但從長遠(yuǎn)利益看,這種科學(xué)管理會(huì)給電廠帶來很大的收益。性能計(jì)算和優(yōu)化軟件可將設(shè)備、機(jī)組乃至全廠的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)詳細(xì)量化,運(yùn)行人員可根據(jù)操作指導(dǎo)選擇最優(yōu)化的運(yùn)行方式;設(shè)備管理軟件通過對(duì)各種設(shè)備多層次的維護(hù)方式,降低損壞率,延長使用壽命。
(2)必要性
電廠是消耗一次能源并生產(chǎn)二次能源的耗能大戶,每年火電用煤約占全國煤總產(chǎn)量的1/4,因此,火電廠節(jié)能具有特別重要的意義。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是促進(jìn)電廠開展節(jié)能降耗工作的重要組成部分。
2、火力發(fā)電廠能耗分析系統(tǒng)需求分析
(1)系統(tǒng)功能性需求
自金融危機(jī)發(fā)生以來,能源企業(yè)對(duì)于節(jié)能工作的重視程度發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)變。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不景氣的情況下,誰能把能耗或者說成本控制的更好也就意味著誰的競(jìng)爭(zhēng)力將更強(qiáng),很多能源企業(yè)以前連節(jié)能專工都沒有,現(xiàn)在顯然發(fā)生了重大變化,企業(yè)樂于并不得不充分重視能耗的管理和控制工作。另外節(jié)能減排工作已上升為國家戰(zhàn)略,人均能源擁有量的不足和能源需求的加大以及能耗水平的居高不下都對(duì)國家的能源戰(zhàn)略提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。這些大的環(huán)境無疑也在對(duì)能耗管理的提出進(jìn)一步要求。
①數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)
對(duì)底層控制系統(tǒng)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,并統(tǒng)一時(shí)標(biāo)、描述、量綱,在實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫中記錄機(jī)組生命周期的運(yùn)行過程信息。
②工況監(jiān)視與查詢
通過采集全廠各生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)信息,對(duì)全廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理、統(tǒng)計(jì)分析,使用戶可以在各終端上對(duì)全廠生產(chǎn)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視,通過生產(chǎn)模擬圖、趨勢(shì)圖、棒狀圖和參數(shù)分類表等多種監(jiān)視方式實(shí)時(shí)顯示各單元機(jī)組及輔助車間的主要運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)。能對(duì)全廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理、統(tǒng)計(jì)分析,并能監(jiān)視、查詢和打印,實(shí)時(shí)信息用 B/S 方式。
③能耗分析
能耗分析是用軟件實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的核心模塊,也是本論文重點(diǎn)要闡述的問題。能耗分析面向全廠和各個(gè)機(jī)組,計(jì)算主機(jī)和輔助系統(tǒng)的各種效率和實(shí)際性能指標(biāo),為火力發(fā)電廠機(jī)組能耗分析系統(tǒng)本身其他高級(jí)功能和其他信息化系統(tǒng)提供能耗數(shù)據(jù)支撐。
④運(yùn)行優(yōu)化
運(yùn)行優(yōu)化功能模塊主要包括:工況分析、操作指導(dǎo)兩個(gè)部分?;谀芎姆治龅慕Y(jié)果,充分結(jié)合發(fā)電廠運(yùn)行規(guī)程和機(jī)組運(yùn)行方式,進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,不僅僅是分析出能耗結(jié)果,而是同時(shí)給出具體的操作措施,幫助運(yùn)行人員直觀的進(jìn)行優(yōu)化操作,從而讓機(jī)組持續(xù)保持經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行。
⑤報(bào)表系統(tǒng)
報(bào)表系統(tǒng)是實(shí)用性最強(qiáng)的功能模塊,雖然其本身并不包含多少創(chuàng)造性的東西,但是它卻是整個(gè)系統(tǒng)對(duì)外展示的重要窗口,是使用最頻繁的功能之一。報(bào)表系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表以及事件報(bào)表等。在報(bào)表中,可以選擇當(dāng)前值,也可以是統(tǒng)計(jì)值,還可以是任何時(shí)間段內(nèi)的計(jì)算值。報(bào)表格式應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)用戶自定義功能,支持Web方式。
⑥運(yùn)行考核
考核的最終意義在于建立一種良好的管理評(píng)價(jià)體制,把能耗分析模塊計(jì)算出來的結(jié)果最終反饋到機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行中去,從而最終產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益??己丝傮w上可以分為兩大類,一類是基于安全性的考核,一類是基于經(jīng)濟(jì)性的考核。
⑦系統(tǒng)管理
系統(tǒng)管理可以實(shí)現(xiàn)對(duì)本系統(tǒng)自身的管理以及外部擴(kuò)展管理。所有能配置的功能都將在此得到靈活的處理,避免了大量的二次開發(fā)。系統(tǒng)管理可以讓發(fā)電廠從軟件本身解脫出來,把主要精力集中在節(jié)能降耗的具體措施上。另外通過系統(tǒng)管理可以讓系統(tǒng)方便的擴(kuò)展,適應(yīng)以后更加復(fù)雜的需求。
(2)系統(tǒng)非功能性需求
①觀感需求
版面布局應(yīng)該盡量與節(jié)能監(jiān)管部門目前使用的其他產(chǎn)品風(fēng)格一致,默認(rèn)情況下以灰色調(diào)為主;應(yīng)該表現(xiàn)得穩(wěn)重、權(quán)威;少用靚麗顏色,但確保重點(diǎn)突出。
②易用性需求
系統(tǒng)應(yīng)該突出能源行業(yè)管理特點(diǎn),避免純粹的軟件開發(fā)思維貫穿其始終。沒有經(jīng)過培訓(xùn)以及不懂英文的人,能夠迅速使用該產(chǎn)品;對(duì)專業(yè)工程師來說,可以通過系統(tǒng)非常容易滿足行業(yè)節(jié)能管理需求,可以在30分鐘內(nèi)無需接受任何培訓(xùn)就能熟練使用產(chǎn)品;對(duì)于年齡較大的,對(duì)電腦操作不熟悉的管理者,有直觀的系統(tǒng)總界面幫助其獲得信息,并能進(jìn)行適度信息鉆取。
③可維護(hù)性需求
大批的非功能性的改進(jìn),維護(hù)時(shí)間限制在30分鐘內(nèi);單個(gè)新增功能菜單維護(hù)時(shí)間限制在5分鐘內(nèi);系統(tǒng)管理(含權(quán)限,部門,角色等)的維護(hù)時(shí)間限制在10分鐘內(nèi);所有跟前臺(tái)展現(xiàn)相關(guān)的參數(shù)均可以實(shí)現(xiàn)后臺(tái)配置和維護(hù),維護(hù)時(shí)間不超過15分鐘;不同企業(yè)間信息查看和維護(hù),不應(yīng)該頻繁返回上一級(jí)操作后再選擇,應(yīng)提供一站式信息服務(wù)。
四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
由于系統(tǒng)需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理和邏輯分析,所以采用了以數(shù)據(jù)庫為核心的C/S結(jié)構(gòu)模式。系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)從電廠MIS系統(tǒng)和DAS系統(tǒng)中獲取電力生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),其中煤、灰、煙化學(xué)分析數(shù)據(jù)要手工錄入??蛻舳塑浖墙y(tǒng)一的,都是通過瀏覽查看信息,所有的開發(fā)和維護(hù)都是在服務(wù)器端進(jìn)行。這樣的體系結(jié)構(gòu)可以省略到現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)的工作,同時(shí)數(shù)據(jù)來源準(zhǔn)確可靠,節(jié)省開發(fā)成本。
2、數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計(jì)關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的性能,是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中的重要部分。根據(jù)數(shù)據(jù)的用途,建立4個(gè)數(shù)據(jù)庫表:實(shí)時(shí)表、分鐘表、最優(yōu)值表、/值0安排表。
(1)實(shí)時(shí)表
實(shí)時(shí)表用來存儲(chǔ)系統(tǒng)計(jì)算和分析所需的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),包括從MIS系統(tǒng)讀取的和手工錄入的。實(shí)時(shí)表是用來系統(tǒng)進(jìn)行分析的數(shù)據(jù)源,同時(shí)也可以供參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)調(diào)用。
(2)分鐘表
這里記錄的數(shù)據(jù)是統(tǒng)計(jì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在一分鐘內(nèi)的平均值得到的,在此表基礎(chǔ)上可以形成“值”報(bào)表、日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表和年報(bào)表。
(3)最優(yōu)值表
為了調(diào)用方便,將各工況的主要參數(shù)的最佳值保存在一個(gè)單獨(dú)表中。根據(jù)最佳值的確定方法,表中的值是能夠更新的。
(4)“值”安排表
系統(tǒng)具有“值”間指標(biāo)競(jìng)賽的功能,需要統(tǒng)計(jì)各“值”在工作中的工作成績,所以專門設(shè)計(jì)了一個(gè)值工作日期表,是每個(gè)“值”的工作記錄。
3、系統(tǒng)功能
(1)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在線監(jiān)測(cè)
在線計(jì)算單元機(jī)組的經(jīng)濟(jì)指標(biāo),實(shí)時(shí)監(jiān)視機(jī)、爐運(yùn)行狀態(tài)。
(2)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行在線指導(dǎo)
基于計(jì)算出來的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及其煤耗偏差,為運(yùn)行人員提供操作指導(dǎo),可以提高機(jī)組的效率,及時(shí)消除故障隱患,確保安全運(yùn)行。
(3)競(jìng)價(jià)上網(wǎng)
計(jì)算單元機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)電成本、供電成本,分析成本變化規(guī)律,為管理部門分析成本構(gòu)成提供有效依據(jù)。
(4)設(shè)備狀態(tài)
該功能主要反映設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài),為檢修提供必備的信息。對(duì)于汽輪機(jī)采用相對(duì)內(nèi)效率反映其健康狀況的變化;對(duì)于凝汽器與回?zé)崞?,采用端差反映其健康狀況的變化。
(5)值間經(jīng)濟(jì)指標(biāo)競(jìng)賽
按照電廠制定的“值際安全經(jīng)濟(jì)指標(biāo)競(jìng)賽辦法”,統(tǒng)計(jì)各值每月完成的生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo),并計(jì)算與額定值或者月度平均值的偏差,打出每個(gè)值的分?jǐn)?shù),供考核評(píng)比。
(6)運(yùn)行報(bào)表
根據(jù)實(shí)時(shí)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo),形成全廠日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表和年報(bào)表。按照電廠規(guī)定格式打印上報(bào)有關(guān)部門,供領(lǐng)導(dǎo)查詢和考核。
(7)熱力試驗(yàn)
系統(tǒng)可以仿真機(jī)組熱力系統(tǒng)運(yùn)行,并進(jìn)行熱力試驗(yàn)報(bào)告的自動(dòng)顯示和打印。
五、結(jié)束語
近年來我國的火電廠發(fā)展迅速,很多技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,單元機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在線監(jiān)測(cè)及能耗分析系統(tǒng)是針對(duì)電廠生產(chǎn)管理和竟價(jià)上網(wǎng)開發(fā)的,推動(dòng)火電廠的進(jìn)一步發(fā)展,因此,加強(qiáng)對(duì)火電廠單元機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在線監(jiān)測(cè)及能耗分析系統(tǒng)的研究是很有必要的。
參考文獻(xiàn)
[1]李蔚,任浩仁.300MW火電機(jī)組在線能耗分析系統(tǒng)的研制[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2002.
關(guān)鍵詞:鐵路信號(hào);集中監(jiān)測(cè);智能診斷分析系統(tǒng);智能分析;定位故障;及時(shí)處置
中圖分類號(hào):TB文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:Adoi:10.19311/ki.16723198.2016.24.095
1引言
在鐵路里程持續(xù)增長的今天,特別是高鐵的迅速發(fā)展,使得對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備的需求也增多,為了保證鐵路系統(tǒng)的穩(wěn)定有序運(yùn)作,需要對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備進(jìn)行集中的監(jiān)測(cè),確保設(shè)備的正常運(yùn)行,保證鐵路系統(tǒng)的正常工作。
目前,我國的鐵路車站中,也非常重視對(duì)信號(hào)設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)測(cè),大部分車站也都車站也都配備了鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)智能系統(tǒng),能夠?qū)π盘?hào)進(jìn)行自動(dòng)的分析,對(duì)鐵路設(shè)備進(jìn)行時(shí)刻的監(jiān)測(cè),監(jiān)督其運(yùn)行狀態(tài),判斷其是否發(fā)生故障。對(duì)于目前我國的大部分車站,雖然配備了信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),但是這種系統(tǒng)只能進(jìn)行常規(guī)的監(jiān)測(cè),算不上智能,只能對(duì)信號(hào)進(jìn)行收集,并不能對(duì)全過程進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè),得到的信號(hào)數(shù)據(jù)也只能由人工來進(jìn)行分析,也就是說,現(xiàn)在的鐵路信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)沒有智能化,非常耗時(shí),不方便。而智能化的鐵路信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),除了能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)鐵路設(shè)備的信號(hào)狀態(tài),還能夠?qū)顟B(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)的分析,并且通過分析,初步判斷設(shè)備是否處于正常工作狀態(tài),甚至也能對(duì)設(shè)備的未來趨勢(shì)做出一定的預(yù)測(cè)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的智能化,就是需要對(duì)所收集的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并且進(jìn)行判斷設(shè)備是否處于正常工作狀態(tài),如果不是就會(huì)發(fā)出警報(bào),對(duì)于故障特征微弱,處于發(fā)生故障的初始階段的設(shè)備,能夠根據(jù)狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè),發(fā)出一定的信號(hào)進(jìn)行提示。
2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能
2.1實(shí)現(xiàn)對(duì)站場(chǎng)連鎖邏輯關(guān)系的實(shí)時(shí)分析
鐵路信號(hào)監(jiān)測(cè)智能分析系統(tǒng)所需要具有的第一個(gè)功能就是對(duì)站場(chǎng)的聯(lián)合鎖的關(guān)系進(jìn)行分析,這是系統(tǒng)應(yīng)該具有的功能之一,在這個(gè)功能里,系統(tǒng)需要能夠?qū)σ恍┧矔r(shí)的故障進(jìn)行及時(shí)的察覺,并且記錄下來,并且發(fā)出一定的警報(bào),通過系統(tǒng)的分析,查找出設(shè)備出現(xiàn)故障的地方。
在這個(gè)功能里面,智能分析系統(tǒng)進(jìn)行工作和分析的過程主要可以分成五個(gè)部分,第一個(gè)部分就是對(duì)進(jìn)路的選排過程進(jìn)行一致性的分析,通過分析,判斷是否發(fā)出警報(bào)信號(hào);第二個(gè)就是對(duì)進(jìn)路的排列過程進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的分析,通過分析,為下一步做準(zhǔn)備,這里主要分析的地方是對(duì)區(qū)段進(jìn)行一些空閑檢查以及對(duì)信號(hào)的狀態(tài)變化進(jìn)行監(jiān)測(cè);第三個(gè)就是對(duì)進(jìn)路進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè),并且對(duì)于每一個(gè)狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,是否發(fā)生異常;第四個(gè)就是對(duì)進(jìn)路的經(jīng)過車輛進(jìn)行分析;第五個(gè)就是對(duì)每個(gè)區(qū)間進(jìn)行一個(gè)關(guān)聯(lián)性的分析。
2.2道岔電路實(shí)時(shí)分析
除了對(duì)站場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析之外,智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還需要具備對(duì)道岔電路進(jìn)行監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)的分析,保證道岔電路的狀態(tài)處于正常,這里主要需要進(jìn)行的工作有以下兩個(gè)方面的內(nèi)容,首先是對(duì)道岔表示進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè),關(guān)注其發(fā)出的信號(hào),進(jìn)行判斷和執(zhí)行下一步操作;第二個(gè)方面就是對(duì)道岔的轉(zhuǎn)換進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和分析,確保道岔轉(zhuǎn)換過程不發(fā)生失誤。
2.3軌道電路實(shí)時(shí)分析
對(duì)于鐵路系統(tǒng)的穩(wěn)定有序運(yùn)行來說,軌道電路也是一個(gè)重要的部分,因此,智能化監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)需要對(duì)軌道進(jìn)行實(shí)時(shí)全過程的監(jiān)測(cè)和分析。智能化監(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng)對(duì)軌道電路的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析的過程主要可以分為以下的兩個(gè)方面:首先是對(duì)區(qū)間段的故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析,確保分析故障的原因和所處的位置,以及判斷出故障的影響程度;第二個(gè)方面就是對(duì)區(qū)間段的質(zhì)量進(jìn)行一個(gè)分析,這里主要分析的是軌道電路的分路不良區(qū)段以及設(shè)備的質(zhì)量發(fā)生信號(hào)異常的分析。
2.4區(qū)間閉塞分區(qū)分析
區(qū)間的閉塞分區(qū)分析是智能監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)所需要具備的功能之一,在對(duì)區(qū)間的閉塞分區(qū)進(jìn)行分析時(shí),主要的分析過程可以分為以下四個(gè)方面的內(nèi)容:第一就是對(duì)區(qū)間的狀態(tài)進(jìn)行一個(gè)初步的分析;第二就是對(duì)電壓信號(hào)的變化進(jìn)行分析,進(jìn)而對(duì)這個(gè)區(qū)間的過車的過程進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè);第三就是對(duì)鐵路設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行分析,確保設(shè)備不發(fā)生異常故障;第四個(gè)就是對(duì)一定時(shí)間段內(nèi)的電壓信號(hào)曲線進(jìn)行分析,判斷是否有異常。
2.5列車的測(cè)長、測(cè)速
智能化監(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng),除了需要具備前面所述的四種必備的功能之外,還需要能夠?qū)疖嚨拈L度以及速度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè),這是比較容易實(shí)現(xiàn)的功能。
2.6自動(dòng)通知故障
當(dāng)發(fā)生故障時(shí),需要能夠自動(dòng)的對(duì)故障發(fā)生的位置以及信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的推送,以便及時(shí)的進(jìn)行處理。通常來說,要能夠做到系統(tǒng)內(nèi)的信息進(jìn)行共享,這樣就能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)和分析出的故障信息進(jìn)行共享,和在鐵路系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行傳輸。
2.7系統(tǒng)管理
系統(tǒng)的管理功能也是智能化監(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng)需要具備的基本功能之一。系統(tǒng)應(yīng)該能夠?qū)?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)以及對(duì)分析產(chǎn)生的結(jié)果信息進(jìn)行儲(chǔ)存,一遍能夠隨時(shí)調(diào)用出來查看。
2.8故障報(bào)警及處理
故障的報(bào)警以及處理也是只能監(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng)需要具備的基本功能之一,當(dāng)系統(tǒng)對(duì)鐵路系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)的分析,并且得到了故障產(chǎn)生的位置以及故障的發(fā)生
3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方法
3.1故障自動(dòng)分類
智能化監(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng)對(duì)于現(xiàn)在的鐵路系統(tǒng)來說是一種趨勢(shì),需要盡快的發(fā)展和普及,因?yàn)橹悄芑谋O(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng)能夠?qū)﹁F路信號(hào)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè),并且能夠依據(jù)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出故障位置和故障的形式,所以能夠極大的減少人們的勞動(dòng)強(qiáng)度,而且方便快捷。故障的自動(dòng)分類,就是指智能化系統(tǒng)能夠?qū)Ψ治龀龉收闲畔?,進(jìn)行分析判斷,得出其影響程度,因而進(jìn)行歸類進(jìn)行通知,按照嚴(yán)重的程度進(jìn)行分類,使故障的種類一目了然。
3.2故障自動(dòng)通知
故障的自動(dòng)通知實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)的一種方法,智能監(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng),在對(duì)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析之后,將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ),同時(shí)在安裝了智能化監(jiān)測(cè)分析的計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行推送,讓系統(tǒng)內(nèi)都能夠得到故障發(fā)生的位置以及故障的影響程度,一遍及時(shí)的作出應(yīng)對(duì)措施。
3.3故障分析報(bào)告
除了從以上幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)的功能之外,還需要能夠?qū)收系姆治鲂纬蓤?bào)告,比如說對(duì)一些正常的設(shè)備進(jìn)行一段時(shí)間的監(jiān)測(cè)之后,形成一些分析報(bào)告,以便于判斷該設(shè)備所處的狀態(tài),具體來說,可以形成一天的狀態(tài)監(jiān)測(cè)報(bào)告以及一個(gè)月的狀態(tài)監(jiān)測(cè)報(bào)告等等,并且將狀態(tài)報(bào)告進(jìn)行存儲(chǔ)和在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行推送。
4系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)
對(duì)于鐵路系統(tǒng)來說,設(shè)備眾多,信號(hào)復(fù)雜,因此,智能化監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)能夠極大的提供便利性,對(duì)于系統(tǒng)來說,所需要實(shí)現(xiàn)的主要目標(biāo)是實(shí)時(shí)的對(duì)設(shè)備進(jìn)行的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),將設(shè)備的狀態(tài)信息進(jìn)行分析,通過分析判斷設(shè)備是否發(fā)生故障,能夠找出故障發(fā)生的位置,并能夠分析出故障的影響程度,對(duì)故障進(jìn)行分類;同時(shí)依據(jù)分析結(jié)果,形成分析報(bào)告,及時(shí)推送信息。
5結(jié)束語
該系統(tǒng)主要依托鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件和軟件平臺(tái)及信息資源,對(duì)采集到的各種通斷信號(hào)、模擬量和報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行概括、分類和智能分析,并采用較為靈活的推理控制策略,應(yīng)用智能分析方法,簡化維修過程或直接定位故障發(fā)生地點(diǎn),以方便信號(hào)工快速找出故障點(diǎn),予以及時(shí)處置。
鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)智能分析系統(tǒng)與鐵信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配合,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及分析診斷鐵路信號(hào)設(shè)備的各種狀態(tài)及信息,提前發(fā)現(xiàn)事故隱患、避免及預(yù)防鐵路一線事故的發(fā)生,在保證鐵路安全生產(chǎn)方面發(fā)揮著重要的作用。參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞: 建筑能源;建筑能源監(jiān)控;節(jié)能減排
中圖分類號(hào):TM08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
目前中國的大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%,但總能耗卻占全國城鎮(zhèn)總耗電量的22%,為普通居民住宅的1020倍?!笔濉耙?guī)劃中,國家發(fā)展節(jié)能減排工作力度越來越大,要求在單位GDP能耗降低20%的節(jié)能戰(zhàn)略目標(biāo)。因此,建筑物的節(jié)能問題越來越成為建設(shè)工程中關(guān)注的焦點(diǎn)。
1.概念及現(xiàn)狀
建筑能耗,國內(nèi)外習(xí)慣上認(rèn)為是使用能耗,即建筑物使用過程中用于供暖、動(dòng)力、空調(diào)、照明、通風(fēng)、輸送、烹飪、家用電器、給排水和熱水供應(yīng)等的能耗。
建筑能耗監(jiān)測(cè)通過在建筑物內(nèi)安裝分類和分項(xiàng)能耗計(jì)量裝置,采用遠(yuǎn)程傳輸?shù)仁侄渭皶r(shí)采集能耗數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)建筑能耗的在線監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)分析功能的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的統(tǒng)稱。建筑能源監(jiān)控是一種建筑節(jié)能的科學(xué)管理和服務(wù)的方法。其目標(biāo)主旨是在于通過建立和建設(shè)能耗監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)對(duì)能耗的分析,并進(jìn)一步提出能源使用的優(yōu)化管理。
2.技術(shù)水平
能耗數(shù)據(jù)采集指標(biāo)包括各分類能耗和分項(xiàng)能耗的逐時(shí)、逐日、逐月和逐年數(shù)據(jù),以及各類相關(guān)能耗指標(biāo)。各分類能耗、分項(xiàng)能耗以及相關(guān)能耗指標(biāo)的如下:
分類能耗:電量、水耗量、燃?xì)饬?天然氣量或煤氣量) 、集中供熱耗熱量、集中供冷耗冷量等;
分項(xiàng)能耗:照明插座用電(照明和插座用電、走廊和應(yīng)急照明用電、室外景觀照明用電)、空調(diào)用電(冷熱站用電、空調(diào)末端用電)、動(dòng)力用電(電梯用電、水泵用電、通風(fēng)機(jī)用電)、特殊用電(信息中心、廚房餐廳等其他特殊用電)等;
能耗指標(biāo)建筑總能耗(折算標(biāo)準(zhǔn)煤量):總用電量、分類能耗量、分項(xiàng)用電量、單位建筑面積用電量、單位空調(diào)面積用電量、單位建筑面積分類能耗量、單位空調(diào)面積分類能耗量、單位建筑面積分項(xiàng)用電量、單位空調(diào)面積分項(xiàng)用電量等;
智能建筑能源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的節(jié)能措施主要是由建筑設(shè)備管理系統(tǒng)(BAS系統(tǒng))來實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)國外工程經(jīng)驗(yàn),建筑設(shè)備管理系統(tǒng)(BAS系統(tǒng))可為新的辦公大樓節(jié)能20%左右。然而據(jù)統(tǒng)計(jì),國內(nèi)智能建筑中真正達(dá)到節(jié)能目標(biāo)的還不到10%,80%以上的智能建筑內(nèi)BAS系統(tǒng)僅僅作為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視和自動(dòng)控制使用,造成投資的極大浪費(fèi)。問題的根源就在于BAS系統(tǒng)屬于工程性產(chǎn)品并非成套設(shè)備,需要BAS系統(tǒng)工程師在現(xiàn)場(chǎng)做二次編程才能實(shí)現(xiàn)控制功能,系統(tǒng)性能受現(xiàn)場(chǎng)工程師人為因素的影響很大,在加上很多智能建筑建設(shè)方和管理方、使用方分離,造成很少有用戶真正關(guān)心到底節(jié)了多少能,用戶在建筑節(jié)能方面的投入產(chǎn)出比是多少。事實(shí)上,由于缺乏建筑物地能源使用模型和完善的計(jì)量手段,即使有用戶提出上述問題,也無法得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。因此只有在智能建筑中設(shè)置能源監(jiān)控系統(tǒng),對(duì)建筑物地設(shè)備能效進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析和管理,并建立建筑物的能耗模型,才能真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的
目前我國主流的建筑能源監(jiān)控系統(tǒng)都是有原BAS的知名品牌研發(fā)的,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也基本類似,分為三層:現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和站控管理層。各系統(tǒng)分層的主要功能及特點(diǎn)包括有:
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層:是數(shù)據(jù)采集終端,主要由智能儀表組成,采用具有高可靠性、帶有現(xiàn)場(chǎng)總線連接的分布式I/O控制器構(gòu)成數(shù)據(jù)采集終端,向數(shù)據(jù)中心上傳存儲(chǔ)的建筑能耗數(shù)據(jù)。測(cè)量儀表擔(dān)負(fù)著最基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù),其監(jiān)測(cè)的能耗數(shù)據(jù)必須完整、準(zhǔn)確并實(shí)時(shí)傳送至數(shù)據(jù)中心。
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層獲取的數(shù)據(jù)內(nèi)容主要包括:建筑物環(huán)境參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)、各設(shè)備能耗數(shù)據(jù)等。獲取的參數(shù)越多、運(yùn)行的周期越長,越容易得到準(zhǔn)確的結(jié)論。但若參數(shù)過多,又會(huì)造成建設(shè)成本的大量增加,因此可根據(jù)各建筑物的具體情況把數(shù)據(jù)分為:系統(tǒng)運(yùn)行所必須的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)(可選數(shù)據(jù)),在管理效果和建設(shè)成本間取得平衡。
通訊層主要:是由通訊管理機(jī)RS485總線接口、TCP/IP通信協(xié)議以太網(wǎng)設(shè)備及其他類型的總線網(wǎng)絡(luò)組成。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁,負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類和傳送等工作的同時(shí),轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種控制命令。數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)當(dāng)采取一定的編碼規(guī)則,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)及交換的一致性。
站控管理層針對(duì)能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的管理人員,是人機(jī)交互的直接窗口,也是系統(tǒng)的最上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備,如工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、UPS 電源等組成。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件具有良好的人機(jī)交互界面,對(duì)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)信息計(jì)算、分析與處理,并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況。
3.相關(guān)行業(yè)的現(xiàn)況
我國對(duì)減低建筑能耗工作非常重視,我國第一部有關(guān)公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的綜合性國家標(biāo)準(zhǔn)――《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)}》已于2005年7月1日正式實(shí)施。2007年我國建設(shè)部及財(cái)政部聯(lián)合發(fā)出的《關(guān)于加強(qiáng)國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能管理的實(shí)施意見》以及《國家機(jī)關(guān)辦公建設(shè)和大型公共建筑能源審計(jì)導(dǎo)則》,已經(jīng)正式將建設(shè)建筑能源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)列為了建筑節(jié)能的重要組成不分。隨后全國不少省市已經(jīng)開始針對(duì)公共建筑的能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提出了地方性的技術(shù)規(guī)程。例如:2010年江蘇省頒發(fā)的《公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》以及山東省頒發(fā)的《建筑能源審計(jì)暫行管理辦法》、2011年湖南省頒發(fā)的《建筑能源審計(jì)導(dǎo)則》等。
目前,從我國不斷推出的關(guān)于建筑能源審計(jì)的各種技術(shù)規(guī)范、指引的文件,特別是住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2008年推出的《國家機(jī)關(guān)辦公建筑及大型公共建筑分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)導(dǎo)則》,都在逐步推行建筑能源監(jiān)控集中聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。即不僅在建筑物本地進(jìn)行能源監(jiān)控,而且相關(guān)數(shù)據(jù)信息將通過有線或者無線(GSM或GPRS)公共通訊網(wǎng)絡(luò),將建筑內(nèi)本地的建筑能源監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站或省部級(jí)數(shù)據(jù)中心,從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離集中監(jiān)控公共大型建筑的能源使用情況。該導(dǎo)則還提出對(duì)于除部級(jí)外的城市建筑能源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心還應(yīng)將各種分類匯總數(shù)據(jù)逐級(jí)上傳到部級(jí)數(shù)據(jù)中心,實(shí)現(xiàn)更高層級(jí)的建筑能源監(jiān)測(cè)。