大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)軟件平臺研究

黃興　林志明　張珂

摘要：分析了國內(nèi)外能耗監(jiān)測軟件，指出了國內(nèi)能耗監(jiān)測軟件的開發(fā)和應(yīng)用還處于初級階段，研究了大型建筑能耗監(jiān)測軟件平臺的開發(fā)設(shè)計和應(yīng)用，根據(jù)大型公共建筑用能結(jié)構(gòu)特點，有針對性地提出了開發(fā)相應(yīng)軟件平臺的關(guān)鍵技術(shù)及其實現(xiàn)的功能，針對廣州市荔灣區(qū)25棟大型建筑的用能數(shù)據(jù)進行了模擬。

關(guān)鍵詞：能耗監(jiān)測系統(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統(tǒng)計數(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。本文所指的能耗監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用于大型公共建筑，是通過對建筑安裝特定的分類和分項能耗計量裝置（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)确绞桨褜崟r能耗數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)測軟件平臺，在線能耗監(jiān)測軟件平臺通過實時監(jiān)測和動態(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)國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則的通知》，主要針對建筑能耗監(jiān)測軟件技術(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)測手段相對還比較落后，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，無法實現(xiàn)實時監(jiān)測，這對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。

本文首先針對建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)的整體軟件平臺框架：整體框架采用SaaS模式設(shè)計、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行讀取，然后研發(fā)出實現(xiàn)以上功能的關(guān)鍵技術(shù)，最后針對廣州市荔灣區(qū)25棟大型公共建筑能耗監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行了模擬。

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)達國家的智能建筑系統(tǒng)大都是按照建筑物使用功能進行設(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)的裝備方式是先進的，系統(tǒng)的設(shè)置是完備的，系統(tǒng)的工程設(shè)計是準(zhǔn)確的，系統(tǒng)的運行狀態(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)計定位、高質(zhì)量的工程實施與系統(tǒng)有效運行管理方面，與國外發(fā)達國家相比還有一定的差距。正是因為缺少相應(yīng)的規(guī)范，樓宇智能化設(shè)計方面也存在缺乏全面性和長遠性的情況，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)整體運作機制，結(jié)果事倍功半，造成投資的浪費。樓宇能耗監(jiān)測系統(tǒng)在實時性、可靠性、穩(wěn)定性等方面都達到了很高的水準(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)測系統(tǒng)產(chǎn)品的對比表。

表1智能樓宇能耗監(jiān)測系統(tǒng)產(chǎn)品的對比

序號產(chǎn)品名稱主要功能1江森自控的合同能源管理通過對項目進行能源計量與審計，找出能源浪費的所在，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)能項目的設(shè)計和管理服務(wù)2西門子的能源監(jiān)測和控制系統(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獲得，能耗數(shù)據(jù)通過Web手動或自動上傳，這樣的監(jiān)測系統(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，對多棟建筑的多臺設(shè)備或用戶的能耗進行綜合管理，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，如表2所示。

國內(nèi)已有樓宇能耗監(jiān)測系統(tǒng)軟件在界面、數(shù)據(jù)實時性、監(jiān)測結(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)來實現(xiàn)的，對于無線數(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，進一步限制了這些系統(tǒng)的環(huán)境適用性。

3能耗監(jiān)測系統(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)測軟件平臺，是一款基于《國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)-軟件開發(fā)指導(dǎo)說明書》的要求進行設(shè)計，符合國家的規(guī)定的設(shè)計標(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)測軟件平臺分為網(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)層主要是存儲采集器采集到的分項能耗數(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)和后臺管理子系統(tǒng)4個系統(tǒng)，每個管理系統(tǒng)下面由一個或多個子系統(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)測功能，把應(yīng)用層劃分為相對獨立的子系統(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)軟件平臺維護將更加方便、系統(tǒng)的擴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）對相關(guān)數(shù)據(jù)進行處理，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)庫對已處理的相關(guān)數(shù)據(jù)進行存儲、分析和展示；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（MDCS）對集中器與樓宇采集終端之間的通信模式和通信協(xié)議進行管理，定時對通信狀態(tài)及通信數(shù)據(jù)進行自動查錯，并對數(shù)據(jù)丟失、工作狀態(tài)異常進行處理；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)測指標(biāo)體系進行統(tǒng)計分析和狀態(tài)評估，并將已分析和評估的結(jié)果發(fā)送至數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫對已分析和評估的結(jié)果進行存儲、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)和已分析和評估的結(jié)果，并進行綜合分析；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)。endprint

4系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)點

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，對這些能耗采集終端的數(shù)據(jù)如何合理的采集是一個非常重大的問題，具體方法有全手工抄表和換智能表計自動抄表兩種方式。另外，對不同品牌的能耗采集終端，如何用同一個集中器進行連接，也是一個關(guān)鍵問題。因為不同的品牌，可能會很有私有協(xié)議的存在。

因此，對市面上能耗采集終端的主流品牌，要進行統(tǒng)計和協(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，本軟件平臺的開發(fā)引入“基于子系統(tǒng)平等開發(fā)方式”的系統(tǒng)設(shè)計模式，采用Java、JavaScrip等編程語言進行編碼，數(shù)據(jù)存儲數(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主要創(chuàng)新點

本項目中的建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)，其技術(shù)的先進性及創(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行分類計量，從而實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的分項計量和分類計量。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)用場景具體選擇不同的通信方式。

建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)，對建筑能耗信息采集方式有兩種，一種是定時輪詢采集方式，集中器定時（15～60min）依次向所連接的各個樓宇采集終端發(fā)起采集信息的指令，各個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)和時基信息，集中器收集各個樓宇采集終端的信息，并緩存在集中器的存儲單元中，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（MDCS）經(jīng)由防火墻、通信網(wǎng)絡(luò)，不定時地獲取集中器的存儲單元中的信息。另一種是主動定點采集方式，監(jiān)控終端對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。從而實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控。

（1）應(yīng)用創(chuàng)新。該系統(tǒng)運用計算機技術(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)終端進行綜合分析，實現(xiàn)對寫字樓建筑能耗的實時監(jiān)測，是一種新型能耗監(jiān)測系統(tǒng)，推動了能耗監(jiān)測平臺的發(fā)展。

（2）技術(shù)創(chuàng)新。在該項目中通過有線和無線方式將樓宇監(jiān)測終端，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，實現(xiàn)了能耗數(shù)據(jù)的分項、分類計量，無線傳輸方式的運用降低了成本，提高了效率。同時采用定時輪詢采集方式和主動定點采集方式進行能耗信息采集，實現(xiàn)了能耗數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控。

6平臺應(yīng)用

本文研究的平臺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

圖5廣州市荔灣區(qū)25棟建筑能耗線圖及柱狀

2014年1月綠色科技第1期本文研究的大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)可以為樓宇物業(yè)管理者和合同能源管理人員提供單棟建筑和多棟建筑的同時數(shù)據(jù)采集和監(jiān)管，能耗數(shù)據(jù)可以進行多維度進行比較，如可與選擇相同樓宇不同時間的數(shù)據(jù)進行比較，也可以選擇不通樓宇相同時間或者不通時間的數(shù)據(jù)進行比較，還可以進行相同區(qū)域樓宇能耗情況和不同區(qū)域單棟或多棟不同建筑的能耗數(shù)據(jù)進行比較，比較也可以選擇不同的表現(xiàn)方式，可以是線性比較也可以是餅狀圖等表現(xiàn)方式。此外，系統(tǒng)還能給出本棟建筑的月度和年度能耗分析報表，把能耗數(shù)據(jù)通過不通緯度的比較可以很容易發(fā)現(xiàn)能耗情況，清楚建筑的能耗組狀況，很容易定位能耗熱點，和節(jié)能改造的具體部位。因此，本文研究的大型建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)，可以有效彌補目前已有建筑能耗系統(tǒng)能耗數(shù)據(jù)比較單一，能耗數(shù)據(jù)局限等缺點。endprint

4系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)點

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，對這些能耗采集終端的數(shù)據(jù)如何合理的采集是一個非常重大的問題，具體方法有全手工抄表和換智能表計自動抄表兩種方式。另外，對不同品牌的能耗采集終端，如何用同一個集中器進行連接，也是一個關(guān)鍵問題。因為不同的品牌，可能會很有私有協(xié)議的存在。

因此，對市面上能耗采集終端的主流品牌，要進行統(tǒng)計和協(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，本軟件平臺的開發(fā)引入“基于子系統(tǒng)平等開發(fā)方式”的系統(tǒng)設(shè)計模式，采用Java、JavaScrip等編程語言進行編碼，數(shù)據(jù)存儲數(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主要創(chuàng)新點

本項目中的建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)，其技術(shù)的先進性及創(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行分類計量，從而實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的分項計量和分類計量。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)用場景具體選擇不同的通信方式。

建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)，對建筑能耗信息采集方式有兩種，一種是定時輪詢采集方式，集中器定時（15～60min）依次向所連接的各個樓宇采集終端發(fā)起采集信息的指令，各個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)和時基信息，集中器收集各個樓宇采集終端的信息，并緩存在集中器的存儲單元中，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（MDCS）經(jīng)由防火墻、通信網(wǎng)絡(luò)，不定時地獲取集中器的存儲單元中的信息。另一種是主動定點采集方式，監(jiān)控終端對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。從而實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控。

（1）應(yīng)用創(chuàng)新。該系統(tǒng)運用計算機技術(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)終端進行綜合分析，實現(xiàn)對寫字樓建筑能耗的實時監(jiān)測，是一種新型能耗監(jiān)測系統(tǒng)，推動了能耗監(jiān)測平臺的發(fā)展。

（2）技術(shù)創(chuàng)新。在該項目中通過有線和無線方式將樓宇監(jiān)測終端，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，實現(xiàn)了能耗數(shù)據(jù)的分項、分類計量，無線傳輸方式的運用降低了成本，提高了效率。同時采用定時輪詢采集方式和主動定點采集方式進行能耗信息采集，實現(xiàn)了能耗數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控。

6平臺應(yīng)用

本文研究的平臺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

圖5廣州市荔灣區(qū)25棟建筑能耗線圖及柱狀

2014年1月綠色科技第1期本文研究的大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)可以為樓宇物業(yè)管理者和合同能源管理人員提供單棟建筑和多棟建筑的同時數(shù)據(jù)采集和監(jiān)管，能耗數(shù)據(jù)可以進行多維度進行比較，如可與選擇相同樓宇不同時間的數(shù)據(jù)進行比較，也可以選擇不通樓宇相同時間或者不通時間的數(shù)據(jù)進行比較，還可以進行相同區(qū)域樓宇能耗情況和不同區(qū)域單棟或多棟不同建筑的能耗數(shù)據(jù)進行比較，比較也可以選擇不同的表現(xiàn)方式，可以是線性比較也可以是餅狀圖等表現(xiàn)方式。此外，系統(tǒng)還能給出本棟建筑的月度和年度能耗分析報表，把能耗數(shù)據(jù)通過不通緯度的比較可以很容易發(fā)現(xiàn)能耗情況，清楚建筑的能耗組狀況，很容易定位能耗熱點，和節(jié)能改造的具體部位。因此，本文研究的大型建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)，可以有效彌補目前已有建筑能耗系統(tǒng)能耗數(shù)據(jù)比較單一，能耗數(shù)據(jù)局限等缺點。endprint

4系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)點

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，對這些能耗采集終端的數(shù)據(jù)如何合理的采集是一個非常重大的問題，具體方法有全手工抄表和換智能表計自動抄表兩種方式。另外，對不同品牌的能耗采集終端，如何用同一個集中器進行連接，也是一個關(guān)鍵問題。因為不同的品牌，可能會很有私有協(xié)議的存在。

因此，對市面上能耗采集終端的主流品牌，要進行統(tǒng)計和協(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，本軟件平臺的開發(fā)引入“基于子系統(tǒng)平等開發(fā)方式”的系統(tǒng)設(shè)計模式，采用Java、JavaScrip等編程語言進行編碼，數(shù)據(jù)存儲數(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主要創(chuàng)新點

本項目中的建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)，其技術(shù)的先進性及創(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行分類計量，從而實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的分項計量和分類計量。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)用場景具體選擇不同的通信方式。

建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)，對建筑能耗信息采集方式有兩種，一種是定時輪詢采集方式，集中器定時（15～60min）依次向所連接的各個樓宇采集終端發(fā)起采集信息的指令，各個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)和時基信息，集中器收集各個樓宇采集終端的信息，并緩存在集中器的存儲單元中，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（MDCS）經(jīng)由防火墻、通信網(wǎng)絡(luò)，不定時地獲取集中器的存儲單元中的信息。另一種是主動定點采集方式，監(jiān)控終端對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。從而實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控。

（1）應(yīng)用創(chuàng)新。該系統(tǒng)運用計算機技術(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)終端進行綜合分析，實現(xiàn)對寫字樓建筑能耗的實時監(jiān)測，是一種新型能耗監(jiān)測系統(tǒng)，推動了能耗監(jiān)測平臺的發(fā)展。

（2）技術(shù)創(chuàng)新。在該項目中通過有線和無線方式將樓宇監(jiān)測終端，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，實現(xiàn)了能耗數(shù)據(jù)的分項、分類計量，無線傳輸方式的運用降低了成本，提高了效率。同時采用定時輪詢采集方式和主動定點采集方式進行能耗信息采集，實現(xiàn)了能耗數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控。

6平臺應(yīng)用

本文研究的平臺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

圖5廣州市荔灣區(qū)25棟建筑能耗線圖及柱狀

2014年1月綠色科技第1期本文研究的大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)可以為樓宇物業(yè)管理者和合同能源管理人員提供單棟建筑和多棟建筑的同時數(shù)據(jù)采集和監(jiān)管，能耗數(shù)據(jù)可以進行多維度進行比較，如可與選擇相同樓宇不同時間的數(shù)據(jù)進行比較，也可以選擇不通樓宇相同時間或者不通時間的數(shù)據(jù)進行比較，還可以進行相同區(qū)域樓宇能耗情況和不同區(qū)域單棟或多棟不同建筑的能耗數(shù)據(jù)進行比較，比較也可以選擇不同的表現(xiàn)方式，可以是線性比較也可以是餅狀圖等表現(xiàn)方式。此外，系統(tǒng)還能給出本棟建筑的月度和年度能耗分析報表，把能耗數(shù)據(jù)通過不通緯度的比較可以很容易發(fā)現(xiàn)能耗情況，清楚建筑的能耗組狀況，很容易定位能耗熱點，和節(jié)能改造的具體部位。因此，本文研究的大型建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)，可以有效彌補目前已有建筑能耗系統(tǒng)能耗數(shù)據(jù)比較單一，能耗數(shù)據(jù)局限等缺點。endprint