基于分項計量的能耗監(jiān)測系統(tǒng)研究

摘 要 隨著資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會建設(shè)的不斷推進，建筑節(jié)能成為了一個熱議的話題，分項計量的能耗監(jiān)測系統(tǒng)在建筑物的使用也越來越多。本文首先介紹了能源監(jiān)測系統(tǒng)與分項計量的聯(lián)系，其次分析了能耗分項計量管理系統(tǒng)的架構(gòu)，然后探討能耗分項計量管理系統(tǒng)的實施作用，最后提出能耗分項計量管理系統(tǒng)實施過程的一些注意事項。

【關(guān)鍵詞】分項計量 能耗監(jiān)測系統(tǒng) 建筑

當前，環(huán)境急劇惡化，能源過度消耗，已經(jīng)危及到我們的生活，越來越多的人開始關(guān)注我們生存的空間，但是很少有人認識到建筑物是能源消耗的大戶。據(jù)統(tǒng)計，全球建筑能源消耗占到了總能源消耗的40%以上，已經(jīng)超過了工業(yè)和交通消耗。而在我國，隨著房地產(chǎn)市場的蓬勃發(fā)展，以及城鎮(zhèn)化速度的加快，每年新增建筑面積超過了20億平方米，相當于消耗了全世界40%的水泥和鋼材。與此同時，建筑使用能耗每年大約達到 6 億噸標準煤，接近全國總能耗的30%。在這種背景下，黨的十八大提出的建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的新要求，要控制能源消費總量，加強節(jié)能降耗，確保國家能源安全。

1 能耗監(jiān)測系統(tǒng)與分項計量的聯(lián)系

能耗監(jiān)測指的是對建筑物內(nèi)能源消耗對象的檢測。基于分項計量的能耗檢測系統(tǒng)指的是通過對建筑物安裝分類和分項耗能計量裝置，采用遠程傳輸?shù)仁侄渭皶r采集建筑物能耗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對建筑物內(nèi)重要能耗的實時監(jiān)測與動態(tài)分析、管理的系統(tǒng)。分析計量能耗數(shù)據(jù)的主要收集對象：水量、電量、燃氣量、暖氣、冷氣、其它能源應(yīng)用量（熱水、 煤、 油等）。

電能是能源消耗的主要來源。2008年印發(fā)的《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)導則》將電能耗系統(tǒng)分項為：照明插座用電、空調(diào)用電、動力用電、特殊用電。其中的特殊用電，指的是非建筑內(nèi)常規(guī)功能用電設(shè)備的耗電量。如游泳池、餐廳、洗衣房等，都是消耗量大、用電量密集的場所。因為電能量消耗比較分散，所以有別與其它幾項能耗對象的收集，需要在建筑配電系統(tǒng)中加裝具有開放通訊協(xié)議的電能表進行分項計量，實現(xiàn)電能分項收集。

通過使用能耗分項計量管理系統(tǒng)，不僅能使用對建筑物內(nèi)能耗量進行數(shù)據(jù)的收集，還能夠分析診斷設(shè)備運行狀況，查詢建筑節(jié)能潛力，增強節(jié)能能力，實現(xiàn)建筑節(jié)能的科學化與系統(tǒng)化。

2 能耗分項計量管理系統(tǒng)的架構(gòu)

系統(tǒng)由四個部分組成，分別是采集層、 傳輸層、 管理層和應(yīng)用層。其中，硬件系統(tǒng)包括采集層、傳輸層、管理層，軟件系統(tǒng)屬于應(yīng)用層。硬件系統(tǒng)的功能：完成數(shù)據(jù)采集、傳輸、發(fā)送、存儲等，軟件系統(tǒng)的功能：數(shù)據(jù)糾錯、統(tǒng)計、展示、分析等。

系統(tǒng)硬件由一臺 PC 機和多個單片機采集終端組成。由單片機采集系統(tǒng)對各分項電量進行采集，傳輸?shù)絇C機。軟件系統(tǒng)采用的常用的編程開發(fā)工具VB6.0。按照功能模塊劃分為：串口通信模塊、數(shù)據(jù)顯示和存儲模塊、數(shù)據(jù)分析模塊。

整個監(jiān)測系統(tǒng)又由幾個子系統(tǒng)組成。

（1）現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。通過此系統(tǒng)來對電表、水表、氣表等以便的數(shù)據(jù)進行收集、儲存和傳輸，完成儀表更換的相關(guān)數(shù)據(jù)處理， 實現(xiàn)遠程實施動態(tài)分項計量監(jiān)測。

（2）數(shù)據(jù)傳輸接收系統(tǒng)的 “雙通道” 設(shè)計。雙通道由數(shù)據(jù)傳輸通道和信息控制通道構(gòu)成。數(shù)據(jù)傳輸通道用來上傳采集的儀表數(shù)據(jù)，信息控制通道用來保持采集器和數(shù)據(jù)中心服務(wù)器進行雙向的通信。

（3）數(shù)據(jù)通信工作站。主要用于與現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集設(shè)備的通信，包括信道連接、命令下達、數(shù)據(jù)處理及儲存。

（4）數(shù)據(jù)服務(wù)器。使用 windows操作平臺，運行ORACLE大型商用數(shù)據(jù)庫，以此來對數(shù)據(jù)進行儲存與管理，為確保數(shù)據(jù)服務(wù)器配置冗余磁盤陳列RAD5。

（5）異步消息中間件。消息中間件是一種高效可靠的數(shù)據(jù)傳輸手段。基于當前系統(tǒng)負載量的加大，將數(shù)據(jù)通信層直接面對數(shù)據(jù)庫，有可能導致系統(tǒng)出現(xiàn)瓶頸的問題，可以由信息中間件進行緩沖來解決。

3 能耗分項計量管理系統(tǒng)的實施作用

通過使用能耗分項計量管理系統(tǒng)，建筑物內(nèi)的各種能源消耗設(shè)備的數(shù)據(jù)都會清晰的呈現(xiàn)，并且在采集、傳輸、儲存、分析等一系列的過程中得到很好的使用。特別是對電能的監(jiān)測，可以對各類電能比例達到精確的掌控。具體有以下幾個優(yōu)點：

3.1 自動抄表

為物業(yè)公司節(jié)省人力物力。

3.2 方便制定節(jié)能方案

通過自動統(tǒng)計，使分析人員有更多的時間來進行分析，制定出完善的節(jié)能方案，從而達到節(jié)能效益的更大化。

3.3 有助于建立健全運行維護管理制度

能夠快速的發(fā)現(xiàn)問題，并對物業(yè)相關(guān)崗位人員進行教育培訓，建立完善的監(jiān)管預(yù)警機制，使系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定。

3.4 培養(yǎng)業(yè)主的節(jié)能意識

通過將能耗數(shù)據(jù)進行公布，業(yè)主可以看到建筑物的耗能情況，再加上物業(yè)節(jié)能方面的宣傳，使業(yè)主的節(jié)能意識得到提升，使雙方共同為節(jié)能社會的創(chuàng)建做出自己的貢獻。

4 能耗分項計量管理系統(tǒng)實施過程的一些注意事項

4.1 現(xiàn)場監(jiān)測

由于大型公共建筑內(nèi)部配電系統(tǒng)復雜，經(jīng)常在實際的運行中加入許多新的電器設(shè)備，所以，合理選擇計量支路對保證分項計量數(shù)據(jù)的正確有著非常重要的作用。也因此，在現(xiàn)場監(jiān)測的系統(tǒng)中，必須要有明確的步驟與流程。流程：逐步調(diào)查—方案設(shè)計—設(shè)備選型—計量施工—傳輸調(diào)試。保證數(shù)據(jù)的準確性。

4.2 遠程傳輸網(wǎng)絡(luò)

指的是數(shù)據(jù)采集器與數(shù)據(jù)中心之間的遠程傳輸。數(shù)據(jù)的傳輸必須要有嚴格的流程。流程：認證—加密—授權(quán)—解析—續(xù)傳—報警。保證數(shù)據(jù)的可靠性與穩(wěn)定性。

4.3 能耗監(jiān)測平臺

為了保證監(jiān)測平臺的數(shù)據(jù)能得到最佳的使用效果，防止數(shù)據(jù)的遺漏與浪費，需要有專業(yè)的系統(tǒng)管理人員、能耗分析人員和數(shù)據(jù)維護人員，并形成強大的戰(zhàn)斗力。

5 結(jié)語

通過以上的研究，我們可以看出，能耗分項計量管理系統(tǒng)在建筑節(jié)能中起到了很大的作用。而隨著資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會建設(shè)的不斷推進，在建筑物的應(yīng)用普及能耗分項計量管理系統(tǒng)將是大勢所趨。

參考文獻

[1]王弘成，李鑫.能耗分項計量管理系統(tǒng)的應(yīng)用[J].智能建筑與城市信息，2013（03）.

[2]陳梅，張永堅，牛祺飛.公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].電子測量與儀器學報，2009.（05）.

作者簡介

孫恒（1984-），女，吉林省長春市人。曾獲得吉林建筑大學碩士學位。現(xiàn)為吉林建筑大學城建學院實驗師。主要研究方向為公共建筑能耗監(jiān)測及太陽能與建筑一體化。

作者單位

吉林建筑大學城建學院 吉林省長春市 130000