樓宇能耗監測數據的處理與決策

周長

摘要：綠色節能理念下，進行樓宇能耗監測已經成為建筑物使用管理的重要環節。本文在闡述樓宇能耗監測數據采集方式的基礎上，就數據處理和決策系統的結構組成展開分析，并指出樓宇能耗監測數據處理與決策的要點。期望能進一步提升樓宇能耗監測數據處理與決策質量，繼而為現代樓宇綠色化、節能化應用提供有效支撐。

關鍵詞：樓宇;能耗監測;數據處理;決策

可持續發展理念下，綠色化、節能化生產成為建筑工程行業建設施工的基本要求。然而在傳統項目建設模式下，建筑項目施工及使用過程存在較高的能量損耗，這對于樓宇的綠色化、節能化生產造成了嚴重阻礙。新時期，要進一步提升綠色建筑施工及應用質量，需進行樓宇能耗情況的有效監測和處理。本文就樓宇能耗監測數據的處理與決策要點展開分析。

1 樓宇能耗數據的采集方式

樓宇能耗數據采集是樓宇耗能監測的基礎，同時也是樓宇能耗監測數據處理決策的前提。就目前而言，人工采集、自動定時采集是樓宇能耗數據采集的兩種基本方式。就人工采集而言，其能按照時間節點劃分，實現特定時間段內水、電、燃氣等能源消耗狀況的有效監測，然而這種方式所需要的人力投入較大，同時數據采集時間較長;當能耗數據采集時間較短時，人工采集方式的適用性會有所降低。新時期，自動定時采集在樓宇能耗數據采集中得以廣泛應用，其能通過自動定時、自動采集和自動上傳的方式，實現樓宇用能信息的實時記錄和分析，進而為樓宇能耗監測管理提供保證。

2 樓宇能耗監測數據處理與決策系統設計及基本框架

2.1 樓宇能耗監測系統設計

科學合理地設計樓宇能耗監測系統，能為能耗監測數據的處理和決策提供有效支撐。就目前而言，在樓宇能耗監測系統建設中，應確保該系統的建設和監測數據處理不影響或改變樓宇水、電線管的實際應用。基于這一管理要求，當前樓宇能耗監測系統采用無線通信方式建設，其具體包含了能耗數據才基層、無線傳感網絡層、通行網和能耗數據存儲處理層四個層級[1]。

2.2 樓宇能耗監測系統數據處理與決策系統框架結構

2.2.1 數據采集子系統

數據采集子系統能在無線傳感器網絡傳送系統的支撐下，實現樓宇能耗數據的有效監測，同時對這些監測后數據進行存儲管理。通常，所采集的能耗信息會根據采集時間、能耗類型等屬性信息，系統劃定存儲的語言格式和打包形式，最后將存儲的能耗數據交由數據處理系統進行計算處理。現階段，在樓宇能耗監測數據采集中，人工命令采集和主動定時采集是兩種主要的數據采集方式，相對而言，定時采集的設置較為靈活，采集高效且數據完整程度高。

2.2.2 數據處理子系統

基于樓宇能耗監測進行數據處理，需對所監測的數據進行拆分，然后結合原始數據分類、分項情況，進行數據的加減、乘法運算，此外，其需要根據樓宇能耗使用的復雜情況，進行多個支護能耗數據的匯總及百分比預估計算。就目前而言，數據校驗、數據包解析、歸一化預處理、拆分計算是能耗數據處理系統功能實現的四個基本模塊。在數據校驗過程中，其需要就數據包的格式、接收數據完整性 、數據儲存地址、采集時間是否正確等信息進行校驗。而通過數據包解析，恩給你將相關數據分解成系統可識別的數據格式。歸一化處理的目的主要是對數據采集時間、頻率和計量單位進行統一，其能為后期拆分計算和決策提供有效支撐。在數據拆分階段，能結合所拆分的數據，構建樓宇能耗使用模型，并通過遞歸法對分項能耗進行計算，確保樓宇能耗使用情況計算的精準性。

2.2.3 數據展示系統

表報和圖形是數據展示系統進行能耗監測數據分析統計的兩種基本形式。通過這兩種形式應用，不僅可以顯示能耗的時間變化情況，而且能展示每日能耗監測的最大值、最小值和均值，這為樓宇管理中心掌握樓宇能耗使用情況和后期能耗管理決策體用了直觀有效地數據支撐。

2.2.4 數據維護及監測報警子系統

在樓宇能耗監測系統應用中，為確保系統應用的規范性、合理性，防治能耗無規則適應，還需注重數據維護及監測報警子系統的有效管理。就數據維護子系統而言，主要是針對基礎信息、專業配置信息等內容進行輸入和維護，在實際維護中，應注重維護系統用戶管理權限的系統設計定，確保系統分級授權的合理性。在樓宇能耗監測報警子系統管理中，應確保計量儀表、控制芯片的精確性，然后系統化地對整個系統的運行動作進行監測，實現設備異常狀況的有效處理。

2.2.5 用能決策系統

用能決策的目的在于判定當前樓宇用能狀況是否存在超限或浪費現象，進而為樓宇節能控制提供指導[2]。就用能決策而言，應注重多因素的考慮，即在能耗監測數據分析的基礎上，應考慮環境、溫度、濕度、用能系統、用能時間等信息，從多個角度監管能耗使用狀況，推動樓宇技能工程的不斷發展。

3 樓宇能耗監測數據的處理與決策過程

3.1 樓宇能耗監測數據的處理過程

現階段，樓宇能耗監測數據的處理多是基于實驗室虛擬模擬器工作平臺（LabVIEW）開展的。該模擬器平臺包含了程序前面板、流程圖和圖表/連接端口三個部分。在能耗監測數據出中，重點關注LabVIEW的數據庫訪問、連接和操作管理。就LabVIEW數據庫訪問而言，需合理建設LabVIEW與數據庫之間的連接渠道，同時系統設計其輔助訪問方法，確保授權訪問的即時性、有效性。在數據庫連接中，DSN、UDL是對Access數據進行連接的兩種基本形式;通過這兩種方式完成數據庫連接后，可系統的進行數操作管理，實際操作中，應實現LabVIEW數據類型和Access數據類型的一一對應。

3.2 樓宇能耗監測數據的決策過程

為確保樓宇能耗監測數據決策的科學性、合理性，首先需要系統建立樓宇能耗監測系統的數據模型，在該模型下，應按照辦公室、實驗室、教室、住宅區等房屋屬性功能，對能耗使用狀況進行分區管理，然后以此為基礎，統籌當前能耗、環境溫度、環境濕度、歷史記錄等信息，對這些數據進行特征提取和信息融合，進而得到相應的能耗數據函數關系和曲線模型，為后期的決策提供支撐。在整個決策過程中，數據特征的提取極為關鍵，該環節中，不僅要對數據進行辨識和分類，而且需根據提取數據，合理劃分數字、狀態標志和數值，進而在加權平均、系統模型濾波、極值決策、邏輯推理等融合技術下，實現信息融合，并形成最終的決策方案。需注意的是，針對樓宇能耗監測數據的決策應做到使用高效、避免浪費的管理要求，最終實現樓宇能耗控制綠色化，節能化。

4 結論

樓宇能耗監測數據處理和決策對于現代樓宇節能應用具有較大影響。樓宇建設管理中，人們只有系統布局樓宇能耗數據處理和決策系統結構，并進行數據處理和決策過程的全方位把控管理，才能有效確保能耗監測數據處理和決策的科學性、合理性，推動建筑節能建設的不斷發展。

參考文獻：

[1]卜凡鵬，田世明，蒲天驕，等.基于氣象與移動數據的樓宇短期負荷預測[J].測繪地理信息，2019（4）：73-76.

[2]歐陽前武，易檢長，何影.廈門市建筑能耗監測管理平臺數據分析[J].建設科技，2019（3）：120-124.