時(shí)間：2022-07-11 22:45:12
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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(guó)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(guò)度開(kāi)發(fā)使用，對(duì)環(huán)境資源壓力的影響也越來(lái)越大，因此節(jié)能減排是我國(guó)各級(jí)政府長(zhǎng)期以來(lái)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(zhǎng)，建筑能耗也隨之增長(zhǎng)。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(guó)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(guó)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(lái)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(guó)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(guò)監(jiān)控每棟樓的用電負(fù)荷來(lái)判斷是否耗能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)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(guó)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(guó)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(guò)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(kù)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(guò)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(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑的物業(yè)管理部門(mén)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(mén)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(guò)建立能耗監(jiān)管體系，使國(guó)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(kù)
數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(kù)系統(tǒng)。
MicrosoftSQLServer 能提供超大型系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)。大型服務(wù)器可能有成千上萬(wàn)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(wèn)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(pán)I/O。超大型Internet站點(diǎn)可將其數(shù)據(jù)分開(kāi)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(wàn)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(guó)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(guò) 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(kù)，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(kù)表，存儲(chǔ)了建筑基本信息庫(kù)、分類分項(xiàng)能耗庫(kù)、GIS 地理信息庫(kù)（建筑位置）、數(shù)據(jù)采集器原始數(shù)值庫(kù)（數(shù)據(jù)采集器上傳的歷史數(shù)據(jù)）、人員權(quán)限庫(kù)；網(wǎng)絡(luò)層是系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施庫(kù)，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(mén)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(wèn)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(wú)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(kāi)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(guò)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(yǔ)
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(zhǎng)期的過(guò)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)
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)建筑能耗的實(shí)時(shí)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。
該系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心三部分組成。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)主要包含兩個(gè)方面的內(nèi)容:分類能耗和分項(xiàng)能耗。其中,分類能耗是指根據(jù)建筑消耗的主要能源種類劃分進(jìn)行采集和整理的能耗數(shù)據(jù)。分項(xiàng)能耗是指根據(jù)建筑消耗的各類能源的主要用途劃分進(jìn)行采集和整理的能耗數(shù)據(jù)。
1.分類能耗
2.用電量
3.用水量
4.燃?xì)饬?/p>
5.集中供熱耗熱量
6.集中供冷耗冷量
其他能源
其中分析用電量可以得到以下分項(xiàng)能耗:
1.照明插座用電
2.空調(diào)用電
3.動(dòng)力用電
4.特殊用電
實(shí)例應(yīng)用:
某商場(chǎng)基本信息
建筑面積(m2):22000
建筑層數(shù):地下1層;地上4層
變壓器:3臺(tái) 1000KVA
功率因數(shù): 0.93/0.94/1.00
以下是供電局采集的數(shù)據(jù):
2009年:用電量7699210(kWh),單位建筑面積用電量350(kWh/(m2·a))
2010年:用電量7452783(kWh),單位建筑面積用電量339(kWh/(m2·a))
2009~2010年逐月用電量
根據(jù)分項(xiàng)能耗的要求,我們對(duì)3臺(tái)低壓柜的28條低壓出線回路進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。
共設(shè)了內(nèi)置多功能表3臺(tái)(可計(jì)量無(wú)功,諧波),三相電能表28臺(tái)。
冷量表1臺(tái)(本工程不涉及熱量表),數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)關(guān)1臺(tái)。
將電能表箱直接設(shè)于變配電房?jī)?nèi),方便監(jiān)測(cè)及走線。當(dāng)采集后的用能數(shù)據(jù)通過(guò)RJ-485雙絞線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)通訊網(wǎng)關(guān),數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)關(guān)再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)端口將能耗數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程能耗監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器,由服務(wù)器實(shí)現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的分類存儲(chǔ),并能將能耗數(shù)據(jù)到互聯(lián)網(wǎng),用能單位及上級(jí)單位可以通過(guò)遠(yuǎn)程WEB訪問(wèn)實(shí)時(shí)了解建筑用能情況。
照明插座用電:
該建筑插座用電設(shè)備主要包括臺(tái)式電腦、復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)、飲水機(jī)及其他臨時(shí)插座用電設(shè)備,上班時(shí)間由使用人員自行開(kāi)啟。
商場(chǎng)區(qū)域照明主要采用T5熒光燈和雙U型節(jié)能筒燈兩種燈具形式,T5熒光燈單管功率為14W,節(jié)能筒燈單盞功率為13W。超市區(qū)域照明采用T5熒光燈,單管功率為28W。商場(chǎng)內(nèi)辦公室照明采用T8熒光燈,單管功率為40W。
室外照明采用射燈,室外照明總安裝功率為19.2kW。
照明控制方式:商場(chǎng)及超市區(qū)域照明為手動(dòng)控制,一般早上上班由工作人員自主開(kāi)啟,晚上下班手動(dòng)關(guān)閉;辦公室照明及插座用電設(shè)備一般早上上班時(shí)由員工自主開(kāi)啟,下午下班時(shí)手動(dòng)關(guān)閉。室外景觀照明為定時(shí)控制,不同季節(jié)根據(jù)天氣情況設(shè)定開(kāi)啟時(shí)間。
空調(diào)用電:
空調(diào)冷源系統(tǒng)設(shè)置在地下一層,共3臺(tái)螺桿式4機(jī)頭冷水機(jī)組,單臺(tái)機(jī)組總制冷量為1305 kW,總裝機(jī)容量為3915 kW,每臺(tái)輸入功率為4×90kW;冷凍水泵共4臺(tái),單臺(tái)功率45kW;冷卻水泵共4臺(tái),單臺(tái)功率45kW;冷卻塔置于屋頂,共六組,風(fēng)機(jī)電機(jī)功率為7.5kW/臺(tái)。
空調(diào)冷凍水系統(tǒng)為一次泵系統(tǒng),冷凍水供回水溫度為7/12℃,冷凍水供應(yīng)商場(chǎng)以及超市兩個(gè)區(qū)域。系統(tǒng)采用兩管制,水平管路同程。冷水機(jī)組和水泵分別并列后通過(guò)管道相連。
空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)為一次回風(fēng)全空氣系統(tǒng),每層均設(shè)置四臺(tái)空氣處理機(jī)組。其中三臺(tái)額定制冷量為458.7kW,電機(jī)輸入功率為11kW;另外一臺(tái)額定制冷量為394.8kW,電機(jī)輸入功率為11kW。四層設(shè)有新風(fēng)機(jī),新風(fēng)由新風(fēng)機(jī)引入,送至各樓層空調(diào)機(jī)房與回風(fēng)混合,經(jīng)空氣處理機(jī)組熱濕處理后送至空調(diào)區(qū)域。全年沒(méi)有根據(jù)季節(jié)調(diào)節(jié)新風(fēng)比和新風(fēng)量。
動(dòng)力用電:
(1)該商場(chǎng)配有貨梯2臺(tái),扶梯6臺(tái),平板梯1臺(tái)。貨梯功率為11kW/臺(tái);扶梯功率為11kW/臺(tái);平板梯功率為11W/臺(tái)。所有電梯均未設(shè)變頻控制裝置。
(2)該商場(chǎng)設(shè)有一臺(tái)生活水泵供應(yīng)商場(chǎng)日常用水,水泵功率為5.5kW。
從監(jiān)測(cè)結(jié)果以及供電局提供的資料分析,
該建筑為商場(chǎng)類建筑,建筑內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)主要3~11月運(yùn)行(其他時(shí)段根據(jù)需要開(kāi)啟)而照明和電梯設(shè)備全年運(yùn)行。從2009~2010年逐月用電量統(tǒng)計(jì)結(jié)果,可以看出,6~10月份用電量較高,因?yàn)檫@段期間空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng),且負(fù)荷率較高。此外,1月份用電量也很高,這主要是源于節(jié)假日(圣誕、元旦、春節(jié))商場(chǎng)客流量的增加帶來(lái)的用電量的增加。2~4月和11月用電量較低,因這段期間屬于非空調(diào)季,室內(nèi)外氣溫比較舒適,且節(jié)假日較少,空調(diào)系統(tǒng)開(kāi)啟時(shí)間較短。
【關(guān)鍵詞】分項(xiàng)計(jì)量 能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 建筑
當(dāng)前，環(huán)境急劇惡化，能源過(guò)度消耗，已經(jīng)危及到我們的生活，越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注我們生存的空間，但是很少有人認(rèn)識(shí)到建筑物是能源消耗的大戶。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(guò)了工業(yè)和交通消耗。而在我國(guó)，隨著房地產(chǎn)市場(chǎng)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(guò)了20億平方米，相當(dāng)于消耗了全世界40%的水泥和鋼材。與此同時(shí)，建筑使用能耗每年大約達(dá)到 6 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，接近全國(guó)總能耗的30%。在這種背景下，黨的十提出的建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的新要求，要控制能源消費(fèi)總量，加強(qiáng)節(jié)能降耗，確保國(guó)家能源安全。
1 能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與分項(xiàng)計(jì)量的聯(lián)系
能耗監(jiān)測(cè)指的是對(duì)建筑物內(nèi)能源消耗對(duì)象的檢測(cè)?；诜猪?xiàng)計(jì)量的能耗檢測(cè)系統(tǒng)指的是通過(guò)對(duì)建筑物安裝分類和分項(xiàng)耗能計(jì)量裝置，采用遠(yuǎn)程傳輸?shù)仁侄渭皶r(shí)采集建筑物能耗數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)重要能耗的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)分析、管理的系統(tǒng)。分析計(jì)量能耗數(shù)據(jù)的主要收集對(duì)象：水量、電量、燃?xì)饬俊⑴瘹?、冷氣、其它能源?yīng)用量（熱水、 煤、 油等）。
電能是能源消耗的主要來(lái)源。2008年印發(fā)的《國(guó)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》將電能耗系統(tǒng)分項(xiàng)為：照明插座用電、空調(diào)用電、動(dòng)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(chǎng)所。因?yàn)殡娔芰肯谋容^分散，所以有別與其它幾項(xiàng)能耗對(duì)象的收集，需要在建筑配電系統(tǒng)中加裝具有開(kāi)放通訊協(xié)議的電能表進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量，實(shí)現(xiàn)電能分項(xiàng)收集。
通過(guò)使用能耗分項(xiàng)計(jì)量管理系統(tǒng)，不僅能使用對(duì)建筑物內(nèi)能耗量進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集，還能夠分析診斷設(shè)備運(yùn)行狀況，查詢建筑節(jié)能潛力，增強(qiáng)節(jié)能能力，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的科學(xué)化與系統(tǒng)化。
2 能耗分項(xiàng)計(jì)量管理系統(tǒng)的架構(gòu)
系統(tǒng)由四個(gè)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(chǔ)等，軟件系統(tǒng)的功能：數(shù)據(jù)糾錯(cuò)、統(tǒng)計(jì)、展示、分析等。
系統(tǒng)硬件由一臺(tái) PC 機(jī)和多個(gè)單片機(jī)采集終端組成。由單片機(jī)采集系統(tǒng)對(duì)各分項(xiàng)電量進(jìn)行采集，傳輸?shù)絇C機(jī)。軟件系統(tǒng)采用的常用的編程開(kāi)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(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)分析模塊。
整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)又由幾個(gè)子系統(tǒng)組成。
（1）現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。通過(guò)此系統(tǒng)來(lái)對(duì)電表、水表、氣表等以便的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、儲(chǔ)存和傳輸，完成儀表更換的相關(guān)數(shù)據(jù)處理， 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)施動(dòng)態(tài)分項(xiàng)計(jì)量監(jiān)測(cè)。
（2）數(shù)據(jù)傳輸接收系統(tǒng)的 “雙通道” 設(shè)計(jì)。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(lái)上傳采集的儀表數(shù)據(jù)，信息控制通道用來(lái)保持采集器和數(shù)據(jù)中心服務(wù)器進(jìn)行雙向的通信。
（3）數(shù)據(jù)通信工作站。主要用于與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的通信，包括信道連接、命令下達(dá)、數(shù)據(jù)處理及儲(chǔ)存。
（4）數(shù)據(jù)服務(wù)器。使用 windows操作平臺(tái)，運(yùn)行ORACLE大型商用數(shù)據(jù)庫(kù)，以此來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存與管理，為確保數(shù)據(jù)服務(wù)器配置冗余磁盤(pán)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?；诋?dāng)前系統(tǒng)負(fù)載量的加大，將數(shù)據(jù)通信層直接面對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)，有可能導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)瓶頸的問(wèn)題，可以由信息中間件進(jìn)行緩沖來(lái)解決。
3 能耗分項(xiàng)計(jì)量管理系統(tǒng)的實(shí)施作用
通過(guò)使用能耗分項(xiàng)計(jì)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(huì)清晰的呈現(xiàn)，并且在采集、傳輸、儲(chǔ)存、分析等一系列的過(guò)程中得到很好的使用。特別是對(duì)電能的監(jiān)測(cè)，可以對(duì)各類電能比例達(dá)到精確的掌控。具體有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
3.1 自動(dòng)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(guò)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，使分析人員有更多的時(shí)間來(lái)進(jìn)行分析，制定出完善的節(jié)能方案，從而達(dá)到節(jié)能效益的更大化。
3.3 有助于建立健全運(yùn)行維護(hù)管理制度
能夠快速的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并對(duì)物業(yè)相關(guān)崗位人員進(jìn)行教育培訓(xùn)，建立完善的監(jiān)管預(yù)警機(jī)制，使系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定。
3.4 培養(yǎng)業(yè)主的節(jié)能意識(shí)
通過(guò)將能耗數(shù)據(jù)進(jìn)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(shí)得到提升，使雙方共同為節(jié)能社會(huì)的創(chuàng)建做出自己的貢獻(xiàn)。
4 能耗分項(xiàng)計(jì)量管理系統(tǒng)實(shí)施過(guò)程的一些注意事項(xiàng)
4.1 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)
由于大型公共建筑內(nèi)部配電系統(tǒng)復(fù)雜，經(jīng)常在實(shí)際的運(yùn)行中加入許多新的電器設(shè)備，所以，合理選擇計(jì)量支路對(duì)保證分項(xiàng)計(jì)量數(shù)據(jù)的正確有著非常重要的作用。也因此，在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)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(jì)―設(shè)備選型―計(jì)量施工―傳輸調(diào)試。保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
4.2 遠(yuǎn)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(yuǎn)程傳輸。數(shù)據(jù)的傳輸必須要有嚴(yán)格的流程。流程：認(rèn)證―加密―授權(quán)―解析―續(xù)傳―報(bào)警。保證數(shù)據(jù)的可靠性與穩(wěn)定性。
4.3 能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)
為了保證監(jiān)測(cè)平臺(tái)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(fèi)，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(hù)人員，并形成強(qiáng)大的戰(zhàn)斗力。
5 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)以上的研究，我們可以看出，能耗分項(xiàng)計(jì)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(huì)建設(shè)的不斷推進(jìn)，在建筑物的應(yīng)用普及能耗分項(xiàng)計(jì)量管理系統(tǒng)將是大勢(shì)所趨。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介
孫恒（1984-），女，吉林省長(zhǎng)春市人。曾獲得吉林建筑大學(xué)碩士學(xué)位?，F(xiàn)為吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院實(shí)驗(yàn)師。主要研究方向?yàn)楣步ㄖ芎谋O(jiān)測(cè)及太陽(yáng)能與建筑一體化。
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(guó)還處于初期階段，技術(shù)還不成熟，沒(méi)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(guò)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(wú)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(guò)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(guó)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(shuō)明。目前國(guó)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(wú)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(wèn)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(wú)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(guó)內(nèi)外同類技術(shù)情況
國(guó)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?，F(xiàn)在發(fā)達(dá)國(guó)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(méi)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(guó)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(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)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(zhǎng)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(guó)霍尼韋爾、美國(guó)江森自控、德國(guó)西門(mén)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(lái)（美國(guó)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(guó)、日本興建最多。目前，美國(guó)有智能大廈數(shù)萬(wàn)幢。表1是國(guó)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(guò)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(mén)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(guò)西門(mén)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(guò)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(kù)與數(shù)據(jù)分析、模型等技術(shù)結(jié)合起來(lái)，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(kù)，從而研究出有效的節(jié)能運(yùn)行方案
國(guó)內(nèi)智能樓宇的發(fā)展尚屬起步階段，但在國(guó)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(guó)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(lái)實(shí)現(xiàn)的，對(duì)于無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)以及無(wú)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(guó)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(kāi)發(fā)指導(dǎo)說(shuō)明書(shū)》的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，符合國(guó)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(méi)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(kù)、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(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(kù)、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(wèn)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(wèn)題。因?yàn)椴煌钠放疲赡軙?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(kāi)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(kāi)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(kāi)發(fā)引入“基于子系統(tǒng)平等開(kāi)發(fā)方式”的系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，采用Java、JavaScrip等編程語(yǔ)言進(jìn)行編碼，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)采用阿里云數(shù)據(jù)庫(kù)，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(wú)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(wú)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(wú)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(kù)，將經(jīng)過(guò)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(xiě)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(guò)有線和無(wú)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(lái)，實(shí)現(xiàn)了能耗數(shù)據(jù)的分項(xiàng)、分類計(jì)量，無(wú)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】大型建筑；能耗檢測(cè)；節(jié)能
【 abstract 】 this paper, taking shenzhen as an example, for some big construction energy consumption to evaluate detection system, at the same time is to through to the analysis and research of the related data, find out about the large effective measures of energy saving building energy consumption, the summary for the problem of large energy consumption detection work, put forward effective solution, for the normal maintenance of large public buildings energy consumption system and detection are summarized.
【 key words 】 large construction; Detection of energy consumption; Energy saving
中圖分類：TU111.19+5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1.緒論
城市建設(shè)在我國(guó)目前階段發(fā)展勢(shì)頭很猛，而對(duì)于一些一線城市而言，早就有相當(dāng)一部分大型公共建筑初具規(guī)模，為人們?nèi)粘５纳罟ぷ魈峁┲颖憷臈l件，而由此延伸出的一個(gè)問(wèn)題，也是大家普遍關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題就是節(jié)能。本文中我們以深圳為例，將關(guān)于建筑能耗的問(wèn)題作為議論點(diǎn)進(jìn)行分析。深圳作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特區(qū)其建設(shè)問(wèn)題，一直都為大家所關(guān)注，那么相關(guān)部門(mén)也開(kāi)始關(guān)注建筑能耗所帶來(lái)的影響。
由于我國(guó)關(guān)于大型建筑能耗系統(tǒng)監(jiān)管問(wèn)題的水平并不高，所以也就導(dǎo)致很多相關(guān)管理水平的落后，這就會(huì)引起節(jié)能的大問(wèn)題，為了解決相關(guān)的問(wèn)題必須要有一套較為完善且具有科學(xué)性的建筑能耗檢測(cè)管理系統(tǒng)，協(xié)助深圳大型建筑解決能耗問(wèn)題以及相應(yīng)的管理措施。
2.深圳大型建筑能耗檢測(cè)系統(tǒng)
2.1監(jiān)測(cè)工作原理
對(duì)于建筑能耗的檢測(cè)，其系統(tǒng)的設(shè)置和設(shè)計(jì)主要是包含軟件和硬件，其中軟件主要是用于采集數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及對(duì)于一些建筑的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和檢查，而硬件的設(shè)施則包含的是配合軟件工作的具體儀器，軟硬件合作后完成目前深圳大型建筑能耗檢測(cè)的工作。對(duì)于軟件采集的數(shù)據(jù)主要是深圳市大型建筑的水、電、冷熱量等。而硬件網(wǎng)管通過(guò)設(shè)定后會(huì)向數(shù)據(jù)采集儀表相關(guān)的命令，而會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)受到來(lái)自數(shù)據(jù)采集器發(fā)送回來(lái)的適時(shí)數(shù)據(jù)，然后再網(wǎng)關(guān)內(nèi)存儲(chǔ)起來(lái)，最后根據(jù)需要在預(yù)定時(shí)間內(nèi)將數(shù)據(jù)發(fā)送到中心，而所有的數(shù)據(jù)都會(huì)在一定的時(shí)間內(nèi)匯集到一起被上報(bào)到最高級(jí)的數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞街饕袃煞N，其一是有線的方式，這種方式優(yōu)勢(shì)是費(fèi)用合理，且數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中穩(wěn)定性極好，但其缺點(diǎn)是布線工作非常繁雜。其二是無(wú)線的方式，無(wú)線的方式主要優(yōu)勢(shì)有不需要布線，非常的便捷，但是缺點(diǎn)是費(fèi)用昂貴。對(duì)于有線無(wú)線的傳送方式相關(guān)單位應(yīng)該根據(jù)情況進(jìn)行合理的選擇和分配。
對(duì)于數(shù)據(jù)的檢測(cè)可以通過(guò)兩種方式去設(shè)計(jì)，第一就是將檢測(cè)的軟件設(shè)計(jì)成可以網(wǎng)頁(yè)瀏覽器的形式，第二，也可以將通過(guò)單機(jī)版軟禁的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)展示。根據(jù)工作的便捷和效率的問(wèn)題去考慮，網(wǎng)頁(yè)瀏覽器的方式更加符合工作需求，而且對(duì)于數(shù)據(jù)的展示更加的清楚，同時(shí)其也不會(huì)像單機(jī)版的軟件那樣，需要一個(gè)一個(gè)安裝還需要進(jìn)行定期的升級(jí)。
2.2大型建筑能耗種類劃分
建筑能耗主要分為六項(xiàng)：水電、熱量、冷量和其他。而這些數(shù)據(jù)也是采集的重點(diǎn)。在建筑中，電量是使用非常驚人的，由于一般的建筑內(nèi)部可能會(huì)有很多設(shè)施，所以為了讓數(shù)據(jù)更加清晰其主要出自哪個(gè)部分，方便相關(guān)的分析工作的進(jìn)行，這就需要將各個(gè)部分?jǐn)?shù)據(jù)的消耗特點(diǎn)進(jìn)行分類，比如空調(diào)用電歸類、照明用電歸類等等，當(dāng)然這個(gè)分類并不需要多么的精細(xì)，只需要進(jìn)行大分類就可以了。通過(guò)對(duì)于用電進(jìn)行分類，可以分析出建筑的節(jié)能重點(diǎn)，制定出建筑整體的節(jié)能方案。
3.建筑能耗檢測(cè)系統(tǒng)作用
3.1數(shù)據(jù)的采集
對(duì)于大型建筑的實(shí)時(shí)能耗數(shù)據(jù)的采集主要分為兩種方式，第一就是自動(dòng)的采集方式，主要是利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行即時(shí)的數(shù)據(jù)收集。第二種采集方式就是人工手動(dòng)的采集方式。
通常在建筑中由于實(shí)際環(huán)境的限制，會(huì)導(dǎo)致一些數(shù)據(jù)無(wú)法通過(guò)相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集，這時(shí)就需要對(duì)于能耗的數(shù)據(jù)進(jìn)行手動(dòng)的采集，比如讓物業(yè)的相關(guān)工作人員將數(shù)據(jù)匯集上報(bào)，或者可以到建筑現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，將統(tǒng)計(jì)出來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行手動(dòng)的錄入。在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的時(shí)候其實(shí)可以結(jié)合兩種采集方式，這樣對(duì)于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確定以及范圍性都有幫助，使得節(jié)能方案更加的切合實(shí)際且有效。
3.2數(shù)據(jù)的匯總
對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究可以幫助能耗檢測(cè)系統(tǒng)的建立，真正實(shí)現(xiàn)管理工作。而由于深圳的建筑繁多，那么對(duì)于數(shù)據(jù)的采集也應(yīng)該有一定的等級(jí)分管，建立完善的上報(bào)規(guī)則。相關(guān)部門(mén)可以將檢測(cè)數(shù)據(jù)上報(bào)分為三個(gè)等級(jí)，但對(duì)于深圳這種城市來(lái)說(shuō)，可以分為兩個(gè)等級(jí)，區(qū)級(jí)、市級(jí)，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類整理上報(bào)，最終形成國(guó)家級(jí)的分類總數(shù)據(jù)，然后通過(guò)國(guó)家級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的。
3.3實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視
由于所采集的數(shù)據(jù)范圍跨度大，所以信息量自然也是海量的，只依靠人工對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，工作速度是無(wú)法達(dá)到效果的，所以在進(jìn)行此類工作的時(shí)候必須要依靠計(jì)算機(jī)，同時(shí)生成數(shù)據(jù)圖表，使其更加直觀的表現(xiàn)數(shù)據(jù)的起伏和變化，同時(shí)也能夠更加形象的展現(xiàn)出不同建筑中的能耗特點(diǎn)。
3.4建筑能耗分析
對(duì)于建筑數(shù)據(jù)采集分析的最終目的，就是為了能夠通過(guò)檢測(cè)的形式分析出節(jié)能的方案，而想要真正研究出建筑能耗方案，必然要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷分析，而診斷可分為人工和自動(dòng)兩種，關(guān)于自動(dòng)診斷主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，而手段的分析則是通過(guò)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)程的上報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合，然后人工計(jì)算進(jìn)行分析。
3.5能耗數(shù)據(jù)公式
相關(guān)的政府部門(mén)，應(yīng)該大力的宣傳節(jié)能環(huán)保意識(shí)，提高民眾對(duì)于節(jié)能的認(rèn)知，這樣子才可以有效的展開(kāi)相關(guān)能耗的工作，促進(jìn)節(jié)能事業(yè)的進(jìn)步。對(duì)于檢測(cè)結(jié)果可以進(jìn)行公示，這樣子的數(shù)據(jù)和能耗內(nèi)容可以引起民眾的關(guān)注，提高公民的節(jié)能意識(shí)，從自己做起。
3.6節(jié)能產(chǎn)品評(píng)估
目前市面上有很多關(guān)于節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)品，種類繁多，但是這些產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法監(jiān)測(cè)，良莠不齊，使得很多公民和企業(yè)無(wú)法進(jìn)行選擇，所以必須要對(duì)于這些節(jié)能的產(chǎn)品以及節(jié)能的技術(shù)進(jìn)行一個(gè)統(tǒng)一的評(píng)價(jià)，進(jìn)行公示后，大家都會(huì)對(duì)于這些節(jié)能產(chǎn)品有深入的了解，這樣也可以杜絕一些個(gè)人或者企業(yè)本身有節(jié)能的想法，但是確選擇了沒(méi)有用的產(chǎn)品。
4.結(jié)論
4.1我國(guó)對(duì)于大型建筑能耗檢測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)早已提上日程，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題必須要認(rèn)真的對(duì)待，因?yàn)槭澜缡且惑w的，而能源卻不是取之不竭的，如果不做節(jié)能環(huán)保的工作，那么要不了多久，人類就會(huì)為自己的行為付出代價(jià)，所以對(duì)于這樣一個(gè)新課題的研究，就必須要認(rèn)真對(duì)待，利用各種先進(jìn)的技術(shù)方式，也可以結(jié)合國(guó)外其他優(yōu)秀的方式去進(jìn)行嘗試。目前對(duì)于這個(gè)問(wèn)題的研究還是存在著很多問(wèn)題的，比如一些人力無(wú)法做到的困難，這些都會(huì)影響采集出的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而深圳市在現(xiàn)階段是示范城市，也就是成效較好的代表，所以必須要做到更好。
4.2深圳市的典型案例分析可知，利用數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是可以找到不合理的能耗數(shù)據(jù)，這樣就可以對(duì)于該地區(qū)或者該物業(yè)進(jìn)行相應(yīng)的學(xué)習(xí)和優(yōu)化，進(jìn)行更改能耗的弊端，幫助其真正投身到節(jié)能環(huán)保的行動(dòng)中來(lái)。
5.結(jié)束語(yǔ)
綜上所訴，我們不難看出，深圳市作為項(xiàng)目示范城市，已經(jīng)在能耗檢測(cè)系統(tǒng)上有了初步的成果，這也給我們接下來(lái)的研究工作帶來(lái)了很大的信心，而對(duì)于下一步工作，政府相關(guān)部門(mén)會(huì)積極投入更高的熱情，建立更多的可利用機(jī)制，并且落實(shí)相關(guān)研究工作的職責(zé)，排出由于技術(shù)影響的因素，根據(jù)深圳市未來(lái)的城市建設(shè)和規(guī)劃，將能耗檢測(cè)系統(tǒng)納入規(guī)劃中去，真正實(shí)現(xiàn)深圳大型建筑能耗檢測(cè)節(jié)能功能，提高節(jié)能效果。
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進(jìn)行了探討分析。
【關(guān)鍵詞】公共建筑；能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；軟件；平臺(tái)建設(shè)；技術(shù)框架
公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是指為耗電量、耗水量、耗氣量（天然氣量或者煤氣量）、集中供熱耗熱量、集中供冷耗冷量與其他能源應(yīng)用量的控制與測(cè)量提供解決方案的系統(tǒng)。為了達(dá)到高效智能化水平，降低運(yùn)行成本，提高數(shù)據(jù)分類收集科學(xué)性，該監(jiān)測(cè)方法主要應(yīng)用了計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送等技術(shù)手段；它不僅能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)作的設(shè)備進(jìn)行控制和監(jiān)視，而且還能實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、設(shè)備的控制、測(cè)量、參數(shù)的調(diào)節(jié)和對(duì)各類信號(hào)進(jìn)行報(bào)警的功能。
一、國(guó)內(nèi)外能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件的分析
國(guó)外建筑能耗監(jiān)測(cè)軟件已經(jīng)發(fā)展的比較成熟，并且智能化、信息數(shù)字化程度較高?，F(xiàn)在發(fā)達(dá)國(guó)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(méi)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。
在2008年，住建部頒發(fā)了《關(guān)于印發(fā)國(guó)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(shuō)明。目前國(guó)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(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這對(duì)掌握公共建筑用能情況，了解用能問(wèn)題，方便管理者制定相關(guān)的節(jié)能措施造成困難。
我國(guó)仍缺少高技術(shù)的建筑智能化系統(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(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定的差距。正是因?yàn)槿鄙傧鄳?yīng)的規(guī)范，建筑智能化設(shè)計(jì)方面也存在缺乏全面性和長(zhǎng)遠(yuǎn)性的情況，施工質(zhì)量難以保證，造成一些應(yīng)用智能化系統(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)。建筑能耗監(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(guó)霍尼韋爾、美國(guó)江森自控、德國(guó)西門(mén)子等公司在內(nèi)的一系列智能建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品。
國(guó)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(lái)實(shí)現(xiàn)的，對(duì)于無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)以及無(wú)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。
二、公共建筑能耗監(jiān)督系統(tǒng)軟件平臺(tái)建設(shè)
能耗監(jiān)督系統(tǒng)軟件平臺(tái)主要有一般信息維護(hù)、采集、信息數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理、顯示平臺(tái)、上傳和協(xié)同平臺(tái)等7個(gè)子平臺(tái)系統(tǒng)構(gòu)成。
1、一般信息維護(hù)：為了收集到最原始的能耗數(shù)據(jù)，必須對(duì)公共建筑物的功能、用能類型和其他數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查和分析，并做好維護(hù)和修正工作。公共建筑一般配備用能采集儀器及建筑物用電回路線并串聯(lián)關(guān)系圖。
2、采集：顧名思義，采集為一般性信息的采集和匯總，正常安裝建筑物內(nèi)采集儀器的配置后，采用最新的計(jì)算機(jī)傳送系統(tǒng)，將采集儀器上的計(jì)量表數(shù)據(jù)收集至數(shù)據(jù)收集中央系統(tǒng)平臺(tái)，待后續(xù)分類處理和分析，此過(guò)程應(yīng)保持連續(xù)性，確保正確性。
3、信息數(shù)據(jù)輸入：將收集到的能耗信息進(jìn)行合理性分析并逐步驗(yàn)證其正確性，再進(jìn)行下一步處理。
4、數(shù)據(jù)處理：根據(jù)收集來(lái)的能耗信息，采用數(shù)學(xué)及物理電路信息處理方法，對(duì)其進(jìn)行分析得出分類性的用能信息，逐步劃分出不同類別用能信息。
5、顯示平臺(tái)：用圖表或者信息報(bào)表的方式顯示出收集、處理后的數(shù)據(jù)并顯示需要的人群。
6、上傳：為了區(qū)域性的分析能耗情況，構(gòu)建自動(dòng)傳輸系統(tǒng)，將收集到的信息以規(guī)定的XML格式數(shù)據(jù)包上傳至更高級(jí)平臺(tái)系統(tǒng)，定時(shí)完成調(diào)度任務(wù)。
7、協(xié)同平臺(tái)：為了更好的推進(jìn)建筑能耗監(jiān)督系統(tǒng)平臺(tái)的建立，協(xié)同管理、監(jiān)測(cè)、公告等各方面工作正常有序進(jìn)行，構(gòu)建協(xié)同平臺(tái)，逐步統(tǒng)籌和完善監(jiān)督系統(tǒng)平臺(tái)工作。
三、公共建筑能耗監(jiān)測(cè)技術(shù)框架
在當(dāng)下的時(shí)展大環(huán)境下公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)主要是為了實(shí)現(xiàn)能耗的在線監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)分析，是通過(guò)對(duì)公共建筑物樓宇間單個(gè)用能點(diǎn)安裝用能手機(jī)裝置，采用計(jì)算機(jī)無(wú)線數(shù)據(jù)傳送技術(shù)快速采集樓宇用能情況并將收集來(lái)的信息在數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行科學(xué)化處理。公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框架如圖1所示。
1、整體性框架。公共建筑物可根據(jù)收集來(lái)源和終端級(jí)別分為：（1）樓宇信息收集。（2）局部區(qū)域性信息平臺(tái)中心。（3）省級(jí)信息平臺(tái)中心。（4）國(guó)家級(jí)數(shù)據(jù)處理中心。能耗信息從最基礎(chǔ)的用能單位所安裝的監(jiān)測(cè)平臺(tái)收集儀器上傳送至局部區(qū)域收集平臺(tái)，經(jīng)初步處理上傳至更高級(jí)的數(shù)據(jù)處理中心，實(shí)現(xiàn)分區(qū)分步完成收集工作，最終針對(duì)不同公共建筑用能情況進(jìn)行分類處理，編制管理報(bào)表。
2、計(jì)算機(jī)自動(dòng)化傳送框架。計(jì)算機(jī)傳送框架可根據(jù)用途不同分為收集源端和遠(yuǎn)程傳送網(wǎng)絡(luò)。收集源端網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建是以樓宇收集儀器信息為基礎(chǔ)的信息傳送系統(tǒng)。遠(yuǎn)程傳送網(wǎng)絡(luò)是根據(jù)現(xiàn)在無(wú)線傳輸功能建立起聯(lián)系性網(wǎng)絡(luò)。
3、信息交流。根據(jù)傳輸方向不同可將信息交流分為上行和下行。（1）上行：局部系統(tǒng)按一定頻率進(jìn)行采集后傳輸至上級(jí)系統(tǒng)平臺(tái)，待處理后逐步上傳至數(shù)據(jù)處理終端，數(shù)據(jù)處理中心不斷對(duì)接收的信息進(jìn)行融合處理，得出所需的數(shù)據(jù)分析表有待下一步需求。（2）國(guó)家級(jí)數(shù)據(jù)處理中心根據(jù)收集到的信息進(jìn)行能耗的功能性區(qū)別，分項(xiàng)數(shù)據(jù)和建筑物的分類數(shù)據(jù)的處理分析，并同步更新反饋至下級(jí)部門(mén)，根據(jù)實(shí)際可采用自動(dòng)化調(diào)控收集終端采集器的采集頻率。
四、公共能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用分析
以吉林建筑大學(xué)建立的公共建筑能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)為例，可對(duì)該學(xué)校31棟公共建筑物能耗信息進(jìn)行收集、傳送、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和信息處理。某個(gè)公共建筑物通過(guò)收集的能耗信息可與該校能耗平均值進(jìn)行橫向比較，也可進(jìn)行最高值與最低值之間或與其他建筑物能耗等多維度對(duì)比分析，從而定量分析出建筑物的用能階級(jí)，對(duì)發(fā)現(xiàn)用能分配不均和非必要性能耗具有重要的指導(dǎo)性價(jià)值，為節(jié)能減排提供可能性
結(jié)束語(yǔ)
公共建筑能耗復(fù)雜，用能監(jiān)督系統(tǒng)性不強(qiáng)，傳統(tǒng)意義上的單一式記錄工作存在漏洞，缺乏科學(xué)性和高效性且運(yùn)行成本過(guò)高。在減低公共建筑實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中用能并保證必要用能的前提下，規(guī)范和引導(dǎo)合理分配用能，減少浪費(fèi)減低運(yùn)行成本已經(jīng)作為一個(gè)有待解決的嚴(yán)峻問(wèn)題。
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【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(guó)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(jī)。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(kāi)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(kāi)發(fā)研究是很有意義的。從目前而言，我國(guó)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(lái)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(guó)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(kāi)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(kāi)始，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制理論不斷發(fā)展，國(guó)外火電廠優(yōu)化軟件逐步開(kāi)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(kù)功能不斷完善和開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(wèn)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(kāi)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(guó)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(guò)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(mén)研究火力發(fā)電廠的能耗問(wèn)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(lái)非常不方便，而且考慮的深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，比如沒(méi)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(guò)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(guò)程綜合優(yōu)化服務(wù)的生產(chǎn)過(guò)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(guó)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(méi)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(lái)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(méi)有直觀價(jià)值的產(chǎn)品沒(méi)有長(zhǎng)久的生命力。2008年以后，一系列的問(wèn)題導(dǎo)致國(guó)家空前重視節(jié)能問(wèn)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(guò)高引起成本過(guò)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(méi)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(wú)章，國(guó)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(kāi)。
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(lái)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益短期內(nèi)不會(huì)充分顯示出來(lái)，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益看，這種科學(xué)管理會(huì)給電廠帶來(lái)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(guò)對(duì)各種設(shè)備多層次的維護(hù)方式，降低損壞率，延長(zhǎng)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(guó)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(kāi)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(lái)，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(shuí)能把能耗或者說(shuō)成本控制的更好也就意味著誰(shuí)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(méi)有，現(xiàn)在顯然發(fā)生了重大變化，企業(yè)樂(lè)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(guó)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(guó)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(wú)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(guò)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(kù)中記錄機(jī)組生命周期的運(yùn)行過(guò)程信息。
②工況監(jiān)視與查詢
通過(guò)采集全廠各生產(chǎn)過(guò)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(guò)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(wèn)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(lái)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(kāi)發(fā)。系統(tǒng)管理可以讓發(fā)電廠從軟件本身解脫出來(lái)，把主要精力集中在節(jié)能降耗的具體措施上。另外通過(guò)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(mén)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(kāi)發(fā)思維貫穿其始終。沒(méi)有經(jīng)過(guò)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(lái)說(shuō)，可以通過(guò)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(wú)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(mén)，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(guò)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(kù)為核心的C/S結(jié)構(gòu)模式。系統(tǒng)通過(guò)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(guò)瀏覽查看信息，所有的開(kāi)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(lái)源準(zhǔn)確可靠，節(jié)省開(kāi)發(fā)成本。
2、數(shù)據(jù)庫(kù)表的設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(kù)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(lái)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(lái)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(jī)，所以專門(mén)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(lái)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(mén)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(mén)，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(yǔ)
近年來(lái)我國(guó)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(kāi)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(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2002．
關(guān)鍵詞：電力；節(jié)能；效益；系統(tǒng)
引言
廣東惠州平海發(fā)電廠有限公司位于廣東省惠東縣大亞灣口東岸南端，南臨南海，西面與大亞灣核電站隔海相望，北距惠州市約100Km，距惠東縣城52Km，東距平海鎮(zhèn)約18Km。平海電廠規(guī)劃建設(shè)6臺(tái)100萬(wàn)千瓦超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，一期工程首先建設(shè)2臺(tái)100萬(wàn)千瓦超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，動(dòng)態(tài)總投資為85億元人民幣。2008年10月7日，一期工程獲得了國(guó)家發(fā)改委的核準(zhǔn)，一期工程2臺(tái)機(jī)組在2011年4月正式投入商業(yè)運(yùn)行，年發(fā)電量可達(dá)到110億千瓦時(shí)，將有效緩解珠三角地區(qū)緊張的用電壓力。
1.工程概況：
為落實(shí)國(guó)務(wù)院與廣東省政府關(guān)于節(jié)能發(fā)電調(diào)度工作文件的精神，根據(jù)廣東省經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)和廣東省發(fā)展和改革委員會(huì)聯(lián)合印發(fā)的《印發(fā)廣東省節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)工作實(shí)施方案的通知》粵經(jīng)信電力[2010]974號(hào)文件的要求，廣東省粵電集團(tuán)有限公司需按照省經(jīng)濟(jì)和信息化委、發(fā)展和改革委制定的《廣東省節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測(cè)建設(shè)工作實(shí)施方案》建設(shè)下屬各單位火電機(jī)組的煤耗在線監(jiān)測(cè)子站系統(tǒng)，滿足火電機(jī)組煤耗計(jì)算相關(guān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的接收、存儲(chǔ)、計(jì)算、分析、數(shù)據(jù)上傳至廣東省調(diào)度中心主站系統(tǒng)等應(yīng)用功能，從而實(shí)現(xiàn)廣東省內(nèi)所有火力發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)煤耗在線監(jiān)測(cè)與煤耗負(fù)荷數(shù)據(jù)的分析，按機(jī)組容量和類別進(jìn)行煤耗排名，為節(jié)能發(fā)電調(diào)度提供數(shù)據(jù)依據(jù)，同時(shí)指導(dǎo)火力發(fā)電機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。平海電廠做為第二批試點(diǎn)單位，從2011年7月初開(kāi)始組建節(jié)能煤耗系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，7月底開(kāi)始節(jié)能煤耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施工作，目前該系統(tǒng)已經(jīng)投入試運(yùn)行。
2.節(jié)能煤耗系統(tǒng)建設(shè)介紹
2.1系統(tǒng)整體架構(gòu)
節(jié)能煤耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分為主站與子站建設(shè)，從功能方面系統(tǒng)主要分為四大部分：（1）WEB界面管理器，提供數(shù)據(jù)展示、查詢與編輯的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)數(shù)據(jù)操作與曲線對(duì)比分析管理，是整個(gè)軟件的管理中樞。（2）以O(shè)racle關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)與PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)的I/O數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)子站采集數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換與讀取功能。（3）數(shù)據(jù)采集與接收模塊為外部數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)采集平海電廠的生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，將接收到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)提供給核心計(jì)算服務(wù)器進(jìn)行計(jì)算分析。（4）核心計(jì)算服務(wù)，核心計(jì)算軟件根據(jù)指標(biāo)計(jì)算模型與算法，實(shí)現(xiàn)煤耗計(jì)算與微增率計(jì)算等計(jì)算功能。采用上述系統(tǒng)架構(gòu)后，采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)源與計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)分別導(dǎo)入Oracle與PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，使數(shù)據(jù)歷史存儲(chǔ)和利用分開(kāi)，提高了數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)利用的效率；抽象出核心計(jì)算模塊也便于核心計(jì)算程序模塊式開(kāi)發(fā)與分布式部署，使得各個(gè)核心算法的開(kāi)發(fā)互不影響；通過(guò)XML文件實(shí)現(xiàn)WEB界面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的生成和資源管理器界面的創(chuàng)建，能快速的適應(yīng)客戶需求變更，也進(jìn)一步提高了軟件的可測(cè)試性、可維護(hù)性和功能可擴(kuò)展性。
2.2系統(tǒng)功能：結(jié)合軟件系統(tǒng)架構(gòu)，充分考慮軟件的各種業(yè)務(wù)應(yīng)用功能的相對(duì)獨(dú)立性和擴(kuò)展性，系統(tǒng)采用先進(jìn)的模塊化設(shè)計(jì)思想，系統(tǒng)共分為8個(gè)功能模塊：
2.2.1系統(tǒng)應(yīng)用與配置管理模塊
完成應(yīng)用系統(tǒng)的各種配置功能，包括系統(tǒng)配置、組織機(jī)構(gòu)管理、權(quán)限配置管理、日志管理與系統(tǒng)監(jiān)控。（1）系統(tǒng)配置用于完成應(yīng)用系統(tǒng)的各種配置功能，包括各種數(shù)據(jù)字典的管理、用戶使用風(fēng)格的配置和應(yīng)用系統(tǒng)的維護(hù)功能；（2）組織機(jī)構(gòu)管理，完成電廠的各級(jí)機(jī)構(gòu)的設(shè)置、部門(mén)及崗位的管理，同時(shí)可以完成用戶的各種配置功能和用戶組的管理；（3）權(quán)限配置管理，主要完成角色的配置、角色的權(quán)限劃分、人員權(quán)限的分配、功能模塊權(quán)限管理，可實(shí)現(xiàn)多級(jí)授權(quán)；（4）日志管理，包括系統(tǒng)的各種消息（包括預(yù)警、報(bào)警信息等）的展示、配置以及操作日志的查詢維護(hù)功能；（5）系統(tǒng)監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控計(jì)算服務(wù)的狀態(tài)是否正常以及服務(wù)的日志查詢。
2.2.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)配置管理模塊
提供本系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)與指標(biāo)體系的配置功能。主要包括調(diào)度機(jī)構(gòu)配置、區(qū)域電廠信息配置、區(qū)域電廠單元配置、區(qū)域電廠機(jī)組配置、區(qū)域電廠專業(yè)配置、實(shí)時(shí)點(diǎn)配置管理、手工點(diǎn)配置管理與指標(biāo)配置管理。
2.2.3數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊
通過(guò)子站采集接口從控制系統(tǒng)或其它控制設(shè)備采集煤耗相關(guān)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并保存相關(guān)數(shù)據(jù)在子站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果上傳到主站的核心計(jì)算服務(wù)模塊中。并支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳，有完善的容錯(cuò)能力。
2.2.4曲線對(duì)比分析管理模塊
主要提供反平衡煤耗曲線、反平衡負(fù)荷煤耗曲線與煤耗微增率等曲線走向趨勢(shì)，可以在同一坐標(biāo)系內(nèi)對(duì)不同指標(biāo)曲線進(jìn)行趨勢(shì)情況的展示，依據(jù)指標(biāo)自由組合查詢，按照時(shí)間的日、周、月、季與年來(lái)展現(xiàn)指標(biāo)的實(shí)時(shí)、歷史曲線，以便于用戶監(jiān)測(cè)、比較與分析各類指標(biāo)。
2.2.5告警管理模塊
分系統(tǒng)告警與網(wǎng)絡(luò)告警。系統(tǒng)告警根據(jù)指標(biāo)配置的計(jì)算公式與告警區(qū)間進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)超出了所設(shè)置目標(biāo)值的告警指標(biāo)，則進(jìn)行告警提示，并提供指標(biāo)公式校驗(yàn)、指標(biāo)上下限值區(qū)間驗(yàn)證告警。網(wǎng)絡(luò)告警能夠增加、修改并刪除網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，快速定位和分析產(chǎn)生故障的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
2.2.6能耗計(jì)算模塊
提供指標(biāo)煤耗計(jì)算與微增率計(jì)算功能。具體算法由計(jì)算引擎來(lái)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)通過(guò)指標(biāo)值的計(jì)算結(jié)果可以統(tǒng)計(jì)各時(shí)間段內(nèi)指標(biāo)值、平均值與目標(biāo)值偏差的相互變化關(guān)系，作為電廠經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化調(diào)度的基本依據(jù)。
2.2.7能耗監(jiān)測(cè)分析模塊
能耗分析主要對(duì)廣東電網(wǎng)所屬火電廠及機(jī)組的負(fù)荷及煤耗曲線進(jìn)行同比與環(huán)比的分布情況的對(duì)比分析，并統(tǒng)計(jì)出電網(wǎng)所屬火電廠、火電機(jī)組煤耗同比與環(huán)比增幅及排名。
2.2.8統(tǒng)計(jì)查詢與報(bào)表管理
提供統(tǒng)計(jì)并查詢電網(wǎng)所屬電廠與機(jī)組的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)、實(shí)時(shí)與歷史供電煤耗、煤耗水平排名、當(dāng)前和歷史負(fù)荷、手工數(shù)據(jù)與環(huán)保數(shù)據(jù)等。系統(tǒng)提供用戶常用報(bào)表及自定義報(bào)表功能。
3．節(jié)能煤耗系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)整合
節(jié)能煤耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)OPC接口讀取DCS數(shù)據(jù)，通過(guò)DCS接口機(jī)上的采集程序，將1號(hào)機(jī)和2號(hào)機(jī)的DCS數(shù)據(jù)采集出來(lái)，然后通過(guò)正向隔離網(wǎng)閘到2臺(tái)SIS機(jī)房核心冗余交換機(jī)，再通過(guò)SIS機(jī)房核心交換機(jī)將DCS數(shù)據(jù)接入到煤耗應(yīng)用服務(wù)器的PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，最后通過(guò)節(jié)能煤耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件經(jīng)過(guò)嚴(yán)格、規(guī)范、復(fù)雜的計(jì)算，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和計(jì)算后的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)寫(xiě)入到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行存儲(chǔ)，最后將全部數(shù)據(jù)通過(guò)反向隔離裝置傳輸至通訊服務(wù)器，最終由通訊服務(wù)器將煤耗、負(fù)荷等關(guān)鍵數(shù)據(jù)上傳至中調(diào)。
