公共建筑能耗监测系统和解决方案

1　概述

 目前，我国已经是世界上的第二大能源生产国和消费国，统计显示，我国建筑能耗约占全国总能耗的28%，在我国每年新建的20亿平方米建筑中，其中99%是高能耗建筑；而既有的建筑中，仅有4%采取了节能措施。

 大型公共建筑不但能耗密度高，而且能源浪费非常严重，具有巨大的节能空间，建筑节能的已经势在必行，节能降耗，计量先行。

住建部、财政部颁布的《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》，明确提出了“要求在全国范围内逐步建立部级、省级、市级、区级能耗监测平台，最终建立起全国联网的能耗监测平台的工作目标。

 陕西亚川智能科技有限公司通过自主研发，推出了完善的大型公共建筑能耗监测上报系统，具有完善的能耗采集器产品，支持众多的通迅规约，如DL/T645、CJ/T188、ModbusRTU、ModbusTCP等，能够实现对建筑的分类分项采集和传输，遵循住建部的《国家机关办公建筑和大型公共建筑能传输技术规范》，具有断点续传，支持采用Internet和GPRS无线等多种传输介质。

2　系统结构

 公共建筑能耗在线监测系统根据具体的工程情况来组网，采用分层分布式结构。

根据项目规模的大小，可以灵活选择通讯介质和组网方式。当设备比较集中时，通讯介质通常采用屏蔽双绞线和五类八芯屏蔽电缆；当系统设备比较分散时，可采用光纤作为通讯介质，组网方式可以采用光纤环网或者光纤星型网；如果设备较少而且非常分散，可以采用无线通讯设备组网。

另一种是采用QT260系列，直接采集电表和水表数据，在采集器上进行分类分项统计，遵循国家导则进行上报平台。

建筑物、采集器、采集点、分类分项能耗等信息依据各地能耗监测系统的要求进行编码，能耗数据经加密后可按要求定时上传至上级能耗监测数据中心。

3   系统特点

 使用QT260系列能耗采集器，以及采用QTouch本地监控系统，构建公共建筑能耗在线监测系统主要特点如下：

 1)实现对大型公共建筑的用电、用水、用煤、暖气等介质能源实现在线能源监测；

 2)自主研发的能耗采集器，通过RS485，无线Zegbee、无线GPRS等通讯方式对电表、水表、气表实现数据采集；

3)能耗采集器具有采集时间灵活设定，具有internet/无线3G传输机制，能够实现断点续传，确保数据在30天断线的情况下，数据有效本地存储，在上线后续传；

4)实现对单位建筑，单位房间的能耗分进行分类分项统计；

 5)具有二级管理子单元，如远程抄表系统，宿舍预付费管理系统等；

6)数据传输采用MD5认证算法以及AES加密算法，保证信息传输的可靠性、保密性。

4　能耗采集器

能耗集器产品采用智能型采集产品，具有嵌入式化、智能化、多协议支持、数据断点续传，数据完整性保证，前置运算等特点。

5　系统功能

5.1　数据采集功能

  通过485总线方式建立数据采集器和计量装置的连接，并支持符合各相关行业智能仪表标准的各种有线或无线物理接口。对于电能表，参照行业标准DL/T 645-1997《多功能电表通信规约》执行。对于水表、燃气表和热（冷）量表，参照行业标准CJ/T 188-2004《户用计量仪表数据传输技术条件》执行。能耗数据的采集频率为每10分钟1次到每1小时1次之间，数据采集频率可根据具体需要灵活设置。

能耗采集终端上传协议支持：

 陕西亚川智能科技有限公司不仅提供QT260系列能耗采集器，还提供带界面的能耗采集终端，与采集器不同的是，采集终端具有界面显示和设置功能。

5.2　建筑信息编码

能耗数据采集点识别编码规则为细则层次代码结构，主要按5类细则进行编码，包括：行政区划代码编码、建筑类别编码、建筑识别编码、数据采集器识别编码和数据采集点识别编码。

 公共建筑能耗在线监测系统为保证能耗数据可进行计算机或人工识别和处理，保证数据得到有效的管理和支持高效率的查询服务，实现数据组织、存储及交换的一致性，采用数据编码规则。能耗数据编码规则为细则层次代码结构，主要按7类细则进行编码，包括：行政区划代码编码、建筑类别编码、建筑识别编码、分类能耗指编码、分项能耗编码、分项能耗一级子项编码、分项能耗二级子项编码。编码后能耗数据由15位符号组成。若某一项目无须使用某编码时，则用相应位数的“0”代替。设备调试功能可以快速的判断设备连接是否正确，数据是否真实，当设备连接出现错误或设备地址定义不当时，系统会出现设备状态提示信息。

5.3　历史数据库

系统可通过商用数据库软件建立历史数据库，历史数据库能保存10年以上的数据内容。其中包括：原始数据、小时数据、日报数据、月报数据、年报数据。并能实现即时打印功能和下载数据到U盘，方便用户对相关数据表的应用。

 数据表内将能耗数据进行分类、分项统计并保留各支路的原始数据。其中分类、分项数据包括：电量、水耗量、燃气量、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量、其他能源应用量、照明插座用电、空调用电、动力用电、特殊用电、电量折算标煤值、燃气量折算标煤值、集中供热耗热量折算标煤值、集中供冷耗冷量折算标煤值、其他能源应用量折算标煤值、照明插座用电折算标煤值、空调用电折算标煤值、动力用电折算标煤值、特殊用电折算标煤值。

5.4　图形趋势

 能耗监测系统针对历史数据进行图形趋势分析，能更直观的体现数据的变化趋势。其中包括小时曲线、日报曲线、月报曲线、年报曲线。并能实现直接打印，能够对曲线图形进行切换，显示不同类型的图形。例如：饼图、柱状图(普通柱状图以及堆栈柱状图)、线图、区域图、分布图、混合图、甘特图、仪表盘或动画等。

5.5　报警功能

 建筑能耗在线监测系统报警功能划分为2个级别，初级报警和高级报警。能对每一监测的参数进行初级报警设置和高级报警设置。掉电参数和记录都能自动保存。也可以根据需求将报警记录上次至服务器。报警过程分为2个过程，报警触发过程和报警恢复过程。系统将对其进行详细的记录。

 5.6　操作者权限

 对于所有装设了带有控制管理功能的能耗设备，在能源管理站中操作人员可通过建筑能耗监测系统进行管理和调节，如：断路器的开关、电机的启停等操作；冷冻机组、冷冻水泵、冷却塔、新风机组等的运行状态的监视和管理；水泵、供热泵等运行状态的监视和管理。