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探討互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校校園能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用與研究

更新時(shí)間：2023-01-10點(diǎn)擊次數(shù)：297

吳柯霓

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

 

摘要:綠色環(huán)保已成為時(shí)代的主題，與此同時(shí)，節(jié)能減排也成為我國(guó)藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的重要措施。我國(guó)大型公共建筑年耗電量約占全國(guó)城鎮(zhèn)總耗電量的22%，每平方米年耗電量是普通居民住宅的10～20倍，是歐洲、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家同類建筑的1．5～2倍。隨著時(shí)代的發(fā)展，已經(jīng)能夠通過(guò)現(xiàn)代化手段對(duì)大型建筑物水電用量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。高校校園作為科研、教學(xué)的重要載體，節(jié)能減排工作起到示范作用。通過(guò)分析高校校園建筑建立能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可行性和利用“互聯(lián)網(wǎng)+"技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同傳與共享的優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合西安市能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)應(yīng)用實(shí)例論證“互聯(lián)網(wǎng)+"能耗監(jiān)測(cè)技術(shù)的可行性和適用性。

關(guān)鍵詞:“互聯(lián)網(wǎng)+";能耗監(jiān)測(cè);節(jié)能減排


1 高校校園建筑能源管理系統(tǒng)的可行性分析

高等院校作為大型公共建筑中的一部分，它集教學(xué)、科研和生活于一體，占地面積大、建筑類型多、功能劃分區(qū)較復(fù)雜，既是人口的高密度區(qū)，更是重要的能源消耗大戶。我國(guó)絕大多數(shù)高等院校人工管理電、水、氣的消耗量。原始的人工抄表存在多種問(wèn)題，如數(shù)據(jù)不正確、實(shí)時(shí)性差、工作量大、管理難度大等。能耗管理部門也沒有其他直接有效的手段，獲取重點(diǎn)的實(shí)際能耗信息，也無(wú)法進(jìn)一步提出節(jié)能方案，有效降低能耗。因此更無(wú)法對(duì)不同類別耗能進(jìn)行有效正確的分析，因此制定針對(duì)性的能耗管理政策尤為關(guān)鍵。建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)現(xiàn)代能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備管道加設(shè)監(jiān)測(cè)硬件設(shè)施，對(duì)所有管道、分支系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，并通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總。利用分析模塊，對(duì)所統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行任意時(shí)段對(duì)比、分析，發(fā)現(xiàn)存在能源浪費(fèi)問(wèn)題。能耗分析管理系統(tǒng)不僅可以分析高耗能設(shè)備能耗產(chǎn)生的主要原因，還可以分析辦公、生活能耗與氣候、人數(shù)以及建筑結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，即使用一個(gè)平臺(tái)對(duì)不同建筑類型建筑的節(jié)能潛力進(jìn)行研究，同時(shí)跟據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果選擇正確的節(jié)能方法以達(dá)到節(jié)能的目的。


2 應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

在對(duì)高校校園進(jìn)行能耗監(jiān)測(cè)過(guò)程中，常因?yàn)閭鹘y(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和查詢方式約束，只能通過(guò)人工操作和固定地點(diǎn)查詢等約束，使得整個(gè)系統(tǒng)不能靈活應(yīng)用。現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展，可通過(guò)增加硬件設(shè)備，將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)上傳至服務(wù)器，用戶可通過(guò)任意可上網(wǎng)的電腦或手機(jī)，登陸能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、能耗分析等操作。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析速度大幅加快。使用互聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)持續(xù)上傳，使得數(shù)據(jù)上傳實(shí)現(xiàn)同步上傳，分析數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源更加全面，加快數(shù)據(jù)分析的速度，提高數(shù)據(jù)分析的精度。數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)多元開發(fā)；ヂ(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享，便于各相關(guān)部門和用戶進(jìn)行查詢，對(duì)比分析，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)多元開發(fā)，能夠使多方參與系統(tǒng)建設(shè)，提供節(jié)能減排方案，最終實(shí)現(xiàn)降低能耗，消除浪費(fèi)；谖靼彩泻谋O(jiān)測(cè)平臺(tái)的應(yīng)用實(shí)例西安市已按照《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50378－2014)、《民用建筑綠色設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T229－2010)、《建筑工程綠色施工評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(50640－2010)、《西安市公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》DBJ61/T97－2015和現(xiàn)行的國(guó)家、地方頒發(fā)的質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范，實(shí)行大型建筑物綠色建筑評(píng)級(jí)和復(fù)核政策，并于2011年完成建設(shè)西安市能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)。2014年3月1日起，政府財(cái)政性投資的或者2萬(wàn)m2以上的新建公共建筑應(yīng)當(dāng)按照國(guó)家規(guī)范和技術(shù)導(dǎo)則，同步設(shè)計(jì)、同步施工、同步使用能耗監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)，并與市民用建筑能耗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳對(duì)接。2015年陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院立項(xiàng)建設(shè)文景校區(qū)明遠(yuǎn)樓，綠色建筑標(biāo)識(shí)評(píng)定為1星級(jí)，2017年投入使用，已完成單體建筑物能耗監(jiān)測(cè)，并將數(shù)據(jù)并入西安市能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)，主要功能有:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、能耗統(tǒng)計(jì)、分支分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)、能耗報(bào)表、表計(jì)讀數(shù)、儀表監(jiān)測(cè)狀態(tài)、節(jié)能分析等功能。

 

3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Acrel-5000建筑能耗分析系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、測(cè)控單元為基本工具，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采用現(xiàn)場(chǎng)總線、光纖環(huán)網(wǎng)或無(wú)線通訊中的一種或多種結(jié)合的組網(wǎng)方式，為大型公共建筑的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程管理與控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái)，它可以和檢測(cè)設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)。開放性、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的采用面向?qū)ο蟮姆謱、分?jí)、分布式智能一體化結(jié)構(gòu)。建立如下層次結(jié)構(gòu)：


 


4 系統(tǒng)功能

1） 系統(tǒng)概況

平臺(tái)運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)月能耗折算、地圖導(dǎo)航，各能耗逐時(shí)、逐月曲線，當(dāng)日，當(dāng)月能耗同比分析滾動(dòng)顯示。

2） 用能概況

對(duì)建筑、部門、區(qū)域、支路、分類分項(xiàng)等用能進(jìn)行對(duì)比，支持當(dāng)日逐時(shí)趨勢(shì)、當(dāng)月逐日趨勢(shì)曲線、分時(shí)段能耗統(tǒng)計(jì)對(duì)比、總能耗 同環(huán)比對(duì)比。



3） 用能統(tǒng)計(jì)

對(duì)建筑、區(qū)域、分項(xiàng)、支路等結(jié)構(gòu)按日、月、年報(bào)表的形式統(tǒng)計(jì)對(duì)分類能源用能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，支持報(bào)表數(shù)據(jù)導(dǎo)出EXCEL，支持選擇建筑數(shù)據(jù)進(jìn)行生成柱狀圖。



4） 復(fù)費(fèi)率統(tǒng)計(jì)

復(fù)費(fèi)率報(bào)表按日、月、年統(tǒng)計(jì)對(duì)單棟建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用電量及成本費(fèi)用進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出到EXCEL。


5） 同比分析

對(duì)建筑、分項(xiàng)、區(qū)域、支路等用能按日、月、年以圖形和報(bào)表結(jié)合的方式進(jìn)行用能數(shù)據(jù)同比分析。


6） 能源流向圖

能源流向圖展示單棟建筑對(duì)應(yīng)時(shí)段內(nèi)各類能源從源頭到末端的的能源流向，支持按原始值和折標(biāo)值查看。



7） 配電監(jiān)測(cè)/管網(wǎng)圖

以變電站配電結(jié)構(gòu)一次圖或建筑水、燃?xì)夤芫W(wǎng)圖展示結(jié)構(gòu)中各重要節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，方便用戶掌握能源運(yùn)行時(shí)參數(shù)。



8） 夜間能耗分析

夜間能耗以表格、曲線、餅圖等形式對(duì)選擇支路分類能源在對(duì)應(yīng)時(shí)段工作時(shí)間與非工作時(shí)間用能統(tǒng)計(jì)對(duì)比，支持導(dǎo)出報(bào)表。


9） 三維展示

通過(guò)3D圖形方式展示項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)模擬圖，以更直觀的方式對(duì)項(xiàng)目中建筑或設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)展示。



10）設(shè)備管理

設(shè)備管理包括，設(shè)備類型、設(shè)備臺(tái)賬、維保記錄等功能。輔助用戶合理管理設(shè)備，確保設(shè)備的運(yùn)行。



11）用戶報(bào)告

用戶報(bào)告針對(duì)選定的建筑自動(dòng)統(tǒng)計(jì)各能源的月使用的同環(huán)比趨勢(shì)，并提供簡(jiǎn)單的能耗分析結(jié)果，針對(duì)用電提供單獨(dú)的復(fù)費(fèi)率用能分析，報(bào)告可編輯。


 

5 系統(tǒng)硬件配置



 

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)使用西安市能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠查詢?nèi)我鈺r(shí)段用電量，并能夠通過(guò)各樓層用電量對(duì)比分析，同位置環(huán)比分析，判斷是否存在用電浪費(fèi)，指導(dǎo)學(xué)校進(jìn)行節(jié)能管理，杜絕浪費(fèi)現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)明遠(yuǎn)樓1月份的用電量統(tǒng)計(jì)分析，每日用電量為1382．4kW•h，用電量為542．5kW•h。通過(guò)對(duì)比分析，1月25日寒假開始，用電量大幅降低;在各節(jié)假日期間，用電量大幅下降，在明遠(yuǎn)樓舉行重大活動(dòng)時(shí)，用電量較大。通過(guò)應(yīng)用西安市能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)所有管理人員和使用人員使用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即現(xiàn)場(chǎng)排查，并時(shí)間通知各使用單位，消除能源浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

 

參考文獻(xiàn)

［1］夏文才，王展展，高浩，等．基于節(jié)能減排措施下的建筑建造能耗分析［J］．山西建筑2018(33):167－168．

［2］山鋒，丑洋．“互聯(lián)網(wǎng) + "高校校園能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用分析

［3］高校綜合能效解決方案2022.5版.

［4］企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.05版.

 

作者簡(jiǎn)介

吳柯霓，女，安科瑞電氣股份有限公司，銷售工程師，從事高校綜合能效解決方案研究工作。