楼宇能耗数据监测管理系统的应用研究

2020-01-18周向民张彦夫

探索科学(学术版) 2019年5期

吴梵周向民张彦夫

1.江西省建筑科学研究院江西南昌 330046;2.江西省建筑科学研究院江西南昌 330046 3.江西省建筑科学研究院江西南昌 330046

一、项目背景

随着江西省国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测平台(以下简称省级平台)与南昌、九江、宜春、新余、景德镇等地市级国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测平台(以下简称市级平台)纷纷成立,公共建筑能耗监测已经成为我省推进绿色建筑发展的新形势。在此形势下,许多楼宇业主对能耗监测也有了新的认识与积极性。为满足楼宇业主积极响应建筑节能的要求,建筑节能监测监控管理系统就因此而展开研究与应用。

二、能耗监测系统软件设计

能耗监测系统是楼宇能耗数据监测管理系统的核心部分,系统提供与市级平台类似的功能,需要满足用户对楼宇的能耗数据、仪表数据、能耗报表这三类功能。其中能耗数据监测,主要提供用户查看建筑能耗数据,包括总用电、分项用电;仪表数据,提供用户查看能耗监测系统下楼宇的仪表数据,包括电度值、电压、电流、功率等参数;能耗报表,主要提供用户查看能耗监测系统下的能耗报表,包括用电报表、设备报表、物业报表,时间跨度可选年、月、日。

1.仪表监测。仪表监测是能耗监测系统对仪表数据与对仪表的连接是否正常进行实时监测的功能。

该功能板块分成两个部分,第一部分是设备监测,该部分是对仪表的读数进行实时监测并且可以查看历史读数,从而可以计算仪表的用电读数,设备监测可以切换每栋楼宇所属的每一个回路以及开始和结束时间,起到监测特定时间段的特定设备的能耗数据。设备监测如图2－1所示。

图2 －1 设备监测界面

2.分项监测

分项监测是监测楼宇的总用电与照明、空调、动力、特殊四大分项用电数据的功能,并且该分项是上传省市级平台的数据,所以这一数据是否正常对于能耗监测系统非常重要。根据市级平台对于分项计量的数据正常要求,分项用电之和不能低于总用电的0.8倍且不能超过总用电的1.1倍,分项环比也要对分项用电的综合进行分析,是否低于或高于市级平台要求的限值,如果低于或高于了限值,就可能存在用能异常,需要及时进行排查。分项环比的界面如图2－2所示。

图2 －2 分项环比界面

3.能耗报表

能耗报表是对建筑的能耗值按照年、月、日生成报表的功能,报表的时间可以自由选择,因此可以根据一段时间内的能耗报表,分析楼宇的能耗趋势,从而对节能改造提供数据依据。能耗报表界面如图2－3所示。

图2 －3 能耗报表界面

三、江西建科院中该系统的应用

1.数据采集与接收处理系统。江西建科院建设该能耗系统采用的是双层式能耗监测系统,第一层的能耗采集层里,江西建科院采用了采集层分成多个相同的模块,将数据进行在除了满足市级平台要求的基础上进行了更加合理的分类,具体方式是把江西建科院院区里的每一个办公楼再按照楼层进行划分,把数据从整栋楼的监测细分到对每层楼的监测,提高了数据的精度。江西建科院的数据采集系统采用两个采集器,数据接收处理系统采用了一个数据库与应用程序服务器。

2.网络与通讯设计。为了方便管理,江西建科院所有的电表接口通过485线集中在RS485集线器再通过COM 口连接采集器,两个数据采集器再通过有线网连接到交换机,同时服务器也连接到交换机上,使采集器与服务器在同一局域网下,并且采集器与服务器也在同一物理位置,易于维护。

3.电表通讯实现。江西建科院使用的智能电表为DTS73三相电表与DDS73单相电表,这两种电表的通讯方式是固定地址,故在调研现场时,对每个办公室的电表进行抄录后再写入数据采集软件编写通讯协议。实现通讯协议的方式是把电表的型号、地址、连接采集设备的串口号等参数填写在表格里,然后通过EMS软件读取表格生成协议和采集程序。