公共建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀及技術(shù)分析論文

　　1.前言

　　隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，建筑能源消耗占社會(huì)總能耗的比例不斷增大，建筑節(jié)能工作的必要性日益突出。為得到對(duì)建筑節(jié)能工作有力的數(shù)據(jù)支持，國(guó)家提出并推廣公共建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)，對(duì)國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑實(shí)施在線監(jiān)測(cè)。

　　2.公共建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀

　　公共建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)是一個(gè)新生事物、一個(gè)長(zhǎng)期的工程，在實(shí)施運(yùn)行過程難免會(huì)出現(xiàn)一些問題，如部分項(xiàng)目數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、運(yùn)行不穩(wěn)定，一定程度上影響了省、市宏觀數(shù)據(jù)的有效性；個(gè)別地方"重建設(shè)、輕應(yīng)用，重?cái)?shù)量、輕質(zhì)量"的問題比較突出，沒有充分發(fā)揮監(jiān)測(cè)平臺(tái)作用等。諸如此類問題是公共建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展過程中的正常現(xiàn)象。為加強(qiáng)公共建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)質(zhì)量管理和數(shù)據(jù)應(yīng)用工作，建設(shè)"數(shù)據(jù)可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、應(yīng)用高效"的節(jié)能監(jiān)測(cè)平臺(tái)，2015年7月山東省住建廳出臺(tái)了《關(guān)于加強(qiáng)公共建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)質(zhì)量管理和數(shù)據(jù)應(yīng)用工作的意見》（魯建節(jié)科字[2015]12號(hào)）[1].

　　為進(jìn)一步保證公共建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定和長(zhǎng)期有效，結(jié)合山東省公共建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)實(shí)際和運(yùn)行現(xiàn)狀，參考國(guó)家和山東省公共建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程和規(guī)范，結(jié)合山東省建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀，本文細(xì)化了建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要功能和技術(shù)要求。

　　3.建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)體系技術(shù)探討

　　3.1 建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概念

　　建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑物或園區(qū)內(nèi)能耗計(jì)量表具的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理和運(yùn)算能力，可按照相關(guān)數(shù)據(jù)上傳接口技術(shù)要求與上級(jí)能耗監(jiān)測(cè)中心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳，可根據(jù)用戶或業(yè)主實(shí)際需求提供web界面展示、數(shù)據(jù)報(bào)表、分析展示等功能。建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)架構(gòu)基本組成包括數(shù)據(jù)接收服務(wù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理服務(wù)、數(shù)據(jù)上報(bào)服務(wù)、WEB服務(wù)等4部分。

　�。�1）數(shù)據(jù)采集服務(wù)

　　建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集服務(wù)支持對(duì)建筑用電監(jiān)測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊和采集，如電能表、水表、熱量表等，應(yīng)具備2路及以上RS-485串口，每個(gè)接口應(yīng)具備至少連接32塊能耗計(jì)量裝置的功能。接口應(yīng)具有完整的串口屬性配置功能，支持完整的通訊協(xié)議配置功能，符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范》（GB/T 19582）、《多功能電能表通訊協(xié)議》（DL/T 645）和《用戶計(jì)量?jī)x表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件》（CJ/T 188）的有關(guān)規(guī)定[2].

　　建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)用電數(shù)據(jù)采集點(diǎn)應(yīng)包括建筑（群）配電室低壓側(cè)所有支路，根據(jù)需要可擴(kuò)展到樓層配電以及房間用電支路，如圖2所示。其中，建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)僅將建筑總電量和16個(gè)一級(jí)子項(xiàng)建筑能耗上傳至上級(jí)數(shù)據(jù)中心，樓層及房間用電計(jì)量?jī)H供業(yè)主管理或分析使用。

　　（2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理服務(wù)

　　建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理服務(wù)實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、分項(xiàng)歸類，對(duì)用電分項(xiàng)監(jiān)測(cè)支路數(shù)據(jù)進(jìn)行合并整合處理，并自動(dòng)保存到相應(yīng)數(shù)據(jù)庫，保存時(shí)間不少于三年；歸納整理出單棟建筑分類和分項(xiàng)用電逐日、逐月、逐年的總能耗、單位面積能耗或人均能耗等數(shù)據(jù)，可進(jìn)一步深化至該建筑樓層、房間或部門相應(yīng)數(shù)據(jù)，并以曲線圖、柱狀圖、報(bào)表等形式顯示、查詢和打印；若監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為建筑園區(qū)（建筑群），應(yīng)增加園區(qū)整體能耗數(shù)據(jù)的處理和分析展示，以及提供不同建筑間能耗數(shù)據(jù)對(duì)比功能[3].

　�。�3）數(shù)據(jù)上報(bào)服務(wù)

　　按照山東省公共建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)平臺(tái)數(shù)據(jù)接收標(biāo)準(zhǔn)接口要求，建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)上報(bào)服務(wù)支持將建筑監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳至市級(jí)公共建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)平臺(tái)。

　　山東省公共建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)上傳以建筑物為單位，將建筑分類和分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至上級(jí)數(shù)據(jù)中心。為降低通訊數(shù)據(jù)量，以及保證分析數(shù)據(jù)的完整性，規(guī)定建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)實(shí)時(shí)上報(bào)該建筑的總電量、水、燃?xì)�、集中供冷量、集中供熱量等分類能耗�?shù)據(jù)，以及房間照明與插座、冷熱源系統(tǒng)、電梯、信息機(jī)房等16個(gè)一級(jí)子項(xiàng)數(shù)據(jù)[2].

　　3.2 數(shù)據(jù)上報(bào)技術(shù)要點(diǎn)

　　為保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，山東省對(duì)建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)上傳格式進(jìn)行了相技術(shù)規(guī)定，制定了數(shù)據(jù)上報(bào)標(biāo)準(zhǔn)上報(bào)技術(shù)要點(diǎn)。

　�。�1）基本要求

　　建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用身份認(rèn)證和數(shù)據(jù)加密方式，每個(gè)小時(shí)整點(diǎn)后以XML文件形式上報(bào)建筑的基本信息和上一小時(shí)時(shí)間段內(nèi)分類分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)（具體見表1）。

　�。�2）上報(bào)數(shù)據(jù)內(nèi)容與方式

　　建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)上報(bào)數(shù)據(jù)的內(nèi)容包括建筑基本信息XML文件（Build.xml）、分類分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)XML文件（Energy.xml）、補(bǔ)傳的建筑歷史數(shù)據(jù)XML文件（UnsendEnergy.xml），其中，系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，上傳數(shù)據(jù)包僅包括Build.xml和En-ergy.xml;當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障停運(yùn)一段時(shí)間后恢復(fù)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)包為Build.xml、Energy.xml和UnsendEnergy.xml文件。

　　建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是以建筑物或建筑群為節(jié)點(diǎn)上報(bào)數(shù)據(jù)，主要識(shí)別碼為節(jié)點(diǎn)編碼（NodeID）和建筑編碼（BuildID），均由省建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心里進(jìn)行統(tǒng)一分配。建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)Node編碼圖中第1-6位為建筑所在地區(qū)，具體到區(qū)/縣；第7位為建筑功能碼，包括辦公建筑A、商場(chǎng)建筑B、賓館飯店建筑C、文化教育建筑D、醫(yī)療衛(wèi)生建筑E、體育建筑F、綜合建筑G、交通建筑H、其他建筑Z等；第8-10位為項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)和建筑物識(shí)別編碼。

　　普通建筑（建筑群）節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)BuildID格式與NodeID格式一樣，同為10位；節(jié)約型高校或醫(yī)院建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)BuildID為13位，節(jié)約型園區(qū)建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)BuildID編碼中，園區(qū)功能代碼包括D（節(jié)約型高校）和E（節(jié)約型醫(yī)院）；節(jié)約型高校建筑功能代碼包括行政辦公建筑A、圖書館建筑B、教學(xué)樓建筑C、科研樓建筑D、綜合樓建筑E、場(chǎng)館類建筑F、食堂餐廳G、學(xué)生集中浴室H、學(xué)生宿舍I、大型或特殊科研實(shí)驗(yàn)室J、醫(yī)院K、交流中心L、其他M等13類；節(jié)約型醫(yī)院建筑功能代碼包括門急診類建筑A、醫(yī)技類建筑B、住院類建筑C、醫(yī)療綜合類建筑D、后勤保障類建筑E、辦公類建筑F等6類。

　　3.3 建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)模式與技術(shù)實(shí)現(xiàn)

　　建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑能耗數(shù)據(jù)的采集、處理、上報(bào)和WEB展示，監(jiān)測(cè)對(duì)象可為單棟建筑、建筑群、園區(qū)建筑（高校、醫(yī)院）等。根據(jù)工程實(shí)際情況與用戶需求，建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)可采用工控機(jī)模式和嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模式，其放置應(yīng)在配電室或信息機(jī)房，并均可采用雙機(jī)熱備形式。

　　（1）工控機(jī)代替普通PC模式

　　山東省住建廳《關(guān)于加強(qiáng)公共建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)質(zhì)量管理和數(shù)據(jù)應(yīng)用工作的意見》（魯建節(jié)科字[2015]12號(hào)）文中指出，子系統(tǒng)軟硬件結(jié)構(gòu)均應(yīng)達(dá)到工業(yè)實(shí)時(shí)測(cè)控標(biāo)準(zhǔn)[1].本節(jié)采用工控機(jī)作為子系統(tǒng)軟件的硬件載體，主要是考慮到工控機(jī)具有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力、工作運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、穩(wěn)定性高、體積小、性價(jià)比高等優(yōu)勢(shì)。

　�。�2）嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模式

　　嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將數(shù)據(jù)采集器和建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)集成于一體，具備RS485接口、網(wǎng)絡(luò)接口等數(shù)據(jù)采集傳輸方式，實(shí)現(xiàn)了建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、處理、上報(bào)等功能，并為用戶或業(yè)主提供遠(yuǎn)程訪問系統(tǒng)WEB功能，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 山東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳。關(guān)于加強(qiáng)公共建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)質(zhì)量管理和數(shù)據(jù)應(yīng)用工作的意見（魯建節(jié)科字[2015]12號(hào)）[EB/OL].

　　[2] JGJ/T 285-2014, 公共建筑能耗遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程[S].

　　[3] DBJ/T14-071-2010, 公共建筑節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].

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