基于物联网技术的能源治理系统设计

时间:2021-07-29 05:07 作者:亚博APP
本文摘要:摘 要:在能源形势紧张的大趋势下,高能耗的大型公共修建能源治理系统的建设逐渐受到重视,以物联网技术及基础的修建能源治理平台可以提供即时、准确、高效的能源治理计谋。系统论述了却合物联网技术的修建能源治理构建方法,对物联网体系结构与修建能源治理系统的相关性举行了分析,并从能耗数据收集、能源审计、能源治理这三个层级探讨了这两者的应用联合方法,为公共修建能源治理系统的升级与优化提供了一定的思路。

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摘 要:在能源形势紧张的大趋势下,高能耗的大型公共修建能源治理系统的建设逐渐受到重视,以物联网技术及基础的修建能源治理平台可以提供即时、准确、高效的能源治理计谋。系统论述了却合物联网技术的修建能源治理构建方法,对物联网体系结构与修建能源治理系统的相关性举行了分析,并从能耗数据收集、能源审计、能源治理这三个层级探讨了这两者的应用联合方法,为公共修建能源治理系统的升级与优化提供了一定的思路。关键词:物联网,公共修建,能耗监测,修建能源治理 随着我国经济的快速生长,都会化历程不停加速,能源的使用量也泛起快速上涨的趋势。

而修建能耗、工业能耗和交通运输能耗是我国能源消耗的三大主力,其中修建能耗约莫占据了总能耗的30%。党的十八大提出了建设资源节约型和情况友好型社会的目的,在这样的配景下,寻找新的修建能源治理方法和技术,对修建耗能设备举行整体治理优化是当前节能事情的趋势所在。当前,我国信息科技的快速生长,互联网技术成为国家各工业结构转型革新的切入点和动员者,基于互联网技术生长的物联网研究逐渐成为各领域关注的焦点。物联网技术是信息科技技术很是重要的部门,使用物联网技术举行修建能源治理平台的研究,联合物联网技术对修建耗能设备的能源数据举行实时收罗和治理,可以越发有效的实现修建能源精致化治理,为大型公共修建节能减排提供技术支撑。

1 新时代配景下的修建能源治理需求多项研究讲明,在所有的修建能耗中,大型公共修建的能源消耗大、能源使用率低,尤其是运行能耗的控制水平整体偏低,已经逐渐成为我国现在能源问题的关键。修建能源治理指的是,通过系统化的控制修建物能源消耗及能源消耗模式的计谋,在满足修建内舒适度等各方面要求的前提下,使得能耗量和能泯灭用淘汰。修建能源治理的前提是对修建能源消耗的监测和统计,高效的能源治理须建设在充实的能耗监测和准确的能源统计之上。

这就包罗了对修建用能系统,包罗暖通空调系统、给排水系统、电气系统等的全面监测,以及对各种设备分类分项的能耗数据的收罗、整理与分析。而过往接纳传统方法举行能耗统计与分析,由于公共修建设备数量和种类多样,设备数量、规格、型号、功率等各不相同(见表1,表 2),因此能源统计获取的数据量庞大、数据类型多种多样,举行能源审计的事情量和事情难度都较高,这在一定水平上阻碍了相关能源治理事情的开展。尤其是对于修建集群来说,传统的修建能耗统计无法满足多栋修建同时展开的综合能源治理。

因此,随着公共修建的类型和体量的不停增加,在修建能源治理的体系中,亟需引入一种高效率、低成本,同时可以实现大规模修建集群能源消耗的实时监测与能耗数据收集的新型技术。随着现代网络技术的快速生长,物联网成为解决这一问题的重要选择,物联网技术可以对修建中各种设备的大量能耗数据举行实时监测和收集,并整合到统一的能源治理平台,对其举行数据处置惩罚与分析,从而资助治理者对区域化的修建集群能源消耗展开统筹治理。2 物联网技术的观点物联网的观点在 1985 年由 Peter T. Lewis 提出后,经由多年的生长已经日趋成熟。

物联网,即 Internet of Things,它的本质是物体和物体之间相互举行毗连所建设的网络,它是互联网的一部门,同时还可以与互联网举行并网的处置惩罚。物联网技术可以通过多种差别的传感器模块,对需要的监控、毗连、互动的设备的各项数据举行实时收罗,它主要用于企业之间的精密联系,可以实现供应链中各个节点,包罗物与物、物与人等的网络毗连和信息共享,从而实现高效快捷的治理。物联网在本质上是通过局域网举行设备识别和数据交互的,这也就意味着物联网一定是以互联网网络为基础的,同时它也是在互联网网络基础上的延伸,此外,物联网的用户扩张到了互联网中的设备和设备之间,这些在同一个网络下的设备也可以举行数据交互。

物联网实际上是一种将物与物相连,并将多种感知设备和传输设备相融合的聚合性庞大系统,它的体系结构在技术上包罗三层,传感层、传输网络层和应用网络层。传感层是下层,包罗各种传感器设备并提供泛在的感知网络;传输网络层在物联网条理中处在中间层,它由信息和治理中心组成;应用网络层则是物联网的顶层,它是用户终端,通过用户的操作可以举行网络中相关设备的信息交互。

3 物联网技术在修建能源治理中的应用公共修建能源治理系统包罗了设置在修建中差别位置的物联网终端、物联网能源治理平台以及通信设施,而物联网奇特的体系结构恰好可以对应满足修建能源治理系统的多层需求(见图 1)。其中,传感层主要是通过各终端设备实时收罗修建能源消耗数据,它也是物联网能源治理的前提和基础,通过传感器完成能耗数据信息的收罗。对于修建能源治理系统来说,传感层数据实现高效收集和精致化治理的前提是能耗分项计量,因此,需要在能源治理系统建设之初就完成能耗分项计量的相关设备。

计量工具包罗:耗电量、耗水量、耗热量,耗冷量,耗煤气量等,其中,电能消耗是公共修建主要能耗,需进一步凭据耗能设备等举行细分,也可以凭据实际运行情况举行分时段计量等。现在修建智能化系统设计中一般没有分项计量功效,难以实现能耗精致化治理,因而实现能耗分项计量是搭建物联网智能修建能源治理平台很重要的需求。分项计量需要使用物联网等相关技术首先安装分项计量装置,按电、水、油、气等能源形态分类后,再凭据差别的能源用途和用能区域举行分项计量,也可以凭据实际需要对能耗情况举行分时段的计量。

分项数据传输到能源治理平台后,可以实现对能耗设备运行状况实时监测;凭据分项数据差别办公区域或者差别时段的能耗比力,可以准确详细地掌握一个单元或系统的能源消费结构,对修建存在的节能潜力做出诊断;在此基础上,提出节能革新方案。能耗分项计量为开展能源审计事情提供了前提,能源治理系统可以实时监测各个耗能设备的状况。同时,通过物联网传输网络层将修建能耗数据传输至物联网平台,这一数据传输途径主要是通过汇聚网的短距离通信技术获取传感层信息,通过接入网完成数据接入,然后由承载网将能耗数据传输至应用网络层。

在物联网应用网络层,对吸收到的分项能耗数据举行处置惩罚和分析,获取修建用能特点、重点耗能单元,以及修建能源消耗结构等,并对修建能源使用效率举行评价,对修建的节能潜力做出评估。此外,还可以在完成能耗数据的综合计量与分析的基础上,使用应用层完成物联网平台能源治理系统应用的开发,包罗修建耗能设备远程治理、能耗数据治理等。4 融入物联网的修建能源治理系统生长偏向从现在的研究来看,物联网技术在我国修建能源治理体系中的应用并不算普遍,而现在的修建能耗监测与能源治理系统还存在着许多问题。

1)从技术角度来说,当前的修建能耗监测系统主要笼罩的是修建物电器设备系统对于修建耗能数据的收罗,所收罗到的数据也只能实现从终端设备到数据平台的单向传输,具有信息反馈和控制功效的双向对接还需要进一步的研究;2)当前基于物联网技术的修建物能耗监测系统依然具有海量数据的特征,如何对海量数据举行进一步的分析挖掘和使用是修建能源治理系统的重要研究偏向。5 安科瑞能耗监控系统先容Acrel-5000能耗在线监测系统是用户端能源治理分析系统,在电能治理系统的基础上增加了对水、气、煤、油、热(冷)量等集中收罗与分析,通过对用户端所有能耗举行细分和统计,以直观的数据和图表向治理人员或决议层展示各种能源的使用消耗情况,便于找出高耗能点或不合理的耗能习惯,有效节约能源,为用户进一步节能革新或设备升级提供准确的数据支撑。用户可根据国家有关划定实施能源审计,分析现状,查找问题,挖掘节能潜力,提出切实可行的节能措施,并向县级以上人民政府治理节能事情的部门报送能源审计陈诉。5.1平台结构Acrel-5000能耗在线监测系统以盘算机、通讯设备、测控单元为基本工具,凭据现场实际情况接纳现场总线、光纤环网或无线通讯中的一种或多种联合的组网方式,为大型公共修建的实时数据收罗及远程治理与控制提供了基础平台,它可以和检测设备组成任意庞大的监控系统。

开放性、网络化、单元化、组态化的接纳面向工具的分层、分级、漫衍式智能一体化结构。建设如下条理结构:5.2 平台功效(1)系统可按使用年份统计修建物各分类能耗——电、水、气、集中供热、集中供冷以及其它能源消耗量,自动折算成相应的尺度煤消耗量,从而反映修建物当年各分类能耗用能和综合能耗。系统以饼图形式展示修建4大用电分项能耗的占比情况。

系统以曲线图形展现各种能耗的消耗的消耗趋势,便于业主方实时直观掌握能源消耗情况。(2)系统可以凭据分类能耗的支路名称查询用能情况,显示当日和当月的用能峰值。

显示当日用能、当月用能、当年用能与昨日同期用能、上月同期用能、上年同期用能的比力情况。以条形显示已往48小时、31天、12个月、3年的能耗情况。右上角显示已往15分钟曲线(电表显示功率曲线,流量表显示流速曲线)。

(3)系统依据修建物能源消耗的漫衍情况举行能耗计量点的选取和设置,使得能耗监测系统可以笼罩整个修建物。系统使用者可通过相关界面调取该修建物各能耗节点的能耗统计报表,淘汰用能的“跑、冒、滴、漏”和计量误差。(4)系统依据住建部门类分项能耗数据收罗导则,将修建物耗电分为照明插座、空调、动力和特殊用电举行计量装置选型和设置,并按用能区域或功效区域等划分并举行统计,以报表和同、环比棒图形式展现该区域的能源消耗。

(5)系统可针对能源消耗量大的设备或区域举行准确定位,便于治理层制定节能绩效考核制度,推动节能降耗的有效执行。为用能重点设备建设运行记载档案,恒久跟踪记载设备运行历程中的能效分析评估效果,联合设备维护调养记载,为设备的运行维护提供依据。(6)系统提供分级权限治理功效,对具备权限用户提供开放的信息维护接口,用户可自行对修建和系统监测规模内计量点的信息举行增、删、改和查询,修建物信息包罗修建类型、建设年月、修建面积、修建物人员数量等。

系统还对无法自动收罗的计量信息提供手动录入功效,便于使用者掌握修建物总体能耗情况。5.3 数据上传安科瑞能耗在线监测系统根据重点用能单元能耗在线监测系统技术规范界说的系统平台接口协议规范的要求,将用能企业的基础信息、计量器具信息、用能数据及能效数据上传至省级或国家平台,上传数据经由HTTPS协议加密传输。如果数据传输失败或超时(网络故障),将重发数据,直至吸收乐成反馈消息。

5.4 能源计量表具选型5.5通讯网关参数6 结语在我国都会化历程不停推进的大配景下,修建能耗监测系统和修建能源治理系统都在不停的生长和完善,将物联网技术引入到修建能耗监测体系中,对现有修建能源治理系统的技术升级和智能化生长具有很是重要的意义,与此相关的各项研究具有辽阔的应用前景,随着物联网技术的不停进步,修建能源治理体系也会变得越发完善。【参考文献】[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.智能修建行业生长纲要[Z].2008.[2] 张建涛.基于物联网技术的公共修建能源治理系统研究[J]山西修建.2020.[3] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2019.11版。


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