Analyse en introductie van een monitoringsysteem voor energieverbruik voor grote openbare gebouwen

Samenvatting: in dit artikel zullen de specifieke classificatie en gespecificeerde energieverbruiksapparaten van de apparatuur die is geïnstalleerd in het monitoringsysteem voor energieverbruik van grote openbare gebouwen in detail worden geanalyseerd, en zal de data-informatie die wordt gedetecteerd door het energieverbruik van grote openbare gebouwen dynamisch worden geanalyseerd. geanalyseerd met behulp van GPRS / Wi-Fi en andere draadloze transmissietechnologieën, om een ​​praktische bijdrage te leveren aan de oorzaak van energiebesparing en consumptiereductie in China, het energieverbruik van grote openbare gebouwen te monitoren en effectief te optimaliseren en te controleren indien buitensporig energieverbruik gevonden.

Trefwoorden: monitoringsysteem; Energieverbruik apparaat; Controle systeem

0.Achtergrond

Het Chinese ministerie van Bouw heeft voorgesteld dat door de statistische analyse van big data tegen het einde van 2020 de totale bouwoppervlakte van het land de 40 miljard vierkante meter zal overschrijden, en dat het energieverbruik van gebouwen 1,09 miljard ton standaardsteenkool zal bereiken. De energie die rechtstreeks door gebouwen wordt verbruikt tijdens het bouw- en gebruiksproces, is goed voor ongeveer 30% van het totale energieverbruik van de hele samenleving. Momenteel zijn er enkele problemen bij het meten, doorgeven en energiebesparend toezicht op het energieverbruik van grote openbare gebouwen in China. Uitgebreid beheer van het energieverbruik zal tot op zekere hoogte veel verspilling van energieverbruik veroorzaken. Het monitoren van het energieverbruik en het energiebesparende beheer van grote openbare gebouwen zijn de focus geworden van energiebesparing en consumptiereductie in China. Hoewel China het toezicht op de informatisering heeft uitgeoefend, zijn er veel problemen met het verbergen van gegevens in het proces van gegevensrapportage, wat de moeilijkheid van gegevensstatistieken over energieverbruik direct vergroot vanwege de lage mate van automatisering van de gegevensverzameling en de lage mate van managementinformatisering. Om een ​​nauwkeurige verzameling van energieverbruiksgegevens en een effectieve dynamische controle van het energieverbruik te bereiken, zal dit artikel het monitoringsysteem voor het energieverbruik van grote openbare gebouwen in detail analyseren.

1. Ontwikkeling van een monitoringsysteem voor energieverbruik voor grote openbare gebouwen in binnen- en buitenland

Kijkend naar het buitenland is de buitenlandse intelligente bouwtechnologie relatief volwassen, en het intelligente en automatische niveau van energieverbruiksgegevens en informatiemonitoring is ook relatief hoog. Voor ontwikkelde landen, vooral voor grote openbare gebouwen, wordt veel aandacht besteed aan het monitoren van het energieverbruik, wordt de intelligente apparatuur voor het monitoren van het energieverbruik voortdurend verbeterd en werkt het technische systeem stabiel. Hoewel er in China intelligente bouwtechnologie is toegepast, ontbreekt het aan een systematisch intelligent gebouwintegratiesysteem, zijn er geen relevante concepten en ideeën gevormd en bestaat er nog steeds een grote kloof met het buitenland. Tijdens de werking van veel intelligente bouwsystemen in China zal het ontbreken van een algemeen werkingsmechanisme van relevante systemen leiden tot het probleem van tweemaal het resultaat met de helft van de inspanning, wat resulteert in een verspilling van investeringen. De real-time, betrouwbaarheid en stabiliteit van een intelligent gebouwbewakingssysteem zijn moeilijk te bereiken op het wereldstandaardniveau. Momenteel hebben veel buitenlandse informatietechnologiebedrijven bijpassende systematische producten ontwikkeld voor het monitoringsysteem voor het energieverbruik van grote openbare gebouwen. American Honeywell, American Johnson Controls, German Siemens en andere bedrijven hebben actief onderzoek en ontwikkeling uitgevoerd van producten voor monitoringsystemen voor energieverbruik, om de werking van monitoringsystemen voor energieverbruik van nationale grote openbare gebouwen te bevorderen, zodat deze stabieler en efficiënter zijn. Hoewel er onvolkomenheden zijn in de ontwikkeling van intelligente gebouwen in China, ontwikkelen ze zich actief onder de gezamenlijke inspanningen van de staat en bedrijven. Het Chinese Shanghai Yuanshang meet- en beheersysteem voor energieverbruik en het Advantech BEMS-energiebeheersysteem voor gebouwen tonen allemaal hun unieke waarde en worden veel gebruikt bij de monitoring van het energieverbruik van grote openbare gebouwen in China.

2 Gegevensverzameling van monitoring van het energieverbruik van grote openbare gebouwen

2.1 Gegevensverzameling van monitoring van energieverbruik

Het interne datasysteem voor het energieverbruik van grote openbare gebouwen is complex en er zijn veel energieverbruikende eenheden. Om goed werk te kunnen leveren in het kader van het monitoringsysteem voor het energieverbruik van grote openbare gebouwen, is het noodzakelijk om de inhoud van de monitoringgegevens voor het energieverbruik van grote openbare gebouwen te controleren. Volgens de vereisten met betrekking tot de specifieke inhoud van kantoorgebouwen van staatsorganen en grote openbare gebouwen, uitgegeven door China, wordt de monitoringinhoud van informatie over energieverbruiksgegevens van grote openbare gebouwen weergegeven in figuur 1.

Figuur 1 Inhoud van de monitoring van het energieverbruik

2.2 Gegevensverwerking van monitoring van energieverbruik

Bij het monitoren van het energieverbruik van grote openbare gebouwen kan informatie over energieverbruiksgegevens worden gedetecteerd met behulp van algemene inspectie- en meetapparatuur, en kunnen verschillende gegevens worden gemonitord op basis van het verduidelijken van de piek- en dalwaarden van het meten van energieverbruik. apparaten. Controleer het vermogen op de wattuurmeter. Om de effectiviteit van de gegevens- en informatieverzameling te garanderen, kan de gegevens- en informatieverzameling twee keer achter elkaar worden uitgevoerd en kunnen de fouten bij de twee gegevens- en informatieverzameling worden gecontroleerd om ervoor te zorgen dat het vermogen minder dan tweemaal het piekvermogen bedraagt. van de energieverbruikende apparatuur op de weg. Op basis van het waarborgen van de nauwkeurigheid van de verzameling van gegevensinformatie is het ook noodzakelijk om de subitemgegevens over het energieverbruik te berekenen, detectie uit te voeren met behulp van meetapparatuur en het meet- en detectieniveau te garanderen in combinatie met de berekeningsmethode van verschillende energieverbruiksindicatoren.

3Bouwkader voor monitoringsysteem voor energieverbruik voor grote openbare gebouwen

3.1 Systeemframework

Het in dit document bestudeerde monitoringsysteem voor het energieverbruik van grootschalige openbare gebouwen is ontworpen in nauwe overeenstemming met de vereisten van het "monitoringsysteem voor het energieverbruik van kantoorgebouwen van de staatsorganen en grootschalige openbare gebouwen - handleiding voor softwareontwikkeling", dat effectief voldoet aan de ontwerpnormen gespecificeerd in ons land. De raamwerkconstructiemodus van het monitoringsysteem voor het energieverbruik voor grote openbare gebouwen wordt weergegeven in figuur 2. Het belangrijkste doel ervan is het verkrijgen van front-end gegevensinformatie van de verzamelaar. Voor de informatiebronnen en de gegevenslaag is het de bedoeling dat informatie over energieverbruik uit de eerste hand in grote openbare gebouwen wordt verkregen en verzonden, en dat de verzamelde informatie over energieverbruik wordt geclassificeerd. Voor de applicatielaag omvat het vier niveaus: data- en informatiebeheer, analyse en weergave, informatieservice en achtergrondbeheer. Veel woorden worden op verschillende niveaus behandeld. De functie van de applicatielaag bij de monitoring van het energieverbruik van grote openbare gebouwen wordt gebruikt voor de verwerking van informatie over energieverbruik, weergave en monitoring van data-informatie. In de applicatielaag kan elke functie worden beschouwd als een onafhankelijke systeemmodule. Bij het ontwerpen van de applicatielaagmodule moet elke verwerkingsmodule relatief onafhankelijk zijn om de wederzijdse interferentie tussen elke module te verminderen en de weg vrij te maken voor de daaropvolgende verwerking van informatie over energieverbruiksgegevens. Voor de prestatielaag gaat het om het analyseren van de gegevens over het energieverbruik van grootschalige openbare gebouwen voor verschillende rollen in de samenleving in combinatie met hun eigen werkelijke behoeften.

Figuur 2 bouwraamwerk van monitoringsysteem voor energieverbruik voor grote openbare gebouwen

3.2 Software-architectuur

De monitoring van het energieverbruik van grote openbare gebouwen wordt over het algemeen gecontroleerd en beheerd met behulp van een software-app. De in dit document genoemde monitoringsysteemsoftware voor het energieverbruik van grote openbare gebouwen omvat de monitoringterminal, database, databeheersysteem, data-acquisitiesysteem, firewall, communicatienetwerk, concentrator en terminal voor het verzamelen van data-informatie. De door het intelligente bouwsysteem verzamelde gegevens over energieverbruik worden verzonden naar de gegevensconcentrator voor gecentraliseerde verwerking van gegevens over energieverbruik en de bedrijfsstatus, zoals de elektriciteitsmeter, de watermeter, de koelmeter en de gasmeter in het gebouw. De concentrator converteert de gegevensinformatie naar TCP/IP-protocolpakketten. Onder invloed van de firewall zal het communicatienetwerk de werking van de data-informatieverwerkingsmodule bevorderen en de relevante energieverbruiksgegevens naar de database verzenden. Het data-acquisitiesysteem beheert het communicatieprotocol van de gebouwterminal in de concentrator en controleert regelmatig de fouten in de datacommunicatie. Voer relevante gegevensverwerking uit voor veel inhoud, zoals gegevensverlies en abnormaal werk, verkrijg effectief relevante gegevensinformatie in de database en monitor, evalueer, analyseer, bewaar en toon dynamisch het energieverbruik in het gebouw in combinatie met de ingestelde indicatoren voor het monitoren van het energieverbruik door het systeem. De monitoringterminal zal doorgaans relevante gegevens uit de database verkrijgen en de evaluatieresultaten verkrijgen voor uitgebreide analyse en controle. De monitoringterminal analyseert de besturingsinstructies in combinatie met de database, het data-acquisitiesysteem, communicatienetwerk, firewall, concentrator, enz., om de data-informatiestatus van de acquisitieterminal van het gebouw te controleren.

4Sleuteltechnologieën voor het monitoringsysteem voor energieverbruik voor grote openbare gebouwen.

4.1 Technologieën voor terminaltoegang voor meervoudig energieverbruik

In het monitoringsysteem voor het energieverbruik van grote openbare gebouwen is een van de belangrijkste technologieën een verscheidenheid aan terminaltoegangstechnologie voor het verwerven van energieverbruik, om zo een verscheidenheid aan energieverbruik in openbare gebouwen te integreren en te verzamelen. Er zijn verschillende toegangstechnologieën voor meerdere terminals voor het registreren van energieverbruik in verschillende merken monitoringsystemen voor energieverbruik. Het is erg belangrijk om meerdere terminals voor het registreren van energieverbruik met één concentrator te verbinden. Omdat er privéprotocollen zijn voor verschillende systemen voor het monitoren van energieverbruik, moeten we bij het selecteren van het monitoringsysteem voor energieverbruik van grote openbare gebouwen de systemen van verschillende merken analyseren, de privéprotocollen en de verzamel- en verbindingsmodi voor energieverbruik van elk merk verduidelijken, en ervoor zorgen dat dat het door verschillende merken ontwikkelde monitoringsysteem voor energieverbruik kan voldoen aan de daadwerkelijke gebruiksbehoeften van grote openbare gebouwen. Zorg ervoor dat het softwaresysteem soepel kan worden aangesloten op verschillende terminals voor het registreren van energieverbruik.

4.2 Systeemsoftwareontwikkelingstechnologie

Bij de daadwerkelijke toepassing van een grootschalig monitoringsysteem voor het energieverbruik van openbare gebouwen is het noodzakelijk om de ontwikkelingstechnologie van dit softwareplatform te introduceren in combinatie met het algemene raamwerk en de modulegelaagde kenmerken van het systeem. Met behulp van Java, javacrip en andere programmeertalen voor het ontwerpen van programmacoderingen is de datarepository verbonden met cloudopslagtechnologie om de veiligheid en de enorme capaciteit van de opslag van gegevens over energieverbruik te garanderen. Tijdens de overdracht en communicatie van data-informatie moet een stabiele RS485-datacommunicatiestandaard worden geselecteerd om de hoogwaardige werking van opgeslagen data-informatie te garanderen.

5Inleiding tot het ankerui-monitoringsysteem voor energieverbruik

Het Acrel-5000 online monitoringsysteem voor energieverbruik is een energiebeheer- en analysesysteem aan de gebruikerszijde. Gebaseerd op het elektrische energiebeheersysteem, voegt het gecentraliseerde verzameling en analyse van water-, gas-, kolen-, olie- en warmte(koeling) capaciteit toe. Door al het energieverbruik aan de gebruikerszijde onder te verdelen en te tellen, wordt het gebruik en verbruik van verschillende soorten energie aan managers of besluitvormers getoond met intuïtieve gegevens en grafieken. Het is handig om punten met een hoog energieverbruik of onredelijke energieverbruiksgewoonten te achterhalen. bespaar effectief energie en bied nauwkeurige gegevensondersteuning voor de verdere energiebesparende transformatie van gebruikers of het upgraden van apparatuur. Gebruikers kunnen een energieaudit implementeren in overeenstemming met de relevante nationale regelgeving, de huidige situatie analyseren, problemen opsporen, het energiebesparingspotentieel aanboren, praktische energiebesparende maatregelen voorstellen en energieauditrapporten indienen bij de administratieve afdeling voor energiebesparing van de volksregering op of boven het provinciaal niveau.

5.1 Platformstructuur

Het Acrel-5000 online monitoringsysteem voor energieverbruik gebruikt computers, communicatieapparatuur en meet- en controle-eenheden als basisinstrumenten, en maakt gebruik van een of meer gecombineerde netwerkmodi van veldbus, glasvezelringnetwerk of draadloze communicatie, afhankelijk van de werkelijke situatie van de locatie, waardoor een basisplatform voor real-time data-acquisitie, beheer en controle op afstand van grote openbare gebouwen. Het kan elk complex monitoringsysteem met detectieapparatuur vormen. Het is open, genetwerkt, verenigd en configureerbaar, en neemt de objectgeoriënteerde hiërarchische, hiërarchische en gedistribueerde intelligente geïntegreerde structuur over. Stel de volgende hiërarchie vast:

Figuur 3 platformstructuur

5.2 Platformfuncties

(1) Het systeem kan het energieverbruik van elke classificatie van gebouwen tellen - elektriciteit, water, gas, centrale verwarming, centrale koeling en ander energieverbruik volgens het dienstjaar, en dit automatisch omzetten in het overeenkomstige standaard steenkoolverbruik, zodat om het energieverbruik en het totale energieverbruik van elke classificatie van gebouwen in het lopende jaar weer te geven. Het systeem geeft het aandeel van het energieverbruik van de vier belangrijkste energiesubonderdelen van het gebouw weer in de vorm van een cirkeldiagram. Het systeem toont de verbruikstrend van verschillende energieverbruiken met curven en grafieken, wat handig is voor de eigenaar om het energieverbruik in realtime en intuïtief te begrijpen.

(2) Het systeem kan het energieverbruik opvragen op basis van de branchenaam van het geclassificeerde energieverbruik en het piekenergieverbruik van de huidige dag en de huidige maand weergeven. Het toont de vergelijking van het energieverbruik van de huidige dag, de huidige maand, het huidige jaar en dezelfde periode van gisteren, dezelfde periode van vorige maand en dezelfde periode van vorig jaar. Het energieverbruik van de afgelopen 48 uur, 31 dagen, 12 maanden en 3 jaar wordt weergegeven in een balk. In de rechterbovenhoek wordt de curve van de afgelopen 15 minuten weergegeven (de elektriciteitsmeter toont de vermogenscurve en de debietmeter toont de debietcurve).

(3) Het systeem selecteert en stelt de meetpunten voor het energieverbruik in op basis van de verdeling van het energieverbruik van het gebouw, zodat het monitoringsysteem voor het energieverbruik het hele gebouw kan bestrijken. De systeemgebruiker heeft via de relevante interface toegang tot het statistische rapport over het energieverbruik van elk energieverbruiksknooppunt van het gebouw om de "lopen, uitstoten, druppelen en lekken" en meetfouten van het energieverbruik te verminderen.

(4) Volgens de richtlijnen voor het verzamelen van gegevens over energieverbruik van subitems van woongebouwen, verdeelt het systeem het energieverbruik van gebouwen in stopcontacten, airconditioners, stroom en speciale stroom, selecteert en stelt meetapparatuur in, verdeelt en maakt statistieken op basis van naar energieverbruiksgebieden of functionele gebieden, en geeft het energieverbruik van het gebied weer in de vorm van overzichten en vergelijkingsstaafdiagrammen.

(5) Het systeem kan apparatuur of gebieden met een groot energieverbruik nauwkeurig lokaliseren, om het management te vergemakkelijken bij het formuleren van een evaluatiesysteem voor energiebesparende prestaties en het bevorderen van de effectieve implementatie van energiebesparing en verbruiksvermindering. Stel operationele registratiebestanden op voor de belangrijkste energieverbruikende apparatuur, volg en registreer de energie-efficiëntieanalyse- en evaluatieresultaten tijdens de werking van de apparatuur gedurende een lange tijd, en bied een basis voor de bediening en het onderhoud van de apparatuur in combinatie met onderhoudsgegevens van de apparatuur.

(6) Het systeem biedt een hiërarchische functie voor autoriteitsbeheer en biedt een open interface voor informatieonderhoud voor gebruikers met autoriteit. Gebruikers kunnen informatie van gebouwen en meetpunten binnen het bewakingsbereik van het systeem toevoegen, verwijderen, wijzigen en opvragen. Gebouwinformatie omvat het type gebouw, de bouwleeftijd, de oppervlakte van het gebouw, het aantal gebouwpersoneel, enz. Het systeem biedt ook een handmatige invoerfunctie voor meetinformatie die niet automatisch kan worden verzameld, zodat gebruikers het totale energieverbruik van gebouwen onder de knie kunnen krijgen.

5.3 Gegevens uploaden

Volgens de vereisten van de systeemplatforminterfaceprotocolspecificatie gedefinieerd in de technische specificatie van het online monitoringsysteem voor het energieverbruik van de belangrijkste energieverbruikers, zal het online monitoringsysteem voor het energieverbruik van ankerui de basisinformatie, het meetinstrument, uploaden informatie, energieverbruiksgegevens en energie-efficiëntiegegevens van energieverbruikende bedrijven naar het provinciale of nationale platform, en de geüploade gegevens zullen worden gecodeerd en verzonden via het HTTPS-protocol. Als de gegevensoverdracht mislukt of een time-out optreedt (netwerkstoring), worden de gegevens opnieuw verzonden totdat er een succesvol feedbackbericht wordt ontvangen.

5.4 Selectie energiemeters

6. Conclusie

Kortom, het monitoringsysteem voor het energieverbruik van grote openbare gebouwen heeft bepaalde voordelen en kan in de loop van het proces voldoen aan de huidige ontwikkelingsbehoeften op het gebied van sociale groene energie. Daarom moeten we, in combinatie met de huidige ontwikkelingsbehoeften van de Chinese bouwsector, het energieverbruikmonitoringsysteem en de bijbehorende apparatuur van grote openbare gebouwen actief innoveren, de relevante ondersteunende faciliteiten van het energieverbruikmonitoringsysteem verbeteren, het energieverbruik dynamisch en tijdig analyseren. van grote openbare gebouwen, tijdig de problemen opsporen die worden veroorzaakt door overmatig energieverbruik, en gerichte verbeteringen aanbrengen. Echt de ontwikkelingsbehoeften van energiebesparing en consumptiereductie in China en de wereld implementeren.