建筑能耗监测系统技术方案.doc

建筑能耗监测系统技术方案
概述
为了响应国务院要求开展节能减排的号召，并完成国家“十一五”计划关于节能减排目标的要求，国家住建部下发《关于切实加强政府办公和大型公共建筑节能管理工作的通知》，通知要求深入推进建筑能耗监测体系建设和加强对空调温度控制情况的监督检查。住建部从2007年开始在北京、天津、深圳等试点城市推行建筑能耗监测体系的建设，但在对公共建筑空调温度控制的监督管理上却比较缺乏有效的手段。
建筑能耗监测系统是本公司采用自主知识产权有线和无线传感网技术研发、生产的专业化节能系统，系统可以深入到建筑物内各区域，实现对能耗使用的全参数、全过程的管理和控制功能，是能耗监测、温度集中控制和节能运行管理的综合解决方案。该系统不仅符合国家有关公共建筑管理节能的政策和技术要求，更是融合了能耗监测、空调温度集中控制和节能运行管理的整体解决方案,可对建筑能耗进行动态监测和分析，实现建筑的精细化管理与控制，带给用户新的价值体验，达到节能减排的效果。
系统开发及设计依据
国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统________
《分项能耗数据传输技术导则》
《分项能耗数据采集技术导则》
《建设、验收与运行管理规范》
《楼宇分项计量设计安装技术导则》
《数据中心建设与维护技术导则》
《公共建筑室内温度控制管理办法》建科〔2008〕115号
《民用建筑节能条例》国务院令第530号
《公共机构节能条例》国务院令第531号
《国务院办公厅关于严格执行公共建筑空调温度控制标准的通知》〔2007〕42号
《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》（国发〔2007〕15号）
系统结构
建筑能耗监测系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，为大型公共建筑的实时数据采集、开关状态监测及远程管理与控制提供了基础平台，它可以和检测、控制设备构成任建筑能耗监测系统。

该系统主要采用分层分布式计算机网络结构，一般分为三层：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。
1）站控管理层
站控管理层针对能耗监测系统的管理人员，是人机交互的直接窗口，也是系统的最上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备，如工业级计算机、打印机、UPS电源等组成。监测系统软件具有良好的人机交互界面，对采集的现场各类数据信息计算、分析与处理，并以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况。
监控主机：用于数据采集、处理和数据转发。为系统内或外部提供数据接口，进行系统管理、维护和分析工作。
打印机：系统召唤打印或自动打印图形、报表等。
UPS：保证计算机监测系统的正常供电，在整个系统发生供电问题时，保证站控管理层设备的正常运行。
2）网络通讯层
通讯层主要是由通讯管理机、以太网设备及总线网络组成。该层是数据信息交换的桥梁，负责对现场设备回送的数据信息进行采集、分类和传送等工作的同时，转达上位机对现场设备的各种控制命令。
通讯管理机：是系统数据处理和智能通讯管理中心。它具备了数据采集与处理、通讯控制器、前置机等功能。
以太网设备：包括工业级以太网交换机。
通讯介质：系统主要采用屏蔽双绞线、光纤以及无线通讯等。
3）现场设备层
现场设备层是数据采集终端，主要由智能仪表组成，采用具有高可靠性、带有现场总线连接的分布式I/O控制器构成数据采集终端，向数据中心上传存储的建筑能耗数据。测量仪表担负着最基层的数据采集任务，其监测的能耗数据必须完整、准确并实时传送至数据中心。
系统功能
1）实时采集智能电表、水表和气表数据，并传输到管理中心，管理中心对能耗数据进行统计、分析并上传到上级能耗监测中心；
2）实现了对室内温度的实时监测和网络化管理，为精确控制中央空调的开关机时间及温度提供可靠依据；
3）实时监测门窗状态，严禁开门、开窗的状态下使用空调或供暖设备；
4）有助于改善中央空调或北方供暖系统各区域温度的均衡性，提高运行效率，降低运行成本；
5）通过对建筑物能耗系统的全参数、全过程集中管理和控制，实现公共建筑的节能运行管理功能。
系统组网功能
局域网：系统在建筑物内采用有线或无线传感网方式组成局域网进行工作，所有采集到的监测数据均通过以太网或GPRS进行传输；
广域网：各个建筑物内的局域网通过internet连接到上级管理中心，实现大区域（集团）的统一管理，可远程监测和显示各个建筑物的用能信息。
系统特点
1）系统支持采用zigbee无线自组网方式，可减少额外布线和施工破坏，也使工程安装和维修简单方便；
2）系统采用模块化结构，构架简单，扩展功能强，可方便地满足用户未来需求；
3）系统功能完善：具有能耗监测管理和分析功能，同时支持空调温度集中控制和节能运行管理的功能；
4）配置灵活：用户可以自由选择适合自己需求的功能和组件，若将来需求发生变化，可方便地进行功能及组件的扩充或修改。
WSN在建筑能耗监测中的适用性