介绍

随着节能减排政策的推进，建筑能耗问题越来越受到关注。为方便人们了解建筑物的实时用电情况，改变用户用电习惯，降低用能客户的用电成本，同时便于电网企业实施需求——对区域建筑群进行侧面管理，满足政府对建筑领域整体节能技术和管理的要求。要求，本文主要介绍建筑能耗监测与智能控制系统。

一、系统基本结构

系统的基本结构如图1所示。

传感器 - 输入操作指令并将其发送到管理主机或执行器。

执行器 - 输出动作命令以执行建筑设备的开关和调整。

管理主机——信息处理中心，接收指令并将指令传送给执行者，执行者行动。

通信模块——传输信息指令，信息链路指令传输通信。

动作组件——接收信息命令并执行相关动作的套件组件。

云平台——对采集到的数据进行分析处理，发出告警和管理指令。

图1 系统基本结构

二、技术方法

通过采集器和智能管理主机进行建筑能耗检测与智能控制、数据采集与智能控制的能效服务。智能管理主机一方面通过RS485总线与底层的各种设备连接通信建筑能耗监测管理系统，另一方面通过互联网与顶层设备的建筑能效监控管理中心进行通信。连接能耗采集器，实时数据缓存到能耗采集器。能耗采集器通过互联网与顶层（设备）的监控管理中心进行连接和通讯，实现对楼宇的主动控制或智能控制。

底部的各种设备包括：电表、水表、燃气表、热量表、能耗监测控制插座、能耗监测控制开关执行器、智能照明控制面板、数据采集器、红外转发器等，带RS485总线接口.

顶层设备包括：服务器、计算机和管理系统软件等。顶层设备收集、监控和分析各种底层设备和四个表的数据，并做出相应的判断和操作。控制、设置或编程。

系统可以通过服务器向手机APP推送各种信息，也可以接收手机APP的操作指令，即通过互联网进行远程监控，与上层平台通信，对更广泛的监控和管理范围内的用能终端，形成电力服务管理平台与建筑节能服务云平台的一体化，实现对所有用户的数据监测、分析、预警，并实施主动控制或智能控制，实现动态优化建筑节能控制策略，进而为用户提供运行经济指导方案。

3.系统组成架构

建筑能耗监测与智能控制系统的基本组成是每个部件通过总线连接到一条支线，几条支线组成一个区域，几个区域组成一个大系统。一条支线最多可以连接64个母线单元，每个区域最多可以容纳15条支线，每个系统最多可以有15个区域。系统结构如图2所示。

图2 系统组成结构

在系统比较小，一根支线就足够容纳的情况下，可以不配置线耦合器，如图3所示。在同一支线中，功率模块到MG的最大距离构件350m，两构件之间最大距离700m，整条支线最大长度不超过1000m。支线之间的连接称为主线，供电也需要有电源。母线元件数量和距离要求与支线相同。

图3 欧式耦合器不配置结构图

系统也可以通过智能管理主机直接连接到以太网，如图4所示。在这种情况下，智能管理主机可以代替线路耦合器或中继器的角色。这种方法可以解决超远距离传输的问题，同时可以提高系统主线的传输速率。

图4 智能主机系统组成配置图

4、物联网技术的应用

4.1 物联网数据采集技术

针对物联网综合感知与信息处理、智能化、网络化方向的发展，本研究方向从多功能传感器芯片及组件、嵌入式传感器系统、感知信息融合处理三个层次展开.

(1) 多功能传感器芯片及组件

在许多情况下，物联网系统需要在复杂环境中感知多种类型的物理信息。该方向侧重于芯片级和元件级多传感的集成与创新。

(2) 嵌入式传感系统

传感器网络集成了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络与无线通信技术、分布式信息处理技术等，通过各种集成微控制器的配合，可以实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息。 -传感器。，是全面感知物联网的重要手段。

(3) 感知信息融合处理

物联网系统中多类型、多传感器感知信息的融合处理，直接关系到信息采集的有效性、准确性和可靠性。通过有效的信息提取、网络自适应感知和自适应编码，提高多媒体信号在网络传输过程中的服务质量。

4.2 总体技术框架

4.2.1 平台功能框架

建筑能耗监测与智能控制主要是对建筑内水、电、煤、气的消耗和使用情况进行监测，并在此基础上对各种耗能设备进行智能控制。该平台的基础数据是建设、设备管理、物联网数据采集中间组件、数据接口和权限系统。在此基础上，建立能源管理系统。车站进行各种能源消耗状况的检测，通过空调管理、路灯管理、项目管理优化能源消耗结构，最终实现实时能耗、分项能耗、设备状态、实时- 及时预警，实现能源审计和能源宣传，并获得建筑节能方案的优化。平台功能框架如图5所示。

图5 平台功能框架图

4.2.2 平台技术架构

平台通过工业配置数据采集接口、安全数据接口等多种接口，通过统一通信中间件或OPC开放协议，将数据传输到各个数据单元，通过建模分析各个数据，生成实时数据、历史数据、早期数据警告。数据，最后结合各种终端应用，实现楼宇能耗检测和智能控制。该平台的技术架构如图6所示。

图6 平台技术架构

4.3 建筑能耗监测

4.3.1 能耗分类及分项

（一）建筑基础信息的采集和统计，包括建筑基础信息调查、近年建筑能耗和水费账单的采集和统计；

（二）建筑分类能耗，包括电、水、气、集中供热、集中供冷、煤炭、液化石油气、人工煤气、汽油、煤油、柴油、可再生能源等能源应用；

（三）按建筑分类的用水量，包括市政自来水用水量和非传统水源利用量；

（四）室内用能设备或系统的基本信息采集和统计；

（五）运营管理节能和行为节能调查（包括建筑能耗管理系统），建筑人员行为节能调查。

4.3.2 能耗诊断

设计一套切实可行的能耗分析初步方案，包括能耗参考值设定、能耗分析、能源使用成本分析、总能耗对标分析、平均能耗对标分析、分项循环分析和能耗分析报告，实现能耗数据的统计处理和节能分析。

4.3.3 能耗公告

(1) 基本建筑信息

建筑基本信息，包括建筑名称、建筑面积、建筑层高、建筑层数、建筑功能、建成使用年份、常住人口、主要能源使用方式等。

（2）能源消耗和水消耗指数

能耗和水耗指标，包括年总能耗和年总用水量。

能源消耗和用水量的公示，包括实际能源消耗和用水量和标准量。年分类能耗：年用电量、年燃料（煤、气、油等）消耗量、年集中供热、年用水量等。

年用水量：市政自来水用水量、非传统用水量（雨水、再生水）。

单位面积年能耗、单位面积年耗水量、学生年能耗、年平均耗水量。

4.3.4 决策支持系统

该系统以实现建筑节能为目标，以强大的数学模型为基础，以优化控制算法为核心，以具有自学习功能的能耗趋势为开环计算基础，进行客观的能耗分析。作为评价指标。以用户的多样化需求为服务宗旨，以对原有系统的最小改动为导向，体现了优秀的降耗指标。

系统可根据应用需求，提供系统统计区内任意范围、任意时间段、任意能耗系统、任意单个设备的详细能耗数据；用户可根据查询需求选择个性化汇总方式，生成详细的能耗数据报表。能耗数据报表还可以生成柱形图、曲线图、饼图、点图、面积图等统计图表，从而直观地分析数据的能耗情况，如图7~图8 .

图 7 能量比较拼图

图 8 能耗分析折线图

5 结论

建筑能耗检测与智能控制系统，通过对建筑能耗数据的实时监测与智能控制相结合，可以获得建筑能耗优化方案，大大降低了传统建筑的能耗。

系统采用统一的485协议，每个设备只要符合协议就可以在系统中使用，方便系统设计人员的设计和集成商的集成，接线简单明了，使用减少线材，方便后期维护工作。方便用户统一管理。