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建筑能耗監測系統方案

建筑能耗監測系統方案

 

建筑能耗監測系統方案

  1 概述

  目前,我國已經是世界上的第二大能源生產國和消費國,統計顯示,我國建筑能耗約占全國總能耗的28%,在我國每年新建的20億平方米建筑中,其中99%是高能耗建筑;而既有的建筑中,僅有4%采取了節能措施。

  大型公共建筑不但能耗密度高,而且能源浪費非常嚴重,具有巨大的節能空間,建筑節能的已經勢在必行,節能降耗,計量先行。

  住建部、財政部頒布的《關于加強國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能管理工作的實施意見》,明確提出了“要求在全國范圍內逐步建立部級、省級、市級、區級能耗監測平臺,*終建立起全國聯網的能耗監測平臺的工作目標。

  北京愛德佳創科技有限公司通過自主研發,推出了完善公共建筑能耗監測系統方案、大型公共建筑能耗監測上報系統,具有完善的能耗采集器產品,支持眾多的通迅規約,如DL/T645、CJ/T188、ModbusRTU、ModbusTCP、住建部能耗協議等,能夠實現對建筑的分類分項采集和傳輸,遵循住建部的《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能傳輸技術規范》,具有斷點續傳,支持采用Internet和4G無線等多種傳輸介質。

  2 系統特點

  使用IDE-6000系列能耗采集器,以及采用本地監控系統,構建公共建筑能耗在線監測系統主要特點如下:

  1)實現對大型公共建筑的用電、用水、用煤、暖氣等介質能源實現在線能源監測;

  2)自主研發的能耗采集器,通過RS485\RS232、RJ45、無線4G等通訊方式對電表、水表、氣表實現數據采集;

  3)能耗采集器具有采集時間靈活設定,具有internet/無線4G傳輸機制,能夠實現斷點續傳,確保數據在30天斷線的情況下,數據有效本地存儲,在上線后續傳;

  4)實現對單位建筑,單位房間的能耗分進行分類分項統計;

  5)具有二級管理子單元,如遠程抄表系統,宿舍預付費管理系統等;

  6)數據傳輸采用MD5認證算法以及AES加密算法,保證信息傳輸的可靠性、保密性。

  3 系統結構

  公共建筑能耗在線監測系統根據具體的工程情況來組網,采用分層分布式結構。

  根據項目規模的大小,可以靈活選擇通訊介質和組網方式。當設備比較集中時,通訊介質通常采用屏蔽雙絞線和五類八芯屏蔽電纜;當系統設備比較分散時,可采用光纖作為通訊介質,組網方式可以采用光纖環網或者光纖星型網;如果設備較少而且非常分散,可以采用無線通訊設備組網。

  如下圖是采用進行本地采集,集中之后,分類分項按國家導則上報到能耗監測平臺。

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  另一種是采用IDE-6000系列,直接采集電表和水表數據,在采集器上進行分類分項統計,遵循國家導則進行上報平臺。

  image.png

  對公共建筑的能耗的分類分項示意圖如圖所示:

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  建筑物、采集器、采集點、分類分項能耗等信息依據各地能耗監測系統的要求進行編碼,能耗數據經加密后可按要求定時上傳*上級能耗監測數據中心。

  4 能耗采集器

能耗集器產品采用北京愛德佳創科技有限公司自主研發的智能型采集產品,具有嵌入式化、智能化、多協議支持、數據斷點續傳,數據完整性保證,前置運算等特點。

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  技術規格如下所示:

電源:9-30V,高性能穩壓電路支持 2

種接口,5.08 歐式端子與標準

DC 座;

功耗:≤3W ;

MTBF:大于 10 萬小時;

外殼:1.0mm   優*鋼板;

重量:360g;

尺寸:109×87×27mm   不含掛耳

安裝方式:壁掛安裝;

RTC:內嵌后備鋰電池 RTC

工作溫度:-1060 ℃;

工作濕度:2090% 無凝露;

抗震性能:1G @   IEC-68-2-6,正弦

波,5500   Hz 1 Oct./min,1 hr/axis;

抗沖擊:5G @   IEC-68-2-27,半正弦

波,30 ms;

? 高性能   ARM926EJ 內核,主頻 240MHz;

?   32MByte 高性能內存

? 板載   128MByte SLC Nand Flash

? 2   RS232/485 接口, 每通道獨立光電隔離, 所有

信號線均提供 15KV ESD;支持 4KV 雷擊防護;

? 1 100M/10M 自適應網卡,15KV 空氣放電及

8KV 接觸放電保護

? 1 TF 卡接口,

? 1 USB   HOST,插口為標準 USB A 型標準 USB

座;

?   Debug UART 口對外接口為 miniUSB ,內部集成

USB 轉串口芯片,方便用戶直接使用串口進行調試與

維護

? 內部集成實時時鐘(RTC 時鐘電源 3V 板載 RTC

備份電池斷電后可以運行 3 年以上

? 內置硬件加密,硬件看門狗(WDT)監控;

?   LINUX 2.6.28 操作系統;

 

  5 系統功能

通過485總線方式建立數據采集器和計量裝置的連接,并支持符合各相關行業智能儀表標準的各種有線或無線物理接口。對于電能表,參照行業標準DL/T 645-1997《多功能電表通信規約》執行。對于水表、燃氣表和熱(冷)量表,參照行業標準CJ/T 188-2004《戶用計量儀表數據傳輸技術條件》執行。能耗數據的采集頻率為每10分鐘1次到每1小時1次之間,數據采集頻率可根據具體需要靈活設置。

能耗采集終端良好支持豐富的通信規約,下行協議支持:

 

 

序號

規約

表計類型

通信方式

1

DL/T645-1997

電表

RS485

2

DL/T645-2007

電表

RS485

3

Modbus   RTU/ASCII

水表、氣表

RS485

4

CJ/T-188-2004

水表、氣表

RS485

5

EN13757-2

熱表

RS485

6

M-Bus

熱表、氣表

RS485

7

用戶自定義協議

特殊表計

RS485

 

上行協議支持:

序號

規約

通訊類型

通信網絡

1

DB35

GPRS/4G

無線通信

2

XML   TCP

Internet

以太網

3

Modbus   TCP

工業以太網

以太網

4

住建部能耗規約

Internet

以太網

5

Modbus   RTU

現場總線

RS485

 

6  平臺功能

  6.1 建筑信息編碼

  能耗數據采集點識別編碼規則為細則層次代碼結構,主要按5類細則進行編碼,包括:行政區劃代碼編碼、建筑類別編碼、建筑識別編碼、數據采集器識別編碼和數據采集點識別編碼。

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  公共建筑能耗在線監測系統為保證能耗數據可進行計算機或人工識別和處理,保證數據得到有效的管理和支持高效率的查詢服務,實現數據組織、存儲及交換的一致性,采用數據編碼規則。能耗數據編碼規則為細則層次代碼結構,主要按7類細則進行編碼,包括:行政區劃代碼編碼、建筑類別編碼、建筑識別編碼、分類能耗指編碼、分項能耗編碼、分項能耗一級子項編碼、分項能耗二級子項編碼。編碼后能耗數據由15位符號組成。若某一項目無須使用某編碼時,則用相應位數的“0”代替。設備調試功能可以快速的判斷設備連接是否正確,數據是否真實,當設備連接出現錯誤或設備地址定義不當時,系統會出現設備狀態提示信息。

  6.2 歷史數據庫

  系統可通過商用數據庫軟件建立歷史數據庫,歷史數據庫能保存10年以上的數據內容。其中包括:原始數據、小時數據、日報數據、月報數據、年報數據。并能實現即時打印功能和下載數據到U盤,方便用戶對相關數據表的應用。

  數據表內將能耗數據進行分類、分項統計并保留各支路的原始數據。其中分類、分項數據包括:電量、水耗量、燃氣量、集中供熱耗熱量、集中供冷耗冷量、其他能源應用量、照明插座用電、空調用電、動力用電、特殊用電、電量折算標煤值、燃氣量折算標煤值、集中供熱耗熱量折算標煤值、集中供冷耗冷量折算標煤值、其他能源應用量折算標煤值、照明插座用電折算標煤值、空調用電折算標煤值、動力用電折算標煤值、特殊用電折算標煤值。

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  6.3 圖形趨勢

  能耗監測系統針對歷史數據進行圖形趨勢分析,能更直觀的體現數據的變化趨勢。其中包括小時曲線、日報曲線、月報曲線、年報曲線。并能實現直接打印,能夠對曲線圖形進行切換,顯示不同類型的圖形。例如:餅圖、柱狀圖(普通柱狀圖以及堆棧柱狀圖)、線圖、區域圖、分布圖、混合圖、甘特圖、儀表盤或動畫等。

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  6.4 報警功能

  建筑能耗在線監測系統報警功能劃分為2個級別,初級報警和高*報警。能對每一監測的參數進行初級報警設置和高*報警設置。掉電參數和記錄都能自動保存。也可以根據需求將報警記錄上次*服務器。報警過程分為2個過程,報警觸發過程和報警恢復過程。系統將對其進行詳細的記錄。  

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6.5 操作者權限

對于所有裝設了帶有控制管理功能的能耗設備,在能源管理站中操作人員可通過建筑能耗監測系統進行管理和調節,如:斷路器的開關、電機的啟停等操作;冷凍機組、冷凍水泵、冷卻塔、新風機組等的運行狀態的監視和管理;水泵、供熱泵等運行狀態的監視和管理。

 以上由愛德佳創科技整理的建筑能耗監測系統方案,專注于電力監控系統、能源管理系統的等領域。



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