1概述
YZ5000智能建筑能源管理系統(tǒng)是針對樓宇建筑行業(yè)應用的一整套建筑節(jié)能自控系統(tǒng)。在樓宇建筑能耗中,主要消耗的能源類型包括電能、燃氣/燃油、水等,系統(tǒng)通過采用先 進的技術(shù)手段,利用計算機信息處理技術(shù)并結(jié)合自控控制和網(wǎng)絡通信技術(shù),對建筑內(nèi)所有機電裝置和能源設(shè)備實行高度自動化和智能化管理,支持基于統(tǒng)一的能耗監(jiān)控管理平臺實現(xiàn)對各類能源的數(shù)據(jù)進行采集、監(jiān)視,同時可進行必要的控制應用。
平臺以中央控制室為核心,通過無縫集成自動化設(shè)備,實現(xiàn)對建筑物內(nèi)的變配電、照明、電梯、空調(diào)、供熱、給排水等能源使用狀況和設(shè)備運行以及環(huán)境狀態(tài)進行全 面的實時集中監(jiān)視、管理和分散控制的管理與控制,實時監(jiān)控大樓內(nèi)各種能源的詳細使用情況,通過對上述數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)視,能夠獲得建筑物或建筑群中各類主要能源以及與能耗相關(guān)的各項參數(shù),通過系統(tǒng)的處理和能源分析,為客戶帶來各類能耗報表和分析報告,為節(jié)能降耗提供直觀科學的依據(jù),同時通過它們可以在任何地方訪問特定的控制器/傳感器,并進行相應的控制應用,使能源使用合理,控制浪費,達到節(jié)能減排,節(jié)能降耗。另外,通過本系統(tǒng)能夠?qū)υO(shè)備運行狀態(tài)進行預警和提示,滿足遠程服務平臺的功能需求。
能耗監(jiān)控管理平臺通過對建筑物內(nèi)的機電設(shè)備實時在線監(jiān)控和分析管理實現(xiàn)以下效果,系統(tǒng)的目的是降低能源消耗,節(jié)省費用。
1) 對設(shè)備能耗情況進行監(jiān)視,提高整體管理水平;
2) 找出低效率運轉(zhuǎn)的設(shè)備;
3) 找出能源消耗異常;
4) 降低峰值用電水平。
2系統(tǒng)目標
為了實現(xiàn)能耗監(jiān)測與管控,數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲、處理,能耗的統(tǒng)計、審計等業(yè)務需求,本次建設(shè)目標有以下四方面:
1) 通過能耗監(jiān)控管理平臺的建設(shè),實現(xiàn)能源分類分項精 確計量和能源運行監(jiān)管功能,對今后能源管理提供數(shù)據(jù)保障和決策依據(jù);
2) 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析,數(shù)據(jù)發(fā)布與遠傳,分析優(yōu)化能源運行方案,記錄和積累各種能源使用狀況;
3) 從真正意義上實現(xiàn)能源使用實時在線監(jiān)控,為會展中心管理者提供不同層次的管理權(quán)限,隨時隨地可以對中心的能源系統(tǒng)進行訪問,并實現(xiàn)遠程管理。為中心提供能源利用診斷、節(jié)能控制、節(jié)能潛力分析、節(jié)能效果驗證,提高節(jié)能意識等提供有效手段。
4) 充分考慮平臺系統(tǒng)對各種能耗系統(tǒng)管理的整合擴展能力,并為今后綜合性的數(shù)字化會展中心做好充分的技術(shù)準備。
3系統(tǒng)簡介
YZ5000智能建筑能源管理系統(tǒng)基于Oracle大型數(shù)據(jù)庫設(shè)計,支持SQL Server,Sybase,IBM DB2等商業(yè)性數(shù)據(jù)庫,支持多客戶端操作系統(tǒng),容量大、安全性能高、靈活性高,可根據(jù)企業(yè)實際需求從軟件自身定制各種功能。系統(tǒng)兼容性強,采用ModBUS、EtherNet/IP、ControlNet、Pofibus、OPC、DLT645等國家和國際通用的自控和電力通訊標準和協(xié)議,甚至支持自定義通訊協(xié)議,使各種計量表計和既有系統(tǒng)均可與此平臺無縫集成。
平臺采用JavaEE技術(shù)對應用服務、功能模塊進行設(shè)計、開發(fā),上層管理系統(tǒng)采用先 進成熟的基于WEB的B/S結(jié)構(gòu),用于提供WEB發(fā)布功能,用戶免安裝,用瀏覽器直接運行。上層管理系統(tǒng)的開發(fā)采用了JavaEE架構(gòu),JavaEE架構(gòu)是當前主流的架構(gòu)之一。目前很多企業(yè)采用JavaEE技術(shù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與解決方案。JavaEE體系結(jié)構(gòu)提供中間層集成框架用來滿足無需太多費用而又需要高可用性、高可靠性以及可擴展性的應用的需求。通過提供統(tǒng)一的開發(fā)平臺,JavaEE降低了開發(fā)多層應用的費用和復雜性,同時提供對現(xiàn)有應用程序集成的強有力支持,有良好的向?qū)еС执虬筒渴饝茫砑幽夸浿С?,增強了安全機制,提高了性能。
同時,平臺的設(shè)計遵循國家頒布的電氣、儀控設(shè)備及信息系統(tǒng)相關(guān)建設(shè)規(guī)范。平臺設(shè)計和應用的標準化和規(guī)范化便于平臺后期的擴展、集成和維修。底層采集系統(tǒng)采用千兆以太網(wǎng)、工業(yè)以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線、光纖環(huán)網(wǎng)等國際流行的先 進技術(shù),選用國際知 名品牌先 進、可靠的產(chǎn)品,以便適應用戶全方位的需求。針對既有企業(yè)在原有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成方面,可通過對原有多種自控設(shè)備的通訊接口及協(xié)議的支持,確保數(shù)據(jù)的完整性和新、舊系統(tǒng)的兼容性。自動控制系統(tǒng)選用模塊化控制系統(tǒng),采用標準的C/S模式,以便操作人員在控制室內(nèi)通過操作員站監(jiān)控整個系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)。另外,平臺可與企業(yè)其他信息化系統(tǒng),如MES、ERP等進行對接,將數(shù)據(jù)上傳給其他信息化系統(tǒng)。
圖1.系統(tǒng)架構(gòu)圖
系統(tǒng)架構(gòu)共分為四層,包括控采集感知層、網(wǎng)路傳輸層、數(shù)據(jù)層和應用層(業(yè)務組價和展示層)。
采集感知層采集如水、電、氣、熱等全部能源數(shù)據(jù)和溫度、濕度、光照、氣候環(huán)境參數(shù),并通過分析結(jié)果反饋控制相關(guān)設(shè)備的工作運行狀態(tài)。
網(wǎng)路傳輸層將數(shù)據(jù)通過工業(yè)總線或無線網(wǎng)絡的方式傳送至某一建筑內(nèi)的數(shù)據(jù)庫或直接傳送至云能源管理中心的數(shù)據(jù)中心。
數(shù)據(jù)層存儲、恢復、備份各種能耗數(shù)據(jù)和環(huán)境參數(shù),并提供各項數(shù)據(jù)服務。
應用層提供各種應用服務,如按照能耗統(tǒng)計、能源審計、能源管理、綠色建筑等子系統(tǒng)實現(xiàn)能耗綜合評價、對標分析、行業(yè)監(jiān)測、定額標示,具有向相關(guān)部門提供企業(yè)、大型商場、旅游賓館、醫(yī)院、學校、金融等分領(lǐng)域單位用能數(shù)據(jù)及統(tǒng)計分析的功能,各主管部門在各自的權(quán)限范圍內(nèi)進行數(shù)據(jù)的查詢及其它功能的應用。
圖2.網(wǎng)絡拓撲圖