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酒店建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用層設(shè)計方案

發(fā)布日期:2022-08-10 發(fā)布人:裕乾電子  本文關(guān)鍵詞: 能耗監(jiān)測系統(tǒng) ?建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)


  能耗監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用層結(jié)構(gòu)如圖所示。根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,并結(jié)合不同角色用戶對能耗監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用要求,我們將應(yīng)用層劃分為 5 個類別、19 個子模塊。按類別分別是基礎(chǔ)功能、數(shù)據(jù)及消息管理、分析展示、信息服務(wù)、后臺管理。相應(yīng)類別所包含的內(nèi)容可以劃分成:能耗模型、日志管理、權(quán)限管理、配置管理、通知推送、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)接收、消息管理、能耗分析、能耗比較、能耗排名、一次能源折算、建筑業(yè)主服務(wù)、公眾服務(wù)、信息維護、系統(tǒng)監(jiān)測、設(shè)備控制共計 19 個子模塊。

酒店建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用層設(shè)計方案(圖1)

  基礎(chǔ)功能

  基礎(chǔ)功能是對能耗監(jiān)測系統(tǒng)所需的所有數(shù)據(jù)字典和建筑物詳情等基礎(chǔ)信息、建筑用能支路及計量表計安裝等配置信息、不同角色用戶權(quán)限信息及時間同步信息等進行錄入和維護。

  (1)能耗模型子模塊該模塊包括建筑類型、分類分項能耗數(shù)據(jù)字典、其他數(shù)據(jù)字典、建筑基本信息等信息的維護。

  (2)日志管理子模塊該模塊是保證系統(tǒng)時間和標(biāo)準(zhǔn)時間相一致,具體包括建筑物計量表計與網(wǎng)關(guān)的時間、數(shù)據(jù)中心服務(wù)時間。

  (3)權(quán)限管理子模塊該模塊包括權(quán)限管理、權(quán)限認(rèn)證、用戶維護等。由于整個系統(tǒng)選用了分布式數(shù)據(jù)庫的架構(gòu),授權(quán)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)也是相應(yīng)的分布式的,要求具有分級授權(quán)功能。

  (4)配置管理子模塊建筑的用能支路的監(jiān)測配置信息對分類分項能耗的拆分計算尤為關(guān)鍵。分項計量工程的設(shè)計和施工單位提出的建筑物分項計量方案中必須包括其配置信息,包括用能設(shè)備的計量表計信息、網(wǎng)關(guān)信息及其參數(shù)、產(chǎn)品參數(shù),計量表計和網(wǎng)關(guān)的對應(yīng)關(guān)系,分類分項能耗與用能支路之間的關(guān)系等。

  (5)通知推送子模塊該模塊功能是對系統(tǒng)上按照統(tǒng)一規(guī)約和處理方法分析得出的有用結(jié)果信息,根據(jù)不同的權(quán)限推送至相應(yīng)的運維人員、管理人員等,預(yù)留出公共發(fā)布端口。

  數(shù)據(jù)及消息管理

  數(shù)據(jù)及消息管理是完成數(shù)據(jù)采集、傳輸,并對其進行校驗,然后進行相應(yīng)的預(yù)處理和對數(shù)據(jù)進行永久存儲。

  (1)數(shù)據(jù)采集子模塊該模塊功能是提供對用能設(shè)備計量表計的驅(qū)動支持,并對網(wǎng)關(guān)傳送來的計量表計所采集的原始能耗數(shù)據(jù)進行來路校驗,接受所傳來的合法數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進行相應(yīng)處理,將數(shù)據(jù)實時傳送到數(shù)據(jù)處理子模塊進行處理。同樣還要支持人工方式錄入數(shù)據(jù)操作,檢驗數(shù)據(jù)的有效性,防止人為錄入錯誤的出現(xiàn)。該模塊采用了工業(yè)組態(tài)方式開發(fā)的應(yīng)用程序,當(dāng)硬件設(shè)備或者系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、用戶需求發(fā)生變化時,不需繁瑣的工作便可順利地完成系統(tǒng)的更新和升級,具有延續(xù)性和可擴充性。

  (2)數(shù)據(jù)處理子模塊該模塊是建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)中尤為重要的模塊,其主要負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)采集子模塊送過來的原始能耗數(shù)據(jù)包進行接收、校驗、解析、歸一化處理、拆分計算。從而得到符合各種相關(guān)規(guī)范的分類分項能耗數(shù)據(jù),并將該數(shù)據(jù)通過調(diào)用函數(shù)庫接口函數(shù)寫入到數(shù)據(jù)庫中,進行永久保存,并將所有過程記錄至日志記錄。

  1)數(shù)據(jù)校驗檢查原始能耗數(shù)據(jù)包的合法性、格式的正確與否、所攜信息完整與否、目的地址的正確性、采集時間的合法性、對應(yīng)的建筑信息是否對應(yīng)數(shù)據(jù)庫等,并對無意義的數(shù)(數(shù)值過大或過小、缺數(shù))進行處理。

  2)數(shù)據(jù)包解析通過數(shù)據(jù)校驗的原始能耗數(shù)據(jù)包為 XML 格式,經(jīng)過解析處理轉(zhuǎn)換成為監(jiān)測系統(tǒng)可以正確識別的數(shù)據(jù)格式,最后通過調(diào)用“數(shù)據(jù)持久化”功能模塊對其進行永久保存。

  3)歸一化處理將采集數(shù)據(jù)的各類指標(biāo)(采集時間、單位、頻率等)通過相應(yīng)處理歸一化到相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo),方便進行拆分計算。

  4)拆分計算將各類數(shù)據(jù)通過拆分計算,生成分別與數(shù)據(jù)中心內(nèi)各種數(shù)據(jù)庫相對應(yīng)的數(shù)據(jù),通過后面的分析展示功能展示各類能耗指標(biāo)。

  5)數(shù)據(jù)持久化完成原始能耗數(shù)據(jù)、處理后得到的分類分項能耗數(shù)據(jù)的永久存儲工作,為能耗的分析打下基礎(chǔ)。

  (3)數(shù)據(jù)上傳子模塊本模塊是本課題的拓展功能,用于向上級數(shù)據(jù)中心(地區(qū)行政區(qū)監(jiān)測平臺)上傳本建筑的能耗狀況。

  (4)數(shù)據(jù)接收子模塊本模塊用于接收上級數(shù)據(jù)中心傳送的各類數(shù)據(jù)和反饋結(jié)果,和上面模塊一樣,屬于與外部銜接的端口。

  (5)消息管理子模塊本模塊實現(xiàn)接收上級數(shù)據(jù)中心向本系統(tǒng)發(fā)送公告、消息,方便管理員進行查閱執(zhí)行。

  分析展示

  (1)能耗分析子模塊該模塊負(fù)責(zé)將各類能耗指標(biāo)進行分析、統(tǒng)計、整合等。通過圖表、報表等不同的表達方式展示出來,為后期的節(jié)能運行、節(jié)能改造工作提供直觀、科學(xué)的依據(jù)。

  (2)能耗比較子模塊該模塊功能是實現(xiàn)橫向和縱向的能耗比較。可以對任意能耗分類、分項進行不同時間段(逐時、逐日、逐月、逐年)的能耗比較,采用圖表、報表等方式進行展示。

  (3)能耗排名子模塊該模塊功能是實現(xiàn)對任意能耗分類、分項進行排名。提供不同時段(逐時、逐日、逐月、逐年)的能耗排名,可以通過不同的方式展示,對分項能耗情況取得了解。

  (4)一次能源折算子模塊該模塊功能是實現(xiàn)對每日或每月等不同時段的各種能耗值換算成標(biāo)準(zhǔn)煤用量,通過圖表方式進行展示,便于各類用戶對建筑物的各種能耗情況進行分析對比。

  信息服務(wù)

  (1)建筑業(yè)主服務(wù)子模塊運維人員、建筑業(yè)主、管理人員等通過系統(tǒng)根據(jù)不同的權(quán)限分配的相應(yīng)賬號、密碼登錄系統(tǒng),滿足各種訪問需求。

  (2)公眾服務(wù)子模塊提供公眾訪問功能,滿足公眾了解信息的需求。

  后臺管理

  (1)信息維護子模塊該模塊功能是實現(xiàn)系統(tǒng)運維人員對建筑物內(nèi)各種用能設(shè)備、各種智能儀表等日常維護。

  (2)系統(tǒng)監(jiān)測子模塊該模塊功能是實現(xiàn)系統(tǒng)長時間運行,并在智能檢測儀表故障實時報警、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集主機和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器冗余備份、故障通知。

  (3)設(shè)備控制子模塊根據(jù)酒店的要求,本文系統(tǒng)具備的設(shè)備控制功能是通過對酒店內(nèi)各種用電設(shè)備的運行情況開展長時間的自動監(jiān)測控制,旨在向客戶提供一個舒適、怡人、安全的居住環(huán)境。

  三水智能化系統(tǒng)作為設(shè)備控制子模塊的核心,以集散控制理論為基礎(chǔ),集監(jiān)控技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)于一體,具有安全、穩(wěn)定、開放、易操作等特點。該系統(tǒng)基于 Web 架構(gòu),采用 TCP/IP 的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,支持以太網(wǎng)接入,可以和系統(tǒng)其他子模塊完美融合,實現(xiàn)建筑內(nèi)空調(diào)、照明、動力等系統(tǒng)的運行控制。同時收集、記錄、保存及管理有關(guān)系統(tǒng)的信息及數(shù)據(jù),并進行分析、歸類、處理、判斷,采取優(yōu)化的控制手段實現(xiàn)對各用電設(shè)備進行全面有效的管理,提升管理的智能水平,實現(xiàn)提高運行效率、節(jié)省物力人力、延長設(shè)備安全使用期限的目標(biāo)。實現(xiàn)酒店內(nèi)信息和資源的共享,達到設(shè)計的最終目的,滿足酒店需求。

  一所高規(guī)格的酒店需要通過特定的空調(diào)設(shè)備來滿足差異較大的環(huán)境需求,包括溫濕度在不同地點的不同需求、系統(tǒng)使用率的可伸縮性、節(jié)約能耗等。通過特定的空調(diào)系統(tǒng),可以滿足客戶和員工的不同需求。比如,客房是一個對環(huán)境溫濕度要求極為苛刻的地點,客戶需要在溫度 25 度左右、濕度 70%左右的環(huán)境中,能夠擁有舒適感,同樣客房的能耗量也相對較大。

  因此,需要對空調(diào)系統(tǒng)進行控制:酒店的空調(diào)系統(tǒng)前端擁有三個冷水機組,通過壓縮機提供冷量,能耗較大。監(jiān)測系統(tǒng)的控制模塊可以實現(xiàn)三個機組的群控,根據(jù)冷量需求自行設(shè)定和修改運行參數(shù),對機組內(nèi)出現(xiàn)設(shè)備故障和壓差不平衡時,提供備用自動切換和壓差控制功能,確保機組正常運行。并且可以通過酒店的合理設(shè)定,實現(xiàn)機組的“遲開機早關(guān)機”。對于空調(diào)系統(tǒng)末端的新風(fēng)機、水泵等設(shè)備,可以通過對其熱水閥、冷水閥、加濕閥的開度進行 PID 調(diào)節(jié)、以滿足一年四季里,室內(nèi)溫濕度的不同要求。另外新風(fēng)機、水泵等也是高耗能設(shè)備,需要在不影響室內(nèi)環(huán)境的情況下,對它們進行間歇啟停控制,達到節(jié)能運行的目的。同樣酒店也有著復(fù)雜的智能照明系統(tǒng),能耗也比較大,像室外的立體照明、丹尼廣告燈、室內(nèi)照明燈等??刂颇K可以實現(xiàn)對這些照明設(shè)備運行狀況統(tǒng)計,管理部門通過統(tǒng)計信息,制訂合理的運行方案,并由控制模塊按照方案自動關(guān)停設(shè)備,合理的使用照明資源,進而實現(xiàn)節(jié)能運行。電梯系統(tǒng)的正常運行與否,關(guān)系著酒店內(nèi)所有人員的人身安全,系統(tǒng)的控制模塊可以通過對電梯運行狀態(tài)的實時監(jiān)視,及時發(fā)現(xiàn)問題,并進行報警,方便運維人員檢查維修。給排水系統(tǒng)為客戶和員工的生活帶來方便,對其控制需要自動及時??刂颇K通過檢測生活水箱和污水坑的液面是否低于和高于設(shè)定的相應(yīng)液面,并對進水泵、排水泵進行合理的啟停操作,確保給排水系統(tǒng)正常運行的情況下,不浪費能源。


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