建筑能耗實(shí)時(shí)采集技術(shù)在某高校節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘  要：本文介紹了建筑能耗實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)的基本原理、組成框架以及在高校節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)中的應(yīng)用，并以某高校為例，介紹了能耗監(jiān)測設(shè)備的安裝、能耗數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)膶?shí)施過程以及對能耗數(shù)據(jù)質(zhì)量維護(hù)和安全策略，使能耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)、可靠、安全的特點(diǎn)，為高校建筑節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供有力的保障。
關(guān)鍵詞：高校 監(jiān)管系統(tǒng) 能耗監(jiān)測 實(shí)時(shí)采集
         高等學(xué)校節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)指對校園建筑設(shè)施能耗的計(jì)量、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、節(jié)能分析及節(jié)能指標(biāo)管理，是高等學(xué)校校園節(jié)能監(jiān)管體系的核心內(nèi)容。2009年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部會同教育部組織有關(guān)專家編制了《高等學(xué)校校園建筑節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》及有關(guān)管理辦法（以下簡稱《導(dǎo)則》），明確了能耗數(shù)據(jù)在能耗監(jiān)測平臺中傳輸?shù)娜�過程和采集系統(tǒng)的框架體系。
         能耗數(shù)據(jù)采集分為自動(dòng)實(shí)時(shí)采集和人工采集，以自動(dòng)實(shí)時(shí)采集技術(shù)為核心的能耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)的重要內(nèi)容，某高校校園建筑節(jié)能監(jiān)管體系是高等學(xué)校節(jié)約型校園監(jiān)管體系試點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，本文以某高校為例，介紹建筑能耗實(shí)時(shí)采集技術(shù)在節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)中的應(yīng)用。
        一、建筑能耗實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)概述
         某高校按照相關(guān)導(dǎo)則及管理辦法的要求，對建筑能耗計(jì)量和采集進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，其校園能耗實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)基于485總線通訊技術(shù)，對建筑內(nèi)的遠(yuǎn)傳水表、電能表、蒸汽流量計(jì)、中央空調(diào)冷熱量計(jì)等不同類型的能耗計(jì)量設(shè)備進(jìn)行集中采集，并通過校園局域網(wǎng)傳輸至監(jiān)管系統(tǒng)能耗采集中心。
         其能耗采集系統(tǒng)建設(shè)流程大致可分為“建筑能耗計(jì)量與數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計(jì)——能耗監(jiān)測設(shè)備安裝實(shí)施——能耗數(shù)據(jù)采集傳輸調(diào)試——能耗數(shù)據(jù)使用與維護(hù)”幾個(gè)階段。
        二、能耗監(jiān)測設(shè)備安裝
         1.遠(yuǎn)程計(jì)量監(jiān)測表計(jì)安裝
         能耗監(jiān)測計(jì)量設(shè)備為電、熱等能源消費(fèi)、水資源消費(fèi)的計(jì)量裝置，包括電能表、水表、燃?xì)獗�、熱（冷）量表等。某高校根�?jù)《導(dǎo)則》要求，按照能耗分類分項(xiàng)的原則，同時(shí)考慮學(xué)校實(shí)際管理需求，設(shè)計(jì)安裝能耗監(jiān)測計(jì)量設(shè)備。
         截止2010年底，學(xué)校新裝分類、分項(xiàng)、分戶計(jì)量表計(jì)3500余組，其中包含電表、水表、蒸汽流量計(jì)、冷（熱）量計(jì)等多種類型的計(jì)量監(jiān)測表計(jì)，同時(shí)集成和利用了一些既有遠(yuǎn)程計(jì)量監(jiān)測設(shè)備，各類表計(jì)均具備數(shù)據(jù)通訊接口并支持國家相關(guān)行業(yè)的通訊標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

         2.數(shù)據(jù)采集器（網(wǎng)關(guān)設(shè)備）安裝
         某高校數(shù)據(jù)采集器（網(wǎng)關(guān)設(shè)備）采用浙江中控生產(chǎn)的WNC系列建筑能耗數(shù)據(jù)采集器，該數(shù)據(jù)采集器符合《導(dǎo)則》關(guān)于數(shù)據(jù)采集設(shè)備的功能性能要求，并可并發(fā)采集水、電、氣、蒸汽、冷熱量計(jì)等各種能量表計(jì)。截止2010年底，學(xué)校共安裝了能耗數(shù)據(jù)采集器80余臺。        三、能耗數(shù)據(jù)采集與傳輸
         某高校節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)采集傳輸分為兩個(gè)方面：一是數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)多種能耗監(jiān)測計(jì)量表計(jì)到數(shù)據(jù)采集器（網(wǎng)關(guān)設(shè)備）之間的網(wǎng)絡(luò)鏈路和數(shù)據(jù)傳輸；二是數(shù)據(jù)傳輸，通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備（網(wǎng)關(guān)設(shè)備）和校園網(wǎng)絡(luò)通道向建筑節(jié)能監(jiān)管平臺數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送采集數(shù)據(jù)。
         1.能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)
         計(jì)量表計(jì)通訊協(xié)議符合P645規(guī)約、ModBUS協(xié)議等國家相關(guān)行業(yè)的通訊標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，根據(jù)計(jì)量表計(jì)的接口特點(diǎn)，采用以RS-485總線技術(shù)為主，對部分布線距離較長施工難度大的計(jì)量表計(jì)輔助采用短距離無線傳輸技術(shù)，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況兩種傳輸方式可以組合使用。
         2．能耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。
         某高校的校園網(wǎng)絡(luò)硬件資源豐富，遍布各校區(qū)的校園網(wǎng)絡(luò)幾乎覆蓋到每一棟校園建筑，利用校園以太網(wǎng)傳輸能耗數(shù)據(jù)，可以降低能耗數(shù)據(jù)傳輸成本，提高數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性，因此數(shù)據(jù)傳輸以校園以太網(wǎng)為主。部分監(jiān)測表計(jì)受環(huán)境限制，選用無線網(wǎng)絡(luò)（GPRS/CDMA）將采集數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)管平臺數(shù)據(jù)采集器。
        四、數(shù)據(jù)質(zhì)量與安全保障策略
         某高校監(jiān)管系統(tǒng)采用水、電、汽多能耗一體化采集技術(shù)，為保障能耗數(shù)據(jù)在采集、傳輸過程中的安全性和可靠性，主要采取了以下幾項(xiàng)策略。
         1. 能耗采集器在連接至客戶端時(shí)，需經(jīng)過身份驗(yàn)證過程才可進(jìn)行采集器注冊，網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)包經(jīng)過高強(qiáng)度加密，可保證傳輸過程中數(shù)據(jù)不會被第三方所竊取。
         2. 數(shù)據(jù)中心客戶端以及監(jiān)管平臺都具有報(bào)警功能，可對采集器狀態(tài)、采集點(diǎn)數(shù)據(jù)質(zhì)量碼進(jìn)行報(bào)警。維護(hù)人員可針對報(bào)警類型進(jìn)行有效的分段判斷，從而快速定位故障環(huán)節(jié)，并可進(jìn)行遠(yuǎn)程故障排查功能。
 3.采集器內(nèi)置大容量CF卡及存儲數(shù)據(jù)庫，采集器與數(shù)據(jù)中心連接斷開后，可保存至少1個(gè)月內(nèi)的所有采集數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心端的數(shù)據(jù)完整性。當(dāng)采集器與數(shù)據(jù)中心重新連接時(shí)，將主動(dòng)對斷線期間的數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史恢復(fù)，同時(shí)支持對指定時(shí)間段歷史數(shù)據(jù)人工恢復(fù)功能。
        結(jié)束語
        維護(hù)比建設(shè)更重要，能耗采集系統(tǒng)在監(jiān)測設(shè)備、采集傳輸和數(shù)據(jù)處理等過程中均可能數(shù)據(jù)異�，F(xiàn)象，除上述策略外，系統(tǒng)維護(hù)人員還應(yīng)定期抄取各表計(jì)現(xiàn)場讀數(shù)，與數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)進(jìn)行核對；加強(qiáng)數(shù)據(jù)分析，定期對表計(jì)進(jìn)行檢定和維護(hù)。確保能耗數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確、安全、可靠，也是校園能耗監(jiān)管系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠的

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