Analisis dan pengenalan sistem pemantauan konsumsi energi untuk gedung-gedung publik besar

Abstrak: dalam makalah ini, klasifikasi spesifik dan perangkat konsumsi energi yang diperinci dari peralatan yang dipasang dalam sistem pemantauan konsumsi energi gedung-gedung publik besar akan dianalisis secara rinci, dan informasi data yang terdeteksi oleh konsumsi energi gedung-gedung publik besar akan secara dinamis dianalisis dengan bantuan GPRS / Wi Fi dan teknologi transmisi nirkabel lainnya, sehingga dapat memberikan kontribusi praktis terhadap konservasi energi dan pengurangan konsumsi di Tiongkok, Memantau konsumsi energi di gedung-gedung publik besar, dan secara efektif mengoptimalkan dan mengendalikan jika berlebihan konsumsi energi ditemukan.

Kata kunci: sistem monitoring; Perangkat konsumsi energi; Sistem pengaturan

0.Latar Belakang

Kementerian Konstruksi Tiongkok telah mengusulkan bahwa melalui analisis statistik data besar, pada akhir tahun 2020, total luas konstruksi di negara tersebut telah melebihi 40 miliar meter persegi, dan konsumsi energi bangunan akan mencapai 1,09 miliar ton batubara standar. Energi yang dikonsumsi langsung oleh bangunan dalam proses konstruksi dan penggunaannya menyumbang sekitar 30% dari total konsumsi energi seluruh masyarakat. Saat ini, terdapat beberapa masalah dalam pengukuran, transmisi dan pengawasan penghematan energi terhadap konsumsi energi gedung-gedung publik besar di Tiongkok. Pengelolaan konsumsi energi yang ekstensif akan menimbulkan banyak pemborosan konsumsi energi sampai batas tertentu. Pemantauan konsumsi energi dan pengelolaan penghematan energi pada gedung-gedung publik besar telah menjadi fokus konservasi energi dan pengurangan konsumsi di Tiongkok. Meskipun Tiongkok telah melakukan pengawasan terhadap informasi, terdapat banyak masalah penyembunyian dalam proses pelaporan data, yang secara langsung meningkatkan kesulitan statistik data konsumsi energi karena rendahnya tingkat otomatisasi pengumpulan data dan rendahnya tingkat informasi manajemen. Untuk mencapai pengumpulan data konsumsi energi yang akurat dan pengendalian konsumsi energi dinamis yang efektif, makalah ini akan menganalisis sistem pemantauan konsumsi energi pada gedung-gedung publik besar secara rinci.

1. Pengembangan sistem pemantauan konsumsi energi pada gedung-gedung publik besar di dalam dan luar negeri

Di luar negeri, teknologi bangunan cerdas asing sudah relatif matang, dan tingkat pemantauan data dan informasi konsumsi energi yang cerdas dan otomatis juga relatif tinggi. Untuk negara-negara maju, terutama untuk gedung-gedung publik yang besar, perhatian besar diberikan pada pemantauan konsumsi energi, peralatan pemantauan konsumsi energi yang cerdas terus ditingkatkan, dan sistem rekayasa beroperasi dengan stabil. Bagi Tiongkok, meskipun teknologi bangunan cerdas telah diterapkan, namun sistem integrasi bangunan cerdas yang sistematis belum terbentuk, konsep dan ide yang relevan belum terbentuk, dan masih terdapat kesenjangan yang besar dengan negara asing. Selama pengoperasian banyak sistem bangunan cerdas di Tiongkok, kurangnya mekanisme pengoperasian sistem terkait secara keseluruhan akan menyebabkan masalah hasil dua kali lipat dengan setengah upaya, yang mengakibatkan pemborosan investasi. Sistem pemantauan gedung cerdas yang real-time, andal, dan stabil sulit mencapai tingkat standar dunia. Saat ini, banyak perusahaan teknologi informasi asing telah mengembangkan produk sistematis yang cocok untuk sistem pemantauan konsumsi energi di gedung-gedung publik besar. American Honeywell, American Johnson Controls, German Siemens dan perusahaan lainnya telah secara aktif melakukan penelitian dan pengembangan produk sistem pemantauan konsumsi energi, sehingga dapat mendorong pengoperasian sistem pemantauan konsumsi energi pada gedung-gedung publik besar nasional menjadi lebih stabil dan efisien. Meskipun terdapat ketidaksempurnaan dalam pengembangan bangunan cerdas di Tiongkok, pembangunan tersebut secara aktif dikembangkan melalui upaya bersama antara negara dan perusahaan. Sistem pengukuran dan manajemen konsumsi energi Shanghai Yuanshang Tiongkok dan sistem manajemen energi gedung Advantech BEMS semuanya menunjukkan nilai uniknya dan banyak digunakan dalam pemantauan konsumsi energi gedung-gedung publik besar di Tiongkok.

2 Pengumpulan data pemantauan konsumsi energi pada bangunan publik besar

2.1 Pengumpulan data pemantauan konsumsi energi

Sistem data internal konsumsi energi gedung-gedung publik besar sangatlah kompleks, dan terdapat banyak unit yang mengonsumsi energi. Agar sistem pemantauan konsumsi energi pada gedung-gedung publik besar dapat berfungsi dengan baik, maka perlu dilakukan pengendalian terhadap isi data pemantauan konsumsi energi pada gedung-gedung publik yang besar. Berdasarkan persyaratan konten spesifik gedung perkantoran organ negara dan gedung publik besar yang dikeluarkan oleh Tiongkok, konten pemantauan informasi data konsumsi energi gedung publik besar ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1 konten pengumpulan data pemantauan konsumsi energi

2.2 Pemrosesan data pemantauan konsumsi energi

Dalam proses pemantauan konsumsi energi pada gedung-gedung publik besar, informasi data konsumsi energi dapat dideteksi dengan bantuan alat inspeksi dan pengukuran umum, dan berbagai data dapat dipantau berdasarkan klarifikasi nilai puncak dan lembah pengukuran konsumsi energi. perangkat. Verifikasi daya pada watt hour meter. Untuk menjamin efektivitas pengumpulan data dan informasi, pengumpulan data dan informasi dapat dilakukan dua kali berturut-turut, dan kesalahan dari kedua pengumpulan data dan informasi tersebut dapat dikendalikan untuk memastikan bahwa dayanya kurang dari dua kali daya puncak. peralatan yang memakan energi di jalan. Untuk menjamin keakuratan pengumpulan informasi data, perlu juga dilakukan perhitungan data konsumsi energi sub item, melakukan deteksi dengan bantuan alat meteran, dan memastikan tingkat pengukuran dan deteksi yang dipadukan dengan metode perhitungan. berbagai indikator konsumsi energi.

3Kerangka konstruksi sistem pemantauan konsumsi energi untuk gedung-gedung publik besar

3.1 Kerangka sistem

Sistem pemantauan konsumsi energi gedung-gedung publik berskala besar yang dipelajari dalam makalah ini dirancang sesuai dengan persyaratan "sistem pemantauan konsumsi energi gedung perkantoran organ negara dan gedung-gedung publik berskala besar - manual panduan pengembangan perangkat lunak", yang secara efektif memenuhi standar desain yang ditentukan di negara kita. Mode konstruksi kerangka sistem pemantauan konsumsi energi untuk bangunan umum besar ditunjukkan pada Gambar 2. Tujuan utamanya adalah untuk mendapatkan informasi data front-end dari kolektor. Untuk sumber daya informasi dan lapisan data, hal ini bertujuan untuk memperoleh dan mengirimkan informasi data konsumsi energi langsung di gedung-gedung publik besar, dan mengklasifikasikan informasi data konsumsi energi yang dikumpulkan. Untuk lapisan aplikasi, mencakup empat tingkatan: manajemen data dan informasi, analisis dan tampilan, layanan informasi, dan manajemen latar belakang. Banyak kata yang tercakup dalam level yang berbeda. Fungsi lapisan aplikasi dalam pemantauan konsumsi energi gedung-gedung publik besar digunakan untuk pemrosesan informasi data konsumsi energi, tampilan dan pemantauan informasi data. Pada lapisan aplikasi, setiap fungsi dapat dianggap sebagai modul sistem yang independen. Saat merancang modul lapisan aplikasi, setiap modul pemrosesan harus relatif independen untuk mengurangi interferensi timbal balik antara setiap modul dan membuka jalan bagi pemrosesan informasi data konsumsi energi selanjutnya. Untuk lapisan kinerja, ini menganalisis informasi data konsumsi energi gedung-gedung publik berskala besar untuk berbagai peran dalam masyarakat dikombinasikan dengan kebutuhan aktualnya.

Gambar 2 kerangka konstruksi sistem pemantauan konsumsi energi untuk bangunan publik berukuran besar

3.2 Arsitektur perangkat lunak

Pemantauan konsumsi energi pada gedung-gedung publik besar umumnya dikontrol dan dikelola dengan bantuan aplikasi perangkat lunak. Perangkat lunak sistem pemantauan konsumsi energi gedung-gedung publik besar yang disebutkan dalam makalah ini meliputi terminal pemantauan, database, sistem manajemen data, sistem akuisisi data, firewall, jaringan komunikasi, konsentrator, dan terminal akuisisi informasi data gedung. Informasi data konsumsi energi yang dikumpulkan oleh sistem bangunan cerdas akan dikirim ke konsentrator data untuk pemrosesan terpusat informasi data konsumsi energi dan status pengoperasian seperti meteran energi listrik, meteran air, meteran pendingin, dan meteran gas di dalam gedung. Konsentrator akan mengubah informasi data menjadi paket protokol TCP/IP. Di bawah tindakan firewall, jaringan komunikasi akan mempromosikan pengoperasian modul pemrosesan informasi data dan mengirimkan informasi data konsumsi energi yang relevan ke database. Sistem akuisisi data mengelola protokol komunikasi terminal bangunan di konsentrator dan memeriksa kesalahan dalam komunikasi data secara teratur. Melakukan pemrosesan data yang relevan untuk banyak konten seperti kehilangan data dan pekerjaan tidak normal, secara efektif memperoleh informasi data yang relevan dalam database, dan secara dinamis memantau, mengevaluasi, menganalisis, menyimpan dan menampilkan konsumsi energi di gedung dalam kombinasi dengan kumpulan indikator pemantauan konsumsi energi oleh sistem. Terminal pemantauan umumnya akan memperoleh data yang relevan dari database dan memperoleh hasil evaluasi untuk analisis dan pengendalian yang komprehensif. Terminal pemantauan akan menganalisis instruksi kontrol yang dikombinasikan dengan database, sistem akuisisi data, jaringan komunikasi, firewall, konsentrator, dll., untuk mengontrol status informasi data terminal akuisisi gedung.

Teknologi 4Key sistem pemantauan konsumsi energi untuk gedung-gedung publik besar.

4.1 Teknologi akses terminal akuisisi konsumsi energi ganda

Dalam sistem pemantauan konsumsi energi gedung-gedung publik besar, salah satu teknologi kuncinya adalah berbagai teknologi akses terminal akuisisi konsumsi energi, sehingga dapat mengintegrasikan dan mengumpulkan berbagai konsumsi energi di gedung-gedung publik. Terdapat teknologi akses berbeda untuk beberapa terminal akuisisi konsumsi energi di berbagai merek sistem pemantauan konsumsi energi. Cara menghubungkan beberapa terminal akuisisi konsumsi energi dengan satu konsentrator sangatlah penting. Karena terdapat protokol swasta untuk sistem pemantauan konsumsi energi yang berbeda, ketika memilih sistem pemantauan konsumsi energi di gedung-gedung publik besar, kita harus menganalisis sistem dari merek yang berbeda, memperjelas protokol swasta dan pengumpulan konsumsi energi serta mode koneksi masing-masing merek, dan memastikan bahwa sistem pemantauan konsumsi energi yang dikembangkan oleh berbagai merek dapat memenuhi kebutuhan penggunaan aktual gedung-gedung publik besar, Pastikan sistem perangkat lunak dapat terhubung dengan lancar ke terminal akuisisi konsumsi energi yang berbeda.

4.2 Teknologi pengembangan perangkat lunak sistem

Dalam penerapan aktual sistem pemantauan konsumsi energi gedung publik berskala besar, teknologi pengembangan platform perangkat lunak ini perlu diperkenalkan dalam kombinasi dengan kerangka keseluruhan dan karakteristik berlapis modul dari sistem. Dengan bantuan Java, javascript, dan bahasa pemrograman lainnya untuk desain pengkodean program, penyimpanan data terhubung dengan teknologi penyimpanan cloud untuk menjamin keamanan dan kapasitas penyimpanan informasi data konsumsi energi yang besar. Selama transmisi dan komunikasi informasi data, standar komunikasi data RS485 yang stabil harus dipilih untuk memastikan pengoperasian informasi data yang disimpan berkualitas tinggi.

5Pengantar sistem pemantauan konsumsi energi ankerui

Sistem pemantauan online konsumsi energi Acrel-5000 adalah sistem manajemen dan analisis energi sisi pengguna. Berdasarkan sistem manajemen energi listrik, ditambahkan pengumpulan dan analisis kapasitas air, gas, batu bara, minyak, dan panas (pendinginan) secara terpusat. Dengan membagi dan menghitung semua konsumsi energi di sisi pengguna, ini menunjukkan penggunaan dan konsumsi berbagai energi kepada manajer atau pengambil keputusan dengan data dan grafik yang intuitif, Akan lebih mudah untuk mengetahui titik konsumsi energi yang tinggi atau kebiasaan konsumsi energi yang tidak masuk akal, menghemat energi secara efektif, dan memberikan dukungan data yang akurat untuk transformasi penghematan energi atau peningkatan peralatan lebih lanjut bagi pengguna. Pengguna dapat melaksanakan audit energi sesuai dengan peraturan nasional yang relevan, menganalisis situasi saat ini, menemukan masalah, memanfaatkan potensi penghematan energi, mengajukan langkah-langkah penghematan energi praktis, dan menyerahkan laporan audit energi ke departemen administrasi konservasi energi pemerintah rakyat. pada atau di atas tingkat kabupaten.

5.1 Struktur platform

Sistem pemantauan online konsumsi energi Acrel-5000 menggunakan komputer, peralatan komunikasi, serta unit pengukuran dan kontrol sebagai alat dasar, dan mengadopsi satu atau lebih mode jaringan gabungan fieldbus, jaringan cincin serat optik, atau komunikasi nirkabel sesuai dengan situasi aktual di lokasi, menyediakan platform dasar untuk akuisisi data waktu nyata, manajemen jarak jauh, dan kendali gedung-gedung publik besar, Ini dapat membentuk sistem pemantauan kompleks apa pun dengan peralatan deteksi. Ini terbuka, berjaringan, disatukan dan dapat dikonfigurasi, dan mengadopsi struktur terintegrasi cerdas yang berorientasi objek, hierarki, dan terdistribusi. Tetapkan hierarki berikut:

Gambar 3 struktur platform

5.2 Fungsi platform

(1) Sistem dapat menghitung konsumsi energi dari setiap klasifikasi bangunan - listrik, air, gas, pemanas sentral, pendingin sentral, dan konsumsi energi lainnya sesuai dengan tahun layanan, dan secara otomatis mengubahnya menjadi konsumsi batubara standar yang sesuai, sehingga sebagai untuk mencerminkan konsumsi energi dan konsumsi energi komprehensif dari setiap klasifikasi bangunan pada tahun berjalan. Sistem menampilkan proporsi konsumsi energi dari empat sub item daya utama bangunan dalam bentuk diagram lingkaran. Sistem menunjukkan tren konsumsi berbagai konsumsi energi dengan kurva dan grafik, sehingga memudahkan pemilik untuk memahami konsumsi energi secara real time dan intuitif.

(2) Sistem dapat menanyakan konsumsi energi sesuai dengan nama cabang konsumsi energi yang diklasifikasikan, dan menampilkan konsumsi energi puncak pada hari ini dan bulan ini. Ini menunjukkan perbandingan konsumsi energi hari ini, bulan ini, tahun ini dan periode yang sama kemarin, periode yang sama bulan lalu dan periode yang sama tahun lalu. Konsumsi energi dalam 48 jam, 31 hari, 12 bulan, dan 3 tahun terakhir ditampilkan dalam bentuk batang. Sudut kanan atas menunjukkan kurva 15 menit terakhir (meteran listrik menunjukkan kurva daya dan flow meter menunjukkan kurva laju aliran).

(3) Sistem memilih dan menetapkan titik pengukuran konsumsi energi sesuai dengan distribusi konsumsi energi gedung, sehingga sistem pemantauan konsumsi energi dapat mencakup seluruh gedung. Pengguna sistem dapat mengakses laporan statistik konsumsi energi dari setiap node konsumsi energi gedung melalui antarmuka yang relevan untuk mengurangi "berjalan, memancarkan, menetes, dan bocor" dan kesalahan pengukuran konsumsi energi.

(4) Berdasarkan pedoman pendataan konsumsi energi sub item bangunan tempat tinggal, sistem membagi konsumsi daya bangunan menjadi soket penerangan, AC, listrik dan daya khusus, memilih dan mengatur alat pengukur, membagi dan membuat statistik sesuai ke area konsumsi energi atau area fungsional, dan menampilkan konsumsi energi area tersebut dalam bentuk pernyataan dan diagram batang perbandingan.

(5) Sistem ini dapat secara akurat menemukan lokasi peralatan atau area dengan konsumsi energi yang besar, sehingga memudahkan manajemen untuk merumuskan sistem evaluasi kinerja hemat energi dan mendorong penerapan konservasi energi dan pengurangan konsumsi energi secara efektif. Buat file catatan operasi untuk peralatan utama yang mengonsumsi energi, lacak dan catat hasil analisis dan evaluasi efisiensi energi selama pengoperasian peralatan untuk waktu yang lama, dan berikan dasar untuk pengoperasian dan pemeliharaan peralatan dalam kombinasi dengan catatan pemeliharaan peralatan.

(6) Sistem menyediakan fungsi manajemen otoritas hierarkis dan menyediakan antarmuka pemeliharaan informasi terbuka bagi pengguna yang memiliki otoritas. Pengguna dapat menambah, menghapus, mengubah, dan menanyakan informasi bangunan dan titik pengukuran dalam jangkauan pemantauan sistem. Informasi bangunan meliputi jenis bangunan, umur konstruksi, luas bangunan, jumlah personel bangunan, dll. Sistem juga menyediakan fungsi input manual untuk informasi pengukuran yang tidak dapat dikumpulkan secara otomatis, sehingga pengguna dapat menguasai konsumsi energi bangunan secara keseluruhan.

5.3 Pengunggahan data

Sesuai dengan persyaratan spesifikasi protokol antarmuka platform sistem yang ditentukan dalam spesifikasi teknis sistem pemantauan online untuk konsumsi energi pengguna energi utama, sistem pemantauan online untuk konsumsi energi ankerui akan mengunggah informasi dasar, alat ukur informasi, data konsumsi energi, dan data efisiensi energi dari perusahaan konsumen energi ke platform provinsi atau nasional, dan data yang diunggah akan dienkripsi dan dikirimkan melalui protokol HTTPS. Jika transmisi data gagal atau terhenti (kegagalan jaringan), data akan dikirim ulang hingga pesan umpan balik berhasil diterima.

5.4 Pemilihan pengukur energi

6. Kesimpulan

Singkatnya, sistem pemantauan konsumsi energi pada gedung-gedung publik besar memiliki keunggulan tertentu, dan dapat memenuhi kebutuhan pembangunan sosial hemat energi ramah lingkungan saat ini dalam proses pengoperasiannya. Oleh karena itu, dikombinasikan dengan kebutuhan perkembangan industri konstruksi Tiongkok saat ini, kita harus secara aktif berinovasi dalam sistem pemantauan konsumsi energi dan peralatan terkait di gedung-gedung publik besar, meningkatkan fasilitas pendukung yang relevan dari sistem pemantauan konsumsi energi, menganalisis konsumsi energi secara dinamis dan tepat waktu. gedung-gedung publik yang besar, menemukan masalah yang disebabkan oleh konsumsi energi yang berlebihan secara tepat waktu, dan melakukan perbaikan yang ditargetkan, Benar-benar menerapkan kebutuhan pembangunan konservasi energi dan pengurangan konsumsi di Tiongkok dan dunia.