Büyük kamu binaları için enerji tüketim izleme sisteminin analizi ve tanıtımı

Özet: Bu makalede, büyük kamu binalarının enerji tüketim izleme sistemine kurulan ekipmanların özel sınıflandırması ve maddeler halinde enerji tüketim cihazları ayrıntılı olarak analiz edilecek ve büyük kamu binalarının enerji tüketimi tarafından tespit edilen veri bilgileri GPRS / Wi Fi ve diğer kablosuz iletim teknolojilerinin yardımıyla dinamik olarak analiz edilecektir. Böylece Çin'de enerji tasarrufu ve tüketim azaltımı davasına pratik bir katkı sağlanacak, büyük kamu binalarının enerji tüketimi izlenecek ve aşırı enerji tüketimi tespit edilirse etkili bir şekilde optimize edilecek ve kontrol altına alınacaktır.

Anahtar kelimeler: izleme sistemi; Enerji tüketim cihazı; Kontrol sistemi

0.Arka Plan

Çin İnşaat Bakanlığı, büyük verinin istatistiksel analizi yoluyla, 2020 yılı sonuna kadar ülkenin toplam inşaat alanının 40 milyar metrekareyi aşacağını ve bina enerji tüketiminin 1,09 milyar ton standart kömüre ulaşacağını önerdi. Binaların inşaat ve kullanım sürecinde doğrudan tükettiği enerji, tüm toplumun toplam enerji tüketiminin yaklaşık %30'unu oluşturuyor. Şu anda, Çin'de büyük kamu binalarının enerji tüketiminin ölçülmesi, iletilmesi ve enerji tasarrufu denetiminde bazı sorunlar var. Kapsamlı enerji tüketimi yönetimi, bir dereceye kadar çok fazla enerji tüketim israfına neden olacaktır. Büyük kamu binalarının enerji tüketiminin izlenmesi ve enerji tasarrufu yönetimi, Çin'de enerji tasarrufu ve tüketim azaltımının odak noktası haline geldi. Çin, bilişim denetimini gerçekleştirmiş olsa da, veri raporlama sürecinde birçok gizleme sorunu var ve bu, veri toplama otomasyonunun düşük derecesi ve yönetim bilişiminin düşük derecesi nedeniyle doğrudan enerji tüketim veri istatistiklerinin zorluğunu artırıyor. Enerji tüketim verilerinin doğru bir şekilde toplanması ve enerji tüketiminin etkin dinamik kontrolünün sağlanması amacıyla bu çalışmada büyük kamu binalarının enerji tüketim izleme sistemi detaylı bir şekilde analiz edilecektir.

1. Yurt içi ve yurt dışında büyük kamu binaları için enerji tüketim izleme sisteminin geliştirilmesi

Yurtdışına bakıldığında, yabancı akıllı bina teknolojisi nispeten olgunlaşmış olup, akıllı ve otomatik enerji tüketim verisi ve bilgi izleme seviyesi de nispeten yüksektir. Gelişmiş ülkeler için, özellikle büyük kamu binaları için, enerji tüketimi izlemeye büyük önem verilmekte, akıllı enerji tüketimi izleme ekipmanları sürekli olarak iyileştirilmekte ve mühendislik sistemi istikrarlı bir şekilde çalışmaktadır. Çin için, akıllı bina teknolojisi uygulanmış olmasına rağmen, sistematik akıllı bina entegrasyon sisteminden yoksundur, ilgili kavramlar ve fikirler oluşmamıştır ve yabancı ülkelerle hala büyük bir fark vardır. Çin'deki birçok akıllı bina sisteminin işletilmesi sırasında, ilgili sistemlerin genel işletme mekanizmasının eksikliği, yarı çabayla iki kat sonuç sorununa yol açacak ve yatırım israfına neden olacaktır. Akıllı bina izleme sisteminin gerçek zamanlılığı, güvenilirliği ve istikrarı dünya standart seviyesine ulaşmak zordur. Şu anda, birçok yabancı bilgi teknolojisi kuruluşu, büyük kamu binalarının enerji tüketimi izleme sistemi için eşleşen sistematik ürünler geliştirmiştir. American Honeywell, American Johnson Controls, German Siemens ve diğer şirketler, ulusal büyük kamu binalarının enerji tüketim izleme sisteminin daha istikrarlı ve verimli çalışmasını teşvik etmek için enerji tüketim izleme sistemi ürünlerinin araştırma ve geliştirmesini aktif olarak yürütmüştür. Çin'de akıllı binaların geliştirilmesinde kusurlar olmasına rağmen, devlet ve işletmelerin ortak çabaları altında aktif olarak gelişmektedirler. Çin'in Shanghai Yuanshang enerji tüketim ölçümü ve yönetim sistemi ve Advantech BEMS bina enerji yönetim sistemi, benzersiz değerlerini göstermektedir ve Çin'deki büyük kamu binalarının enerji tüketim izlemesinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

2 Büyük kamu binalarının enerji tüketimi izleme veri toplama

2.1 Enerji tüketimi izleme veri toplama

Büyük kamu binalarının enerji tüketiminin dahili veri sistemi karmaşıktır ve çok sayıda enerji tüketen birim vardır. Büyük kamu binalarının enerji tüketimi izleme sistemi çerçevesinde iyi bir iş çıkarmak için, büyük kamu binalarının enerji tüketimi izleme verilerinin içeriğini kontrol etmek gerekir. Çin tarafından yayınlanan devlet organı ofis binaları ve büyük kamu binalarının özel içeriklerindeki gereksinimlere göre, büyük kamu binalarının enerji tüketimi veri bilgilerinin izleme içeriği Şekil 1'de gösterilmiştir.

Şekil 1 Enerji tüketimi izleme veri toplama içeriği

2.2 Enerji tüketimi izleme veri işleme

Büyük kamu binalarının enerji tüketimi izleme sürecinde, genel muayene ve ölçüm cihazlarının yardımıyla enerji tüketim verisi bilgisi tespit edilebilir ve enerji tüketim ölçüm cihazlarının tepe ve vadi değerlerinin netleştirilmesi temelinde çeşitli veriler izlenebilir. Watt saat sayacındaki gücü doğrulayın. Veri ve bilgi toplamanın etkinliğini sağlamak için, veri ve bilgi toplama üst üste iki kez gerçekleştirilebilir ve iki veri ve bilgi toplamanın hataları kontrol edilerek gücün yoldaki enerji tüketen ekipmanın tepe gücünün iki katından az olduğundan emin olunabilir. Veri bilgi toplamanın doğruluğunu sağlamak temelinde, alt madde enerji tüketim verisi hesaplamasının yapılması, ölçüm cihazlarının yardımıyla tespit yapılması ve çeşitli enerji tüketim göstergelerinin hesaplama yöntemiyle birlikte ölçüm ve tespit seviyesinin sağlanması da gereklidir.

3Büyük kamu binaları için enerji tüketimi izleme sisteminin inşaat çerçevesi

3.1 Sistem çerçevesi

Bu makalede incelenen büyük ölçekli kamu binalarının enerji tüketim izleme sistemi, ülkemizde belirtilen tasarım standartlarını etkin bir şekilde karşılayan "devlet organı ofis binaları ve büyük ölçekli kamu binalarının enerji tüketim izleme sistemi - yazılım geliştirme rehber kılavuzu" gereksinimlerine yakın bir şekilde tasarlanmıştır. Büyük kamu binaları için enerji tüketim izleme sisteminin çerçeve inşaat modu Şekil 2'de gösterilmiştir. Başlıca amacı, toplayıcının ön uç veri bilgilerini elde etmektir. Bilgi kaynakları ve veri katmanı için, büyük kamu binalarında birinci elden enerji tüketim veri bilgilerinin edinilmesini ve iletilmesini sağlamak ve toplanan enerji tüketim veri bilgilerini sınıflandırmaktır. Uygulama katmanı için, dört seviyeyi kapsar: veri ve bilgi yönetimi, analiz ve görüntüleme, bilgi hizmeti ve arka plan yönetimi. Birçok kelime farklı seviyelerde ele alınmıştır. Büyük kamu binalarının enerji tüketim izlemesinde uygulama katmanının işlevi, enerji tüketim verisi bilgi işleme, görüntüleme ve veri bilgisi izleme için kullanılır. Uygulama katmanında, her işlev bağımsız bir sistem modülü olarak kabul edilebilir. Uygulama katmanı modülünü tasarlarken, her bir işlem modülü, her bir modül arasındaki karşılıklı etkileşimi azaltmak ve sonraki enerji tüketim verisi bilgi işlemesinin önünü açmak için nispeten bağımsız olmalıdır. Performans katmanı için, toplumdaki farklı roller için büyük ölçekli kamu binalarının enerji tüketim verisi bilgilerini, kendi gerçek ihtiyaçlarıyla birlikte analiz etmektir.

Şekil 2 Büyük kamu binaları için enerji tüketimi izleme sisteminin inşaat çerçevesi

3.2 Yazılım mimarisi

Büyük kamu binalarının enerji tüketimi izlemesi genellikle yazılım uygulamasının yardımıyla kontrol edilir ve yönetilir. Bu makalede bahsedilen büyük kamu binalarının enerji tüketimi izleme sistemi yazılımı, izleme terminali, veritabanı, veri yönetim sistemi, veri toplama sistemi, güvenlik duvarı, iletişim ağı, konsantratör ve bina veri bilgisi toplama terminalini kapsar. Akıllı bina sistemi tarafından toplanan enerji tüketimi veri bilgisi, binadaki elektrik enerjisi sayacı, su sayacı, soğutma sayacı ve gaz sayacı gibi enerji tüketimi veri bilgisi ve çalışma durumunun merkezi olarak işlenmesi için veri konsantratörüne iletilecektir. Konsantratör, veri bilgilerini TCP / IP protokol paketlerine dönüştürecektir. Güvenlik duvarının etkisi altında, iletişim ağı veri bilgisi işleme modülünün çalışmasını teşvik edecek ve ilgili enerji tüketimi veri bilgisini veritabanına iletecektir. Veri toplama sistemi, konsantratördeki bina terminali iletişim protokolünü yönetir ve veri iletişimindeki hataları düzenli olarak kontrol eder. Veri kaybı ve anormal çalışma gibi birçok içerik için ilgili veri işlemeyi gerçekleştirin, veritabanında ilgili veri bilgilerini etkili bir şekilde elde edin ve sistem tarafından ayarlanan enerji tüketimi izleme göstergeleriyle birlikte binadaki enerji tüketimini dinamik olarak izleyin, değerlendirin, analiz edin, depolayın ve görüntüleyin. İzleme terminali genellikle veritabanından ilgili verileri elde edecek ve kapsamlı analiz ve kontrol için değerlendirme sonuçlarını elde edecektir. İzleme terminali, binanın edinim terminalinin veri bilgisi durumunu kontrol etmek için veritabanı, veri toplama sistemi, iletişim ağı, güvenlik duvarı, konsantratör vb. ile birlikte kontrol talimatlarını analiz edecektir.

Büyük kamu binaları için enerji tüketim izleme sistemlerinin 4 temel teknolojisi.

4.1 Çoklu enerji tüketimi edinim terminali erişim teknolojileri

Büyük kamu binalarının enerji tüketim izleme sisteminde, temel teknolojilerden biri, kamu binalarındaki çeşitli enerji tüketimlerini entegre etmek ve toplamak için çeşitli enerji tüketim edinim terminali erişim teknolojisidir. Farklı markalardaki enerji tüketim izleme sistemlerinde, birden fazla enerji tüketim edinim terminalinin farklı erişim teknolojileri vardır. Birden fazla enerji tüketim edinim terminalinin bir konsantratöre nasıl bağlanacağı çok önemlidir. Farklı enerji tüketim izleme sistemleri için özel protokoller olduğundan, büyük kamu binalarının enerji tüketim izleme sistemini seçerken, farklı markaların sistemlerini analiz etmeli, her markanın özel protokollerini ve enerji tüketim toplama ve bağlantı modlarını netleştirmeli ve farklı markalar tarafından geliştirilen enerji tüketim izleme sisteminin büyük kamu binalarının gerçek kullanım ihtiyaçlarını karşılayabileceğinden emin olmalıyız. Yazılım sisteminin farklı enerji tüketim edinim terminallerine sorunsuz bir şekilde bağlanabildiğinden emin olmalıyız.

4.2 Sistem yazılım geliştirme teknolojisi

Büyük ölçekli kamu binası enerji tüketimi izleme sisteminin gerçek uygulamasında, bu yazılım platformunun geliştirme teknolojisinin sistemin genel çerçevesi ve modül katmanlı özellikleriyle birlikte tanıtılması gerekir. Program kodlama tasarımı için Java, javascrip ve diğer programlama dillerinin yardımıyla, veri deposu, enerji tüketimi veri bilgisi depolamasının güvenliğini ve büyük kapasitesini sağlamak için bulut depolama teknolojisiyle bağlanır. Veri bilgisi iletimi ve iletişimi sırasında, depolanan veri bilgisinin yüksek kalitede çalışmasını sağlamak için kararlı bir RS485 veri iletişim standardı seçilmelidir.

5Ankerui enerji tüketim izleme sistemine giriş

Acrel-5000 enerji tüketimi çevrimiçi izleme sistemi, kullanıcı tarafı enerji yönetimi ve analiz sistemidir. Elektrik enerjisi yönetim sistemine dayanarak, su, gaz, kömür, petrol ve ısı (soğutma) kapasitesinin merkezi toplanmasını ve analizini ekler. Tüm enerji tüketimini kullanıcı tarafında alt bölümlere ayırarak ve sayarak, çeşitli enerjinin kullanımını ve tüketimini yöneticilere veya karar vericilere sezgisel veriler ve grafiklerle gösterir. Yüksek enerji tüketim noktalarını veya mantıksız enerji tüketim alışkanlıklarını bulmak, enerjiyi etkili bir şekilde korumak ve kullanıcıların daha fazla enerji tasarrufu dönüşümü veya ekipman yükseltmesi için doğru veri desteği sağlamak uygundur. Kullanıcılar, ilgili ulusal düzenlemelere uygun olarak enerji denetimi uygulayabilir, mevcut durumu analiz edebilir, sorunları bulabilir, enerji tasarrufu potansiyelinden yararlanabilir, pratik enerji tasarrufu önlemleri ortaya koyabilir ve enerji denetim raporlarını ilçe düzeyinde veya üstünde halk hükümetinin enerji tasarrufu idari departmanına sunabilir.

5.1 Platform yapısı

Acrel-5000 enerji tüketimi çevrimiçi izleme sistemi temel araçlar olarak bilgisayarları, iletişim ekipmanlarını ve ölçüm ve kontrol ünitelerini alır ve sahanın gerçek durumuna göre bir veya daha fazla birleşik ağ modu olan fieldbus, optik fiber halka ağı veya kablosuz iletişimi benimser, büyük kamu binalarının gerçek zamanlı veri toplama, uzaktan yönetimi ve kontrolü için temel bir platform sağlar, Algılama ekipmanıyla herhangi bir karmaşık izleme sistemi oluşturabilir. Açık, ağ bağlantılı, birleştirilmiş ve yapılandırılabilirdir ve nesne yönelimli hiyerarşik, hiyerarşik ve dağıtılmış akıllı entegre yapıyı benimser. Aşağıdaki hiyerarşiyi kurun:

Şekil 3 platform yapısı

5.2 Platform fonksiyonları

(1) Sistem, her bina sınıfının enerji tüketimini - elektrik, su, gaz, merkezi ısıtma, merkezi soğutma ve diğer enerji tüketimi - hizmet yılına göre sayabilir ve otomatik olarak ilgili standart kömür tüketimine dönüştürebilir, böylece her bina sınıfının cari yıldaki enerji tüketimini ve kapsamlı enerji tüketimini yansıtabilir. Sistem, binanın dört ana güç alt kaleminin enerji tüketiminin oranını pasta grafiği şeklinde görüntüler. Sistem, çeşitli enerji tüketiminin tüketim eğilimini eğriler ve grafiklerle gösterir, bu da sahibinin enerji tüketimini gerçek zamanlı ve sezgisel olarak kavramasını kolaylaştırır.

(2) Sistem, sınıflandırılmış enerji tüketiminin şube adına göre enerji tüketimini sorgulayabilir ve geçerli günün ve geçerli ayın en yüksek enerji tüketimini görüntüleyebilir. Geçerli günün, geçerli ayın, geçerli yılın ve dünün aynı döneminin, geçen ayın aynı döneminin ve geçen yılın aynı döneminin enerji tüketiminin karşılaştırmasını gösterir. Geçtiğimiz 48 saat, 31 gün, 12 ay ve 3 yıldaki enerji tüketimi bir çubukta görüntülenir. Sağ üst köşede, geçtiğimiz 15 dakikanın eğrisi gösterilir (elektrik sayacı güç eğrisini ve akış ölçer akış hızı eğrisini gösterir).

(3) Sistem, enerji tüketimi izleme sisteminin tüm binayı kapsayabilmesi için bina enerji tüketiminin dağılımına göre enerji tüketimi ölçüm noktalarını seçer ve ayarlar. Sistem kullanıcısı, enerji tüketiminin "çalışması, yayılması, damlaması ve sızması" ve ölçüm hatasını azaltmak için ilgili arayüz üzerinden binanın her enerji tüketim düğümünün enerji tüketimi istatistik raporuna erişebilir.

(4) Konut yapılarının alt kalemlerine ait enerji tüketim verilerinin toplanmasına ilişkin esaslara göre sistem, yapıların güç tüketimini aydınlatma prizleri, klimalar, güç ve özel güç olarak ayırır, ölçüm cihazlarını seçer ve ayarlar, enerji tüketim alanlarına veya fonksiyonel alanlara göre ayırır ve istatistikler oluşturur ve alanın enerji tüketimini tablolar ve karşılaştırmalı çubuk grafikleri şeklinde gösterir.

(5) Sistem, enerji tasarrufu performansı değerlendirme sistemini formüle etmek ve enerji tasarrufu ve tüketim azaltımının etkili bir şekilde uygulanmasını teşvik etmek için, büyük enerji tüketimi olan ekipman veya alanları doğru bir şekilde konumlandırabilir. Önemli enerji tüketen ekipman için operasyon kayıt dosyaları oluşturun, ekipman çalışması sırasında enerji verimliliği analizi ve değerlendirme sonuçlarını uzun süre izleyin ve kaydedin ve ekipman bakım kayıtlarıyla birlikte ekipman çalışması ve bakımı için temel sağlayın.

(6) Sistem hiyerarşik yetki yönetimi işlevi sağlar ve yetkiye sahip kullanıcılar için açık bilgi bakım arayüzü sağlar. Kullanıcılar, sistemin izleme aralığındaki binaların ve ölçüm noktalarının bilgilerini ekleyebilir, silebilir, değiştirebilir ve sorgulayabilir. Bina bilgileri, bina tipi, inşaat yaşı, bina alanı, bina personeli sayısı vb. içerir. Sistem ayrıca, kullanıcıların binaların genel enerji tüketimini yönetebilmesi için otomatik olarak toplanamayan ölçüm bilgileri için manuel giriş işlevi sağlar.

5.3 Veri yükleme

Anahtar enerji kullanıcılarının enerji tüketimi için çevrimiçi izleme sisteminin teknik şartnamesinde tanımlanan sistem platformu arayüz protokolü şartnamesinin gereksinimlerine göre, ankerui'nin enerji tüketimi için çevrimiçi izleme sistemi, enerji tüketen işletmelerin temel bilgilerini, ölçüm cihazı bilgilerini, enerji tüketim verilerini ve enerji verimliliği verilerini il veya ulusal platforma yükleyecek ve yüklenen veriler şifrelenecek ve HTTPS protokolü aracılığıyla iletilecektir. Veri iletimi başarısız olursa veya zaman aşımına uğrarsa (ağ arızası), başarılı bir geri bildirim mesajı alınana kadar veriler yeniden iletilecektir.

5.4 Enerji sayaçlarının seçimi

6 Sonuç

Kısacası, büyük kamu binalarının enerji tüketimi izleme sistemi belirli avantajlara sahiptir ve işletme sürecinde mevcut sosyal yeşil enerji tasarrufu geliştirme ihtiyaçlarını karşılayabilir. Bu nedenle, Çin inşaat sektörünün mevcut geliştirme ihtiyaçlarıyla birlikte, büyük kamu binalarının enerji tüketimi izleme sistemini ve ilgili ekipmanlarını aktif olarak yenilemeli, enerji tüketimi izleme sisteminin ilgili destek tesislerini iyileştirmeli, büyük kamu binalarının enerji tüketimini dinamik ve zamanında analiz etmeli, aşırı enerji tüketiminden kaynaklanan sorunları zamanında bulmalı ve hedeflenen iyileştirmeler yapmalı, Çin ve dünyada enerji tasarrufu ve tüketim azaltma geliştirme ihtiyaçlarını gerçekten uygulamalıyız.