关键词：建筑能耗监测分析管理系统；设计依据；节能降耗；经济价值

1  引言

我国大型公共建筑总面积不足城镇建筑总面积的4%，但总能耗却占全国城镇总耗电量的22%，大型公共建筑单位面积年耗电量达到70～300kWh，为普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是节能大户和节能重点，做好公共建筑节能工作，对促进和带动全社会节能工作，实现节能减排目标，落实“转方式、调结构”重大战略具有重要意义。近年来，政府部门对建筑节能的重视度越来越高，相继出台了一系列建筑节能方面的规定和技术性的规范。推动既有建筑节能改造、新建建筑节能达标和建立建筑能耗监测分析管理系统，从硬件和管理两方面推动建筑节能。

2  建设目标

安徽某市职业技术学院领导经过综合考察，选择万洲电气合作建设建筑能耗分析监测系统，以完善该校的能源管理基础数据体系，创新能源监测统计分析和节能管理服务模式，建立科学完善的能源利用监督评价体系，具体建设需求及目标包括：
◆ 实现数据上传政府能耗监测平台

l 以物联网、云计算等先进技术将学院的能耗数据安全上传至政府监测平台；

l 满足政府能耗在线监测平台对重点用能单位能源消费情况的实时监测要求；

l 提高该学院的能源数据的准确性、及时性，实现能耗数据与考核信息共享。

◆ 通过精细化管理降低能源消耗

l 以2016至2017二年电费平均支出费用为目标，电费节约率不低于5%；

l 以2016至2017二年水费平均支出费用为目标，水费节约率不低于2.5%；

l 根据学院能耗数据统计需要，定制电费统计分析报表、水费统计分析报表。

◆ 及时预警报警保证用能安全

l 根据学生宿舍、教工宿舍、实验室、教学楼的用能特点，设置合理策略，能够及时预警报警，特殊情况时能够自动断电；

l 根据各区域、各教学楼在不同的季节、工作日和非工作日的用能特点，统计分析能耗数据，出现能耗超标或用能异常时，能够及时报警，并将消息推送相关负责人；

l 针对学校的变压器、水泵、空调机组等大型设备进行实时监测与预警分析，保证设备的正常运转。

3  建筑能耗监测分析管理系统设计

  3.1 系统设计依据

《国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管平台分项能耗数据采集技术导则》；

《国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管平台分项能耗数据传输技术导则》；

《国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管平台楼宇分项计量设计安装技术导则》；

《国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管平台数据中心建设与维护技术导则》；

《国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管平台建设、验收与运行管理规范》；

《用能单位能源计量器具配置与管理通则》（GB17167-2006）；

《安徽省公共建筑能耗监测系统技术规范》。

  3.2 总体硬件及网络结构设计

本方案的硬件及网络设计在尽可能减少投资的情况下，从系统结构、网络结构、技术措施、设备选型等方面综合考虑，系统总体网络架构图如图1所示。

图1  系统总体网络架构图

本次选取的能源监测点一共265个，其中电力监测点215个，水监测点50个，如附表所示。

附表  能源监测点清单

  3.3 软件架构设计

本方案在软件结构上分为四个层次：现场数据采集层、数据平台层、基础平台层、系统应用层；每个层次完成不同的任务，下层为上层提供相应的技术支持服务。体系遵循国家相关技术标准，具有身份

认证、数据加密、数据备份、病毒防范等相关安全保障体系。系统的软件架构如图2所示。

图2  数据传输与存储示意图

（1）现场数据采集层

现场采集子系统的核心是嵌入式能耗数据采集器。该采集器负责采集计量装置的原始数据，然后将处理完的数据传输到数据平台系统。

（2）数据平台层

数据处理系统：数据处理系统对采集上来的原始能源资源消耗数据进行有效性验证，规范化能源资源消耗数据，并将数据保存到数据库中。

（3）基础平台层

基础平台层包括基础参数管理、权限管理等功能。基础平台对能耗监管平台需要的所有数据字典和建筑物概况等基础信息、建筑用能支路及计量表具安装等专业配置信息、时间同步信息和用户权限信息等进行录入和维护

 4  建筑能耗监测分析管理系统软件功能设计

建筑能耗监测分析管理系统包括能源总览、能源监测、能源统计、能耗公示、能效评估五个功能模块，通过对该学院的用电、用水数据进行实时采集与在线监测，利用大数据分析技术建立以人均用能指标、区域用能考核、用能趋势预测预警的科学管理体系，实现该学院用能过程的数字化和精细化管理，实现节能降耗的目的。系统功能组成如图3所示。

图3  建筑能耗监测分析管理系统功能架构图

 5  结束语

自2017年该学院建筑能耗监测分析管理系统投入使用以来，系统运行稳定，极大促进该学院的节能技术服务工作，提高工作效率和成效。在系统上线后，我公司直接为该学院提供节能技术改造服务，创造实际节能收益，取得了良好的节能效果，基本实现年综合节能效率3%的目标。