时间：2022-07-11 22:45:12
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇能耗监测系统，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
关键词：大型公共建筑；能耗监测；数据采集
中图分类号：TU113文献标识码： A
引言
随着我国经济社会的发展，各行业对能耗的需求与日益增，同时由于能源的过度开发使用，对环境资源压力的影响也越来越大，因此节能减排是我国各级政府长期以来的战略目标和倡导节能环保的一项重要举措。城市建设快速发展，居住建筑和公共建筑的年竣工面积连续增长，建筑能耗也随之增长。建筑能耗是当前社会三大能耗之一，占社会总能耗的26.7%，并且随着经济的发展和人口的增加还在不断地增加。特别是国家机关办公建筑和大型公共建筑，这些建筑是人员密集、十分宽敞的地方，建筑能耗十分巨大，但由于建筑能耗基数巨大，节能潜力最大的也是国家机关办公建筑和大型公共建筑，只需要在公共建筑建立节能监管体系，实施很小的节能方案改造，积少成多，便可以直接带来巨大的经济效益，减少大型公共建筑的运行成本。
一、研究公共建筑能耗监测系统的意义
建设能耗监测系统的目的是实时掌握城市所有国家机关办公建筑和大型公共建筑的耗能情况，系统主要通过监控每栋楼的用电负荷来判断是否耗能，及时发现问题并提醒业主进行改造。四川省首批列入试点的两家单位是西华大学和成都市建委大厦。按照计划，到今年底成都市将完成能耗监测平台基础建设，建立监测数据中心；并逐步完成国家机关建筑和大型公共建筑的监测平台建设。
随着系统的逐步完善和推广，更多的国家机关建筑和大型公共建筑将接入城市能耗监测系统的管理范畴。通过智能化的能耗信息监测系统，将能耗数据自动采集上传到服务器数据库中，系统监管平台对重点建筑能耗进行实时监测，通过能耗统计、能源审计、能耗管理、能效公示、用能定额和超定额加价等制度，加强和提高国家机关办公建筑和大型公共建筑的物业管理部门能耗运行管理水平。
有了能耗实时监测数据的指导，建筑主管部门可以对于一些能源消耗较大的建筑物集中进行改造。例如对建筑的外墙结构进行改动，加装保温材料；对建筑的空调系统、照明系统、计算机机房中心、电梯系统进行整改，调整运行时间，合理分配用电时段，减少不必要的能耗设备。通过建立能耗监管体系，使国家机关建筑和大型公共建筑实现优化耗能，建筑单位面积的能耗降低到同类建筑最低能耗标准，实现节能减排的目标。
二、Microsoft SQL Server 数据库
数据库采用微软公司 MS SQL Server 2000。大部分用户均是 windows 操作系统，在主流的数据库平台中 Oracle 和 Microsoft SQL Server 的选择上，考虑到性能、系统资源占用、部署成本、易维护性等多方面的因素，系统采用 Microsoft SQL Server 作为后台数据库系统。
MicrosoftSQLServer 能提供超大型系统所需的数据库服务。大型服务器可能有成千上万的用户同时连接到SQL Server 实例。SQL Server 为这些环境提供了全面的保护，具有防止问题发生的安全措施，例如，可以防止多个用户试图同时更新相同的数据。SQL Server 还在多个用户之间有效地分配可用资源，比如内存、网络带宽和磁盘I/O。超大型Internet站点可将其数据分开存放在多台服务器上，从而使处理负荷分散到多台计算机上，使站点能为成千上万的并发用户提供服务。
三、公共建筑能耗监测系统设计
（一）、软件功能设计
国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测管理系统利用互联网连接各个建筑安装的数据采集器，同时通过 Web 服务提供给用户服务，数据中心软件系统的功能设计如下图所示：
图1系统功能框架图
系统分为用户界面层、应用层、数据层、网络层四层架构：
用户界面层是提供用户交互服务，面向的用户主要有监管领导、物业人员、系统管理员、建筑业主、社会公众，这些用户使用系统分配的用户名和密码登录到系统，系统自动根据用户类别分配权限。
应用层是针对具体的能耗监测业务应用，包含电能数据采集服务、协议数据解析、数据逻辑处理、数据上传下载、信息协同服务、统计分析服务、物业管理服务、能耗网站服务、短信息服务、建筑信息维护、系统管理功能。数据层是中心服务器的后台数据库，整个系统的数据中心，按照目前设计的功能，采用不同的数据库表，存储了建筑基本信息库、分类分项能耗库、GIS 地理信息库（建筑位置）、数据采集器原始数值库（数据采集器上传的历史数据）、人员权限库；网络层是系统的基础设施库，根据数据传输的内容和途径分为移动通信网（数据采集器上传数据的网络 GPRS 和短信息）、建筑内部局域网（建筑物内部的集中传输数据的网络）、政府电子政务网（政府监管部门用户使用的网络）、Internet 互联网（公众用户和中心服务器架设的网络）。其中政府电子政务网与互联网之间属于两个物理隔离的网络，存在数据交换问题，中心服务器可采用网闸方式将数据摆渡到电子政务网的服务器中心，实现数据同步。
（二）、数据采集
1、能耗计量装置
建筑物能耗计量装置主要包括电能表、热量表及水表等。
（1）热量表
热量表是用于测量及显示水流经热交换系统释放或吸收热量的仪表，分为整体式和组合式两种。热量表流量测量装置以测量方式为标准，主要可分为电磁及超声波式、机械式和压差式三大类，热量表温度测量装置主要分为接触式和非接触式两大类。热量表应带有检测接口或数据通信接口，接口形式可为RS485 或无线接口；热量表还应具有断电数据保护功能。
（2）电能表
能耗监测系统中使用的电能表应具有监测和计量三相（单相）有功电能和有功功率或电流的功能，多功能电能表至少应具有监测和计量三相电流、电压、有功功率、功率因数、有功电能、最大需量及总谐波含量的功能。电能表均应具有数据远传功能，至少具有符合RS485 标准的串行电气接口，采用Modbus 标准开放协议或符合《多功能电能表通信协议》（DL/T 645-2007）中的相关规定。电能表精确度等级应不低于1.0级，配用电流互感器的精确度等级应不低于0.5 级。
（3）水表
远传水表是在普通水表的基础上加装电子采集模块而成，电子模块完成信号采集、数据处理、存储并将数据通过通信线路上传给中继器或手持式抄表器。远传水表采用一体式设计的表体，可以实时地记录并保存用户用水量。每块水表都有唯一的代码，当接收到抄表指令后可即时将数据上传给管理系统。
2、数据采集器
数据采集器是一种采用嵌入式微计算机系统的建筑能耗数据采集专用装置，具有数据采集、处理、存储、传输以及现场设备运行状态监控和故障诊断等功能。系统硬件主要包括微处理器、I/O 接口、人机接口及通信接口四部分，软件部分主要由监控程序和功能执行程序组成。
数据采集器应具有以下功能：
支持根据上位机或数据中心命令采集和主动定时采集两种数据采集模式，定时采集周期可灵活配置（5 分钟到1 小时可调）；支持对面向不同种类能源、不同品牌的计量装置，包括电能表及热量表等进行数据采集；在数据传输前对数据包进行加密处理，采用AES 加密和MD5 身份认证机制。
结束语
大型公共建筑能耗监测系统能够实时记录建筑物用能状况，自动进行能耗数据处理，完成建筑能耗结构、建筑用能效率及建筑节能潜力数据分析，并将相关统计数据报送上一级数据中心。大型公共建筑能耗监测系统的建设是一个长期的过程，需要业主和广大设计人员的共同努力。能耗监测系统为大型公共建筑节能改造提供数据支持，建设和完善能耗监测系统能够为实现建筑节能规划目标奠定坚实的基础。
参考文献
装分类和分项能耗计量装置,采用远程传输等手段及时采集能耗数据,实现建筑能耗的实时监测和动态分析功能的硬件系统和软件系统的统称。
该系统由数据采集系统、数据传输系统、数据中心三部分组成。监测数据主要包含两个方面的内容:分类能耗和分项能耗。其中,分类能耗是指根据建筑消耗的主要能源种类划分进行采集和整理的能耗数据。分项能耗是指根据建筑消耗的各类能源的主要用途划分进行采集和整理的能耗数据。
1.分类能耗
2.用电量
3.用水量
4.燃气量
5.集中供热耗热量
6.集中供冷耗冷量
其他能源
其中分析用电量可以得到以下分项能耗:
1.照明插座用电
2.空调用电
3.动力用电
4.特殊用电
实例应用:
某商场基本信息
建筑面积(m2):22000
建筑层数:地下1层;地上4层
变压器:3台 1000KVA
功率因数: 0.93/0.94/1.00
以下是供电局采集的数据:
2009年:用电量7699210(kWh),单位建筑面积用电量350(kWh/(m2·a))
2010年:用电量7452783(kWh),单位建筑面积用电量339(kWh/(m2·a))
2009~2010年逐月用电量
根据分项能耗的要求,我们对3台低压柜的28条低压出线回路进行了监测。
共设了内置多功能表3台(可计量无功,谐波),三相电能表28台。
冷量表1台(本工程不涉及热量表),数据通讯网关1台。
将电能表箱直接设于变配电房内,方便监测及走线。当采集后的用能数据通过RJ-485双绞线传输到数据通讯网关,数据通讯网关再通过网络端口将能耗数据传输到远程能耗监测数据中心的服务器,由服务器实现能耗数据的分类存储,并能将能耗数据到互联网,用能单位及上级单位可以通过远程WEB访问实时了解建筑用能情况。
照明插座用电:
该建筑插座用电设备主要包括台式电脑、复印机、打印机、传真机、饮水机及其他临时插座用电设备,上班时间由使用人员自行开启。
商场区域照明主要采用T5荧光灯和双U型节能筒灯两种灯具形式,T5荧光灯单管功率为14W,节能筒灯单盏功率为13W。超市区域照明采用T5荧光灯,单管功率为28W。商场内办公室照明采用T8荧光灯,单管功率为40W。
室外照明采用射灯,室外照明总安装功率为19.2kW。
照明控制方式:商场及超市区域照明为手动控制,一般早上上班由工作人员自主开启,晚上下班手动关闭;办公室照明及插座用电设备一般早上上班时由员工自主开启,下午下班时手动关闭。室外景观照明为定时控制,不同季节根据天气情况设定开启时间。
空调用电:
空调冷源系统设置在地下一层,共3台螺杆式4机头冷水机组,单台机组总制冷量为1305 kW,总装机容量为3915 kW,每台输入功率为4×90kW;冷冻水泵共4台,单台功率45kW;冷却水泵共4台,单台功率45kW;冷却塔置于屋顶,共六组,风机电机功率为7.5kW/台。
空调冷冻水系统为一次泵系统,冷冻水供回水温度为7/12℃,冷冻水供应商场以及超市两个区域。系统采用两管制,水平管路同程。冷水机组和水泵分别并列后通过管道相连。
空调风系统为一次回风全空气系统,每层均设置四台空气处理机组。其中三台额定制冷量为458.7kW,电机输入功率为11kW;另外一台额定制冷量为394.8kW,电机输入功率为11kW。四层设有新风机,新风由新风机引入,送至各楼层空调机房与回风混合,经空气处理机组热湿处理后送至空调区域。全年没有根据季节调节新风比和新风量。
动力用电:
(1)该商场配有货梯2台,扶梯6台,平板梯1台。货梯功率为11kW/台;扶梯功率为11kW/台;平板梯功率为11W/台。所有电梯均未设变频控制装置。
(2)该商场设有一台生活水泵供应商场日常用水,水泵功率为5.5kW。
从监测结果以及供电局提供的资料分析,
该建筑为商场类建筑,建筑内空调系统主要3~11月运行(其他时段根据需要开启)而照明和电梯设备全年运行。从2009~2010年逐月用电量统计结果,可以看出,6~10月份用电量较高,因为这段期间空调系统运行时间较长,且负荷率较高。此外,1月份用电量也很高,这主要是源于节假日(圣诞、元旦、春节)商场客流量的增加带来的用电量的增加。2~4月和11月用电量较低,因这段期间属于非空调季,室内外气温比较舒适,且节假日较少,空调系统开启时间较短。
【关键词】分项计量 能耗监测系统 建筑
当前，环境急剧恶化，能源过度消耗，已经危及到我们的生活，越来越多的人开始关注我们生存的空间，但是很少有人认识到建筑物是能源消耗的大户。据统计，全球建筑能源消耗占到了总能源消耗的40%以上，已经超过了工业和交通消耗。而在我国，随着房地产市场的蓬勃发展，以及城镇化速度的加快，每年新增建筑面积超过了20亿平方米，相当于消耗了全世界40%的水泥和钢材。与此同时，建筑使用能耗每年大约达到 6 亿吨标准煤，接近全国总能耗的30%。在这种背景下，党的十提出的建设资源节约型和环境友好型社会的新要求，要控制能源消费总量，加强节能降耗，确保国家能源安全。
1 能耗监测系统与分项计量的联系
能耗监测指的是对建筑物内能源消耗对象的检测。基于分项计量的能耗检测系统指的是通过对建筑物安装分类和分项耗能计量装置，采用远程传输等手段及时采集建筑物能耗数据，实现对建筑物内重要能耗的实时监测与动态分析、管理的系统。分析计量能耗数据的主要收集对象：水量、电量、燃气量、暖气、冷气、其它能源应用量（热水、 煤、 油等）。
电能是能源消耗的主要来源。2008年印发的《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设相关技术导则》将电能耗系统分项为：照明插座用电、空调用电、动力用电、特殊用电。其中的特殊用电，指的是非建筑内常规功能用电设备的耗电量。如游泳池、餐厅、洗衣房等，都是消耗量大、用电量密集的场所。因为电能量消耗比较分散，所以有别与其它几项能耗对象的收集，需要在建筑配电系统中加装具有开放通讯协议的电能表进行分项计量，实现电能分项收集。
通过使用能耗分项计量管理系统，不仅能使用对建筑物内能耗量进行数据的收集，还能够分析诊断设备运行状况，查询建筑节能潜力，增强节能能力，实现建筑节能的科学化与系统化。
2 能耗分项计量管理系统的架构
系统由四个部分组成，分别是采集层、 传输层、 管理层和应用层。其中，硬件系统包括采集层、传输层、管理层，软件系统属于应用层。硬件系统的功能：完成数据采集、传输、发送、存储等，软件系统的功能：数据纠错、统计、展示、分析等。
系统硬件由一台 PC 机和多个单片机采集终端组成。由单片机采集系统对各分项电量进行采集，传输到PC机。软件系统采用的常用的编程开发工具VB6.0。按照功能模块划分为：串口通信模块、数据显示和存储模块、数据分析模块。
整个监测系统又由几个子系统组成。
（1）现场数据采集系统。通过此系统来对电表、水表、气表等以便的数据进行收集、储存和传输，完成仪表更换的相关数据处理， 实现远程实施动态分项计量监测。
（2）数据传输接收系统的 “双通道” 设计。双通道由数据传输通道和信息控制通道构成。数据传输通道用来上传采集的仪表数据，信息控制通道用来保持采集器和数据中心服务器进行双向的通信。
（3）数据通信工作站。主要用于与现场数据采集设备的通信，包括信道连接、命令下达、数据处理及储存。
（4）数据服务器。使用 windows操作平台，运行ORACLE大型商用数据库，以此来对数据进行储存与管理，为确保数据服务器配置冗余磁盘陈列RAD5。
（5）异步消息中间件。消息中间件是一种高效可靠的数据传输手段。基于当前系统负载量的加大，将数据通信层直接面对数据库，有可能导致系统出现瓶颈的问题，可以由信息中间件进行缓冲来解决。
3 能耗分项计量管理系统的实施作用
通过使用能耗分项计量管理系统，建筑物内的各种能源消耗设备的数据都会清晰的呈现，并且在采集、传输、储存、分析等一系列的过程中得到很好的使用。特别是对电能的监测，可以对各类电能比例达到精确的掌控。具体有以下几个优点：
3.1 自动抄表
为物业公司节省人力物力。
3.2 方便制定节能方案
通过自动统计，使分析人员有更多的时间来进行分析，制定出完善的节能方案，从而达到节能效益的更大化。
3.3 有助于建立健全运行维护管理制度
能够快速的发现问题，并对物业相关岗位人员进行教育培训，建立完善的监管预警机制，使系统能够长期稳定。
3.4 培养业主的节能意识
通过将能耗数据进行公布，业主可以看到建筑物的耗能情况，再加上物业节能方面的宣传，使业主的节能意识得到提升，使双方共同为节能社会的创建做出自己的贡献。
4 能耗分项计量管理系统实施过程的一些注意事项
4.1 现场监测
由于大型公共建筑内部配电系统复杂，经常在实际的运行中加入许多新的电器设备，所以，合理选择计量支路对保证分项计量数据的正确有着非常重要的作用。也因此，在现场监测的系统中，必须要有明确的步骤与流程。流程：逐步调查―方案设计―设备选型―计量施工―传输调试。保证数据的准确性。
4.2 远程传输网络
指的是数据采集器与数据中心之间的远程传输。数据的传输必须要有严格的流程。流程：认证―加密―授权―解析―续传―报警。保证数据的可靠性与稳定性。
4.3 能耗监测平台
为了保证监测平台的数据能得到最佳的使用效果，防止数据的遗漏与浪费，需要有专业的系统管理人员、能耗分析人员和数据维护人员，并形成强大的战斗力。
5 结语
通过以上的研究，我们可以看出，能耗分项计量管理系统在建筑节能中起到了很大的作用。而随着资源节约型与环境友好型社会建设的不断推进，在建筑物的应用普及能耗分项计量管理系统将是大势所趋。
参考文献
[1]王弘成，李鑫.能耗分项计量管理系统的应用[J].智能建筑与城市信息，2013（03）.
[2]陈梅，张永坚，牛祺飞.公共建筑能耗监测系统研究[J].电子测量与仪器学报，2009.（05）.
作者简介
孙恒（1984-），女，吉林省长春市人。曾获得吉林建筑大学硕士学位。现为吉林建筑大学城建学院实验师。主要研究方向为公共建筑能耗监测及太阳能与建筑一体化。
关键词：能耗监测系统；节能；数据采集系统
1引言
目前，建筑能耗监测系统在我国还处于初期阶段，技术还不成熟，没有获取建筑耗能真实统计数据的有效方法，直接后果是建筑节能工作一直带有很大的盲目性，甚至误导工作方向和重点。本文所指的能耗监测系统应用于大型公共建筑，是通过对建筑安装特定的分类和分项能耗计量装置（例如智能电表、智能水表、智能气表等等），采用GPRS/WI-FI等无线数据传输等方式把实时能耗数据传送到监测软件平台，在线能耗监测软件平台通过实时监测和动态分析采集到的数据，为节能改造提供有力的数据支撑。
早在2008年，住建部颁发了《关于印发国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设相关技术导则的通知》，主要针对建筑能耗监测软件技术规范做了明确的说明。目前国内大型公共建筑采用的建筑能耗监测手段相对还比较落后，有的甚至还采用手工抄录的方式，效率低而且容易产生误差，无法实现实时监测，这对掌握大型公共建筑用能情况，了解用能问题，方便管理者制定相关的节能措施造成困难。
本文首先针对建筑能耗监测系统的整体软件平台框架：整体框架采用SaaS模式设计、网络传输框架采用无线网络传输方式、数据传输采用xm编码加密方式传输在客户端再加密的方式进行读取，然后研发出实现以上功能的关键技术，最后针对广州市荔湾区25栋大型公共建筑能耗监测的数据进行了模拟。
2国内外同类技术情况
国外楼宇智能化已经发展的相当成熟，并且智能化、信息数字化程度较高。现在发达国家的智能建筑系统大都是按照建筑物使用功能进行设置，这是没有刻意把智能化放在建设目标上，但是智能化系统的装备方式是先进的，系统的设置是完备的，系统的工程设计是准确的，系统的运行状态是良好的。
我国仍缺少高技术的楼宇智能化系统集成技术、理念、态度。另外，在准确把握智能建筑的设计定位、高质量的工程实施与系统有效运行管理方面，与国外发达国家相比还有一定的差距。正是因为缺少相应的规范，楼宇智能化设计方面也存在缺乏全面性和长远性的情况，施工质量难以保证，造成一些应用楼宇智能化系统的建筑缺少各系统整体运作机制，结果事倍功半，造成投资的浪费。楼宇能耗监测系统在实时性、可靠性、稳定性等方面都达到了很高的水准，已经形成了包括美国霍尼韦尔、美国江森自控、德国西门子等公司在内的一系列智能楼宇能耗监测系统产品。
智能建筑自1984年1月出现以来（美国康涅狄格州哈特福德市的都市大厦），在欧、美、日及世界各地得到迅速发展，其中以美国、日本兴建最多。目前，美国有智能大厦数万幢。表1是国外几种成熟智能楼宇能耗监测系统产品的对比表。
表1智能楼宇能耗监测系统产品的对比
序号产品名称主要功能1江森自控的合同能源管理通过对项目进行能源计量与审计，找出能源浪费的所在，然后提出能源改造的解决方案，最后和客户签订合同，为客户提供节能项目的设计和管理服务2西门子的能源监测和控制系统以ASP技术为依托，用户的消耗数据通过西门子中央服务器，利用用户专属的安全站点获得，能耗数据通过Web手动或自动上传，这样的监测系统保证了用户能耗的透明度与可控制性3霍尼韦尔的能源管理系统将大型公共建筑分项能耗获取、数据传输、数据库与数据分析、模型等技术结合起来，对多栋建筑的多台设备或用户的能耗进行综合管理，建立公共建筑基本信息及能耗数据库，从而研究出有效的节能运行方案
国内智能楼宇的发展尚属起步阶段，但在国家和企业的共同推动作用下，虽然起步较晚，但发展极其迅速（表1）。楼宇智能化产品的主要代表有上海元上能耗计量管理系统以及研华BEMS楼宇能源管理系统。其中这两者之间各有其优点，如表2所示。
国内已有楼宇能耗监测系统软件在界面、数据实时性、监测结果分析、数据挖掘以及数据传输安全可靠性等方面都做的比较好，但是，数据采集基本都是基于在线数据采集分析技术来实现的，对于无线数据传输技术以及无线数据传输的加密性和安全性的研究比较少，因此，进一步限制了这些系统的环境适用性。
3能耗监测系统技术框架
3.1软件系统整体框架
本文研究的大型公共建筑能耗监测软件平台，是一款基于《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统-软件开发指导说明书》的要求进行设计，符合国家的规定的设计标准。软件系统整体架构如图1所示。
图1软件系统整体架构
如图1所示，本文研究监测软件平台分为网络技术设施层，主要功能是用于采集器前端数据传输。信息资源与数据层主要是存储采集器采集到的分项能耗数据；应用层主要包括数据及消息管理系统、数据分析展示子系统、信息服务子系统和后台管理子系统4个系统，每个管理系统下面由一个或多个子系统构成。应用层主要功能是用于数据处理、展示及数据监测功能，把应用层划分为相对独立的子系统模块，可减少各子系统数据间的相互干扰，由于各个子系统模块之间没有数据交叉，因此，在后续软件平台维护将更加方便、系统的扩展和兼容性将变得稳定。最后是表现层，主要是数据的显示。
3.2软件系统整体框架
如图2所示，本文中的建筑能耗监测系统，包含监控终端、数据库、数据管理系统（MDMS）、数据采集系统（MDCS）、防火墙、通信网络、集中器和楼宇采集终端。
图2图2软件系统整体框架
楼宇采集终端发送相关数据至集中器，楼宇采集终端是指电能表、水表、冷量表、气表中的一种或几种，相关数据包含能耗数据、状态信息及和时基信息等；集中器将相关数据转换成TCP/IP协议数据包，通信网络、防火墙发送至数据采集系统（MDCS）；数据采集系统（MDCS）对相关数据进行处理，并将已处理的相关数据发送至数据库，数据库对已处理的相关数据进行存储、分析和展示；数据采集系统（MDCS）对集中器与楼宇采集终端之间的通信模式和通信协议进行管理，定时对通信状态及通信数据进行自动查错，并对数据丢失、工作状态异常进行处理；数据管理系统（MDMS）从数据库中获取已处理的相关数据，根据系统设置的能耗监测指标体系进行统计分析和状态评估，并将已分析和评估的结果发送至数据库，数据库对已分析和评估的结果进行存储、分析和展示；监控终端从数据库获取已处理的相关数据和已分析和评估的结果，并进行综合分析；监控终端根据综合分析，经由数据库、数据采集系统（MDCS）、防火墙、通信网络、集中器，将控制指令发送至楼宇采集终端，改变楼宇采集终端的工作状态。
4系统关键技术点
4.1多种能耗采集终端的接入
节能改造中，由于现存很多不同年代的能耗采集终端，对这些能耗采集终端的数据如何合理的采集是一个非常重大的问题，具体方法有全手工抄表和换智能表计自动抄表两种方式。另外，对不同品牌的能耗采集终端，如何用同一个集中器进行连接，也是一个关键问题。因为不同的品牌，可能会很有私有协议的存在。
因此，对市面上能耗采集终端的主流品牌，要进行统计和协作，使得自己开发的集中器以及软件系统能够顺利接入各种不同的能耗采集终端。
4.2软件系统的开发
根据系统的整体框架分为多层结构的特点，本软件平台的开发引入“基于子系统平等开发方式”的系统设计模式，采用Java、JavaScrip等编程语言进行编码，数据存储数据库采用阿里云数据库，通讯技术采用稳定的RS485数据通讯标准，软件系统结构如图3所示。
图3智能建筑集成系统框架
5主要创新点
本项目中的建筑能耗监测系统，其技术的先进性及创新性主要表现在：无线传输方式的应用可以有效降低布线的投入，节约成本。该系统可以将能耗采集终端采集的能耗数据传输到数据终端进行综合分析，采集终端包括电能表、水表、冷量表、气表，并可以将同种能耗按不同用途进行分类计量，从而实现能耗数据的分项计量和分类计量。楼宇采集终端与集中器之间的通信方式，可选择有线方式或无线方式；有线方式为RS485、电力线通信（PLCC）、快速以太网（FE）中的一种或几种；无线方式为Zigbee、RF（230～960MHz）中的一种或几种；根据应用场景具体选择不同的通信方式。
建筑能耗监测系统，对建筑能耗信息采集方式有两种，一种是定时轮询采集方式，集中器定时（15～60min）依次向所连接的各个楼宇采集终端发起采集信息的指令，各个楼宇采集终端依次向集中器发送各自能耗信息、工作状态和时基信息，集中器收集各个楼宇采集终端的信息，并缓存在集中器的存储单元中，由数据采集系统（MDCS）经由防火墙、通信网络，不定时地获取集中器的存储单元中的信息。另一种是主动定点采集方式，监控终端对特定楼宇采集终端发起采集信息的指令，特定楼宇采集终端收到采集信息的指令之后，经由集中器、通信网络、防火墙、数据采集系统（MDCS）、数据库，将经过采集、传输和处理的能耗信息，发送至监控终端。从而实现能耗数据的实时监控。
（1）应用创新。该系统运用计算机技术，可以根据能耗指标体系，将能耗采集终端采集的能耗数据传输到数据终端进行综合分析，实现对写字楼建筑能耗的实时监测，是一种新型能耗监测系统，推动了能耗监测平台的发展。
（2）技术创新。在该项目中通过有线和无线方式将楼宇监测终端，包括电能表、水表、冷量表、气表等，与数据中心联系起来，实现了能耗数据的分项、分类计量，无线传输方式的运用降低了成本，提高了效率。同时采用定时轮询采集方式和主动定点采集方式进行能耗信息采集，实现了能耗数据的实时监控。
6平台应用
本文研究的平台选取了广东省广州市荔湾区25栋大型公共建筑的用能数据进行模拟，如图4、图5。
图4广州市荔湾区25栋建筑能耗模拟
【关键词】大型建筑；能耗检测；节能
【 abstract 】 this paper, taking shenzhen as an example, for some big construction energy consumption to evaluate detection system, at the same time is to through to the analysis and research of the related data, find out about the large effective measures of energy saving building energy consumption, the summary for the problem of large energy consumption detection work, put forward effective solution, for the normal maintenance of large public buildings energy consumption system and detection are summarized.
【 key words 】 large construction; Detection of energy consumption; Energy saving
中图分类：TU111.19+5文献标识码：A 文章编号：
1.绪论
城市建设在我国目前阶段发展势头很猛，而对于一些一线城市而言，早就有相当一部分大型公共建筑初具规模，为人们日常的生活工作提供着更加便利的条件，而由此延伸出的一个问题，也是大家普遍关心的一个问题就是节能。本文中我们以深圳为例，将关于建筑能耗的问题作为议论点进行分析。深圳作为我国经济发展的特区其建设问题，一直都为大家所关注，那么相关部门也开始关注建筑能耗所带来的影响。
由于我国关于大型建筑能耗系统监管问题的水平并不高，所以也就导致很多相关管理水平的落后，这就会引起节能的大问题，为了解决相关的问题必须要有一套较为完善且具有科学性的建筑能耗检测管理系统，协助深圳大型建筑解决能耗问题以及相应的管理措施。
2.深圳大型建筑能耗检测系统
2.1监测工作原理
对于建筑能耗的检测，其系统的设置和设计主要是包含软件和硬件，其中软件主要是用于采集数据、实时监测以及对于一些建筑的相关数据进行分析和检查，而硬件的设施则包含的是配合软件工作的具体仪器，软硬件合作后完成目前深圳大型建筑能耗检测的工作。对于软件采集的数据主要是深圳市大型建筑的水、电、冷热量等。而硬件网管通过设定后会向数据采集仪表相关的命令，而会在一定时间内受到来自数据采集器发送回来的适时数据，然后再网关内存储起来，最后根据需要在预定时间内将数据发送到中心，而所有的数据都会在一定的时间内汇集到一起被上报到最高级的数据中心，数据传输的方式主要有两种，其一是有线的方式，这种方式优势是费用合理，且数据传输过程中稳定性极好，但其缺点是布线工作非常繁杂。其二是无线的方式，无线的方式主要优势有不需要布线，非常的便捷，但是缺点是费用昂贵。对于有线无线的传送方式相关单位应该根据情况进行合理的选择和分配。
对于数据的检测可以通过两种方式去设计，第一就是将检测的软件设计成可以网页浏览器的形式，第二，也可以将通过单机版软禁的形式进行数据展示。根据工作的便捷和效率的问题去考虑，网页浏览器的方式更加符合工作需求，而且对于数据的展示更加的清楚，同时其也不会像单机版的软件那样，需要一个一个安装还需要进行定期的升级。
2.2大型建筑能耗种类划分
建筑能耗主要分为六项：水电、热量、冷量和其他。而这些数据也是采集的重点。在建筑中，电量是使用非常惊人的，由于一般的建筑内部可能会有很多设施，所以为了让数据更加清晰其主要出自哪个部分，方便相关的分析工作的进行，这就需要将各个部分数据的消耗特点进行分类，比如空调用电归类、照明用电归类等等，当然这个分类并不需要多么的精细，只需要进行大分类就可以了。通过对于用电进行分类，可以分析出建筑的节能重点，制定出建筑整体的节能方案。
3.建筑能耗检测系统作用
3.1数据的采集
对于大型建筑的实时能耗数据的采集主要分为两种方式，第一就是自动的采集方式，主要是利用网络进行即时的数据收集。第二种采集方式就是人工手动的采集方式。
通常在建筑中由于实际环境的限制，会导致一些数据无法通过相关系统进行实时的采集，这时就需要对于能耗的数据进行手动的采集，比如让物业的相关工作人员将数据汇集上报，或者可以到建筑现场进行数据采集，将统计出来的数据进行手动的录入。在进行数据采集的时候其实可以结合两种采集方式，这样对于数据的准确定以及范围性都有帮助，使得节能方案更加的切合实际且有效。
3.2数据的汇总
对于数据进行分析和研究可以帮助能耗检测系统的建立，真正实现管理工作。而由于深圳的建筑繁多，那么对于数据的采集也应该有一定的等级分管，建立完善的上报规则。相关部门可以将检测数据上报分为三个等级，但对于深圳这种城市来说，可以分为两个等级，区级、市级，将这些数据进行归类整理上报，最终形成国家级的分类总数据，然后通过国家级数据进行统一的。
3.3实现数据可视
由于所采集的数据范围跨度大，所以信息量自然也是海量的，只依靠人工对于数据进行分析和处理，工作速度是无法达到效果的，所以在进行此类工作的时候必须要依靠计算机，同时生成数据图表，使其更加直观的表现数据的起伏和变化，同时也能够更加形象的展现出不同建筑中的能耗特点。
3.4建筑能耗分析
对于建筑数据采集分析的最终目的，就是为了能够通过检测的形式分析出节能的方案，而想要真正研究出建筑能耗方案，必然要对这些数据进行诊断分析，而诊断可分为人工和自动两种，关于自动诊断主要是通过计算机进行数据的分析，而手段的分析则是通过对于现场采集的数据和远程的上报数据进行结合，然后人工计算进行分析。
3.5能耗数据公式
相关的政府部门，应该大力的宣传节能环保意识，提高民众对于节能的认知，这样子才可以有效的展开相关能耗的工作，促进节能事业的进步。对于检测结果可以进行公示，这样子的数据和能耗内容可以引起民众的关注，提高公民的节能意识，从自己做起。
3.6节能产品评估
目前市面上有很多关于节能环保的产品，种类繁多，但是这些产品质量无法监测，良莠不齐，使得很多公民和企业无法进行选择，所以必须要对于这些节能的产品以及节能的技术进行一个统一的评价，进行公示后，大家都会对于这些节能产品有深入的了解，这样也可以杜绝一些个人或者企业本身有节能的想法，但是确选择了没有用的产品。
4.结论
4.1我国对于大型建筑能耗检测系统的建设早已提上日程，对于这个问题必须要认真的对待，因为世界是一体的，而能源却不是取之不竭的，如果不做节能环保的工作，那么要不了多久，人类就会为自己的行为付出代价，所以对于这样一个新课题的研究，就必须要认真对待，利用各种先进的技术方式，也可以结合国外其他优秀的方式去进行尝试。目前对于这个问题的研究还是存在着很多问题的，比如一些人力无法做到的困难，这些都会影响采集出的数据的准确性，而深圳市在现阶段是示范城市，也就是成效较好的代表，所以必须要做到更好。
4.2深圳市的典型案例分析可知，利用数据监测系统是可以找到不合理的能耗数据，这样就可以对于该地区或者该物业进行相应的学习和优化，进行更改能耗的弊端，帮助其真正投身到节能环保的行动中来。
5.结束语
综上所诉，我们不难看出，深圳市作为项目示范城市，已经在能耗检测系统上有了初步的成果，这也给我们接下来的研究工作带来了很大的信心，而对于下一步工作，政府相关部门会积极投入更高的热情，建立更多的可利用机制，并且落实相关研究工作的职责，排出由于技术影响的因素，根据深圳市未来的城市建设和规划，将能耗检测系统纳入规划中去，真正实现深圳大型建筑能耗检测节能功能，提高节能效果。
参考文献：
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[2]王鑫，张伟荣，魏庆凡.政府办公室建筑能耗分析与节能改造[J].建设科技.2007（2）
[3]唐桂忠，张广明.公共建筑能耗检测与管理系统关键技术研究[J].建筑科学.2009,(4)
进行了探讨分析。
【关键词】公共建筑；能耗监测系统；软件；平台建设；技术框架
公共建筑能耗监测系统是指为耗电量、耗水量、耗气量（天然气量或者煤气量）、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量与其他能源应用量的控制与测量提供解决方案的系统。为了达到高效智能化水平，降低运行成本，提高数据分类收集科学性，该监测方法主要应用了计算机自动化控制、无线网络传送等技术手段；它不仅能对现场运作的设备进行控制和监视，而且还能实现对实时数据的采集、设备的控制、测量、参数的调节和对各类信号进行报警的功能。
一、国内外能耗监测系统软件的分析
国外建筑能耗监测软件已经发展的比较成熟，并且智能化、信息数字化程度较高。现在发达国家的智能建筑系统大都是按照建筑物使用功能进行设置，这是没有刻意把智能化放在建设目标上，但是智能化系统的装备方式是先进的，系统的设置是完备的，系统的工程设计是准确的，系统的运行状态是良好的。
在2008年，住建部颁发了《关于印发国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设相关技术导则的通知》，主要针对建筑能耗监测软件技术规范做了明确的说明。目前国内大型公共建筑采用的建筑能耗监测手段相对还比较落后，有的甚至还采用手工抄录的方式，效率低而且容易产生误差，无法实现实时监测，这对掌握公共建筑用能情况，了解用能问题，方便管理者制定相关的节能措施造成困难。
我国仍缺少高技术的建筑智能化系统集成技术、理念、态度。另外，在准确把握智能建筑的设计定位、高质量的工程实施与系统有效运行管理方面，与国外发达国家相比还有一定的差距。正是因为缺少相应的规范，建筑智能化设计方面也存在缺乏全面性和长远性的情况，施工质量难以保证，造成一些应用智能化系统的建筑缺少各系统整体运作机制，结果事倍功半，造成投资的浪费。建筑能耗监测系统在实时性、可靠性、稳定性等方面都达到了很高的水准，已经形成了包括美国霍尼韦尔、美国江森自控、德国西门子等公司在内的一系列智能建筑能耗监测系统产品。
国内已有楼宇能耗监测系统软件在界面、数据实时性、监测结果分析、数据挖掘以及数据传输安全可靠性等方面都做的比较好，但是，数据采集基本都是基于在线数据采集分析技术来实现的，对于无线数据传输技术以及无线数据传输的加密性和安全性的研究比较少，因此，进一步限制了这些系统的环境适用性。
二、公共建筑能耗监督系统软件平台建设
能耗监督系统软件平台主要有一般信息维护、采集、信息数据输入、数据处理、显示平台、上传和协同平台等7个子平台系统构成。
1、一般信息维护：为了收集到最原始的能耗数据，必须对公共建筑物的功能、用能类型和其他数据进行调查和分析，并做好维护和修正工作。公共建筑一般配备用能采集仪器及建筑物用电回路线并串联关系图。
2、采集：顾名思义，采集为一般性信息的采集和汇总，正常安装建筑物内采集仪器的配置后，采用最新的计算机传送系统，将采集仪器上的计量表数据收集至数据收集中央系统平台，待后续分类处理和分析，此过程应保持连续性，确保正确性。
3、信息数据输入：将收集到的能耗信息进行合理性分析并逐步验证其正确性，再进行下一步处理。
4、数据处理：根据收集来的能耗信息，采用数学及物理电路信息处理方法，对其进行分析得出分类性的用能信息，逐步划分出不同类别用能信息。
5、显示平台：用图表或者信息报表的方式显示出收集、处理后的数据并显示需要的人群。
6、上传：为了区域性的分析能耗情况，构建自动传输系统，将收集到的信息以规定的XML格式数据包上传至更高级平台系统，定时完成调度任务。
7、协同平台：为了更好的推进建筑能耗监督系统平台的建立，协同管理、监测、公告等各方面工作正常有序进行，构建协同平台，逐步统筹和完善监督系统平台工作。
三、公共建筑能耗监测技术框架
在当下的时展大环境下公共建筑能耗监测系统平台主要是为了实现能耗的在线监测和动态分析，是通过对公共建筑物楼宇间单个用能点安装用能手机装置，采用计算机无线数据传送技术快速采集楼宇用能情况并将收集来的信息在数据处理中心进行科学化处理。公共建筑能耗监测系统框架如图1所示。
1、整体性框架。公共建筑物可根据收集来源和终端级别分为：（1）楼宇信息收集。（2）局部区域性信息平台中心。（3）省级信息平台中心。（4）国家级数据处理中心。能耗信息从最基础的用能单位所安装的监测平台收集仪器上传送至局部区域收集平台，经初步处理上传至更高级的数据处理中心，实现分区分步完成收集工作，最终针对不同公共建筑用能情况进行分类处理，编制管理报表。
2、计算机自动化传送框架。计算机传送框架可根据用途不同分为收集源端和远程传送网络。收集源端网络构建是以楼宇收集仪器信息为基础的信息传送系统。远程传送网络是根据现在无线传输功能建立起联系性网络。
3、信息交流。根据传输方向不同可将信息交流分为上行和下行。（1）上行：局部系统按一定频率进行采集后传输至上级系统平台，待处理后逐步上传至数据处理终端，数据处理中心不断对接收的信息进行融合处理，得出所需的数据分析表有待下一步需求。（2）国家级数据处理中心根据收集到的信息进行能耗的功能性区别，分项数据和建筑物的分类数据的处理分析，并同步更新反馈至下级部门，根据实际可采用自动化调控收集终端采集器的采集频率。
四、公共能耗监测系统的应用分析
以吉林建筑大学建立的公共建筑能耗监测平台为例，可对该学校31栋公共建筑物能耗信息进行收集、传送、动态监测和信息处理。某个公共建筑物通过收集的能耗信息可与该校能耗平均值进行横向比较，也可进行最高值与最低值之间或与其他建筑物能耗等多维度对比分析，从而定量分析出建筑物的用能阶级，对发现用能分配不均和非必要性能耗具有重要的指导性价值，为节能减排提供可能性
结束语
公共建筑能耗复杂，用能监督系统性不强，传统意义上的单一式记录工作存在漏洞，缺乏科学性和高效性且运行成本过高。在减低公共建筑实际运行过程中用能并保证必要用能的前提下，规范和引导合理分配用能，减少浪费减低运行成本已经作为一个有待解决的严峻问题。
参考文献：
[1]雷兰，李银香，张继昕.浅析我国建筑节能的现状与发展趋势[J].山西高等学校社会科学学报2010（09）：34-37.
[2]卫革.基于GPRS的远程无线数据采集系统设计[D]，北方工业大学硕士学位论文，2010.
[3]杨申仲.行业节能减排技术与能耗考核[M].北京：机械工业出版社，2011.
[4]国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据采集技术导则[J].住房和城乡建设部，2008（06）.
【关键词】火电厂；单元机组；经济指标；在线监测；能耗分析
中图分类号： F406 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
随着经济的快速发展，我国的各行业发展迅速，火电厂的发展也是迅猛前进，并且取得了前所未有的成绩。对火电厂单元机组经济指标在线监测及能耗分析系统的开发研究更是促进了火电厂的发展，因此，我们对单元机组经济指标在线监测及能耗分析系统的开发研究是很有意义的。从目前而言，我国火电厂单元组经济指标的管理还不够完善，企业的管理水平也依然需要进一步改善，因此，在机组的正常运行下，加强对各种指标的在线监测，并进行能耗的分析具有重要意义。
二、火电厂在线监测优化软件的应用及能耗分析的现状
1、火电厂在线监测优化软件的应用现状
近10几年，研究热力系统节能分析的有关专著或论文越来越多，有较大影响的有《热力发电厂》、《火电厂热力系统节能理论》、《电厂热力系统节能分析原理》、《热力系统火用分析》、《节能原理》等。国外代表该领域的主要论著有《Steam Turbine and Their Cycle 》。目前有关系统节能降耗和机组性能在线监测软件的开发模型是基于这些论著的基本思想而进行的。这些论著在一定程度上反映了热力系统节能理论的前沿。从80年代开始，随着计算机技术和控制理论不断发展，国外火电厂优化软件逐步开始应用，经多年试验、使用、总结和完善，很多软件包已比较成熟，经济效益显著。90年代，计算机硬、软件发展及更新速度加快，不仅人机界面友好，系统互换性增强，而且随着数据库功能不断完善和开发，各种高级应用软件层出不穷。尤其是近几年，企业管理信息系统(MIS)和企业资源计划(ERP)系统的普遍应用，使得应用于火电厂的优化管理软件有了很大发展和更多应用。
目前，机组性能分析和优化软件已有单位做了大量的开发和试验研究工作，如:由华北电力大学陈鸿伟教授等，在火电厂现有信息资源基础上，基于模块构设计思想，利用先进计算机技术开发研制的火电机组能损分析系统。该系统对于 C/S 模式和 B/S 模式进行分析比较得出了基于两者混合模式的系统实现方案。针对系统数据采集和数据存储等关键问题，采用了 OPC 技术规范、共享内存的设计思想，极大地提高了系统的安全性和实时性。由华北电力大学张春发教授等开发的基于 C/S 模式的火电机组耗差分析系统，该系统采用了先进的数学模型和模块化思想，具有在线计算准确性高、运行维护方便、节约火电厂计算机资源等优点。张春发教授等还承担了国家电力公司的重大科技项目“火力发电厂设备、系统及运行节能在线监测研究”的研究任务，该系统在电厂现有的数据采集系统(DAS)或信息管理系统(MIS)之上，利用先进的火电厂节能理论，以热力系统为中心，对全厂主要热力设备进行耗差分析，实时地反映出电厂的运行经济情况，并以表格的形式集中地在线给出各热力设备的主要运行参数的额定值、定压运行应达值、滑压运行应达值、实际运行值以及由于运行参数偏离应达值而造成的煤耗偏差。
2、能耗分析的现状
针对火力发电厂机组能耗分析方面的研究发展过程主要包括如下几个阶段：初级阶段。在上世纪80年代就有专家专门研究火力发电厂的能耗问题，直至90年代电力大发展时期有较正式的能耗分析软件，比如耗差分析系统等。但那时的分析系统大部分采用手工获取数据，手工加载计算模型的方式，使用起来非常不方便，而且考虑的深度远远不够，比如没有划分合理的运行工况，能耗分析的结果准确性不高，过于孤立的考虑能耗分析，不能很好的对机组的优化运行起到指导作用等。中级阶段。1998年热工院侯子良教授提出SI这一概念，SIS 系统的准确定义是为火电厂全厂实时生产过程综合优化服务的生产过程实时管理和监控的信息系统，其中能耗分析成为SIS系统中的重要高级功能。SIS是我国独有的名词，缺乏统一的执行和验收标准，这一概念及其相应的产品在2001年至2008年这一段时间内得到了广泛的应用，但绝大部分的SIS系统并没有像宣传的那样站在非常高的高度上切实有效为发电企业带来直观的节能降耗效益。这一系统在2008年左右应用数量锐减，除市场饱和因素外，也证明了没有直观价值的产品没有长久的生命力。2008年以后，一系列的问题导致国家空前重视节能问题，节能减排工作各方面的压力都很大，如政府方面需兑现节能减排量的承诺，企业方面因能耗水平过高引起成本过高，竞争力降低，公众方面关注环境恶化，灾害频发，节能环保意识明显增强。从技术角度分析，没有系统性的节能减排策略和综合服务，条块分割，多头管理，杂乱无章，国家十大节能工程中“节能监测和技术服务体系”建设等严重滞后，这些都影响了节能工作的有序顺利展开。
三、在线监测系统与火力发电厂能耗分析系统需求分析
1、在线监测系统势在必行
（1）经济性分析
虽然软件包单项价格较高，但从取得的经济效益和回报率看，增加这些初投资是值得的。目前能提供优化软件的DCS供货商均有详细的技术经济分析报告，并已在某些电厂尤其是大容量、自动化水平很高的机组上成功应用，取得了一定经济效益。
虽然一些优化管理软件所带来的经济和社会效益短期内不会充分显示出来，但从长远利益看，这种科学管理会给电厂带来很大的收益。性能计算和优化软件可将设备、机组乃至全厂的经济指标详细量化，运行人员可根据操作指导选择最优化的运行方式；设备管理软件通过对各种设备多层次的维护方式，降低损坏率，延长使用寿命。
（2）必要性
电厂是消耗一次能源并生产二次能源的耗能大户，每年火电用煤约占全国煤总产量的1/4，因此，火电厂节能具有特别重要的意义。在线监测系统是促进电厂开展节能降耗工作的重要组成部分。
2、火力发电厂能耗分析系统需求分析
（1）系统功能性需求
自金融危机发生以来，能源企业对于节能工作的重视程度发生了很大的转变。在市场经济不景气的情况下，谁能把能耗或者说成本控制的更好也就意味着谁的竞争力将更强，很多能源企业以前连节能专工都没有，现在显然发生了重大变化，企业乐于并不得不充分重视能耗的管理和控制工作。另外节能减排工作已上升为国家战略，人均能源拥有量的不足和能源需求的加大以及能耗水平的居高不下都对国家的能源战略提出了严峻的挑战。这些大的环境无疑也在对能耗管理的提出进一步要求。
①数据采集与存储
对底层控制系统生产过程数据进行采集，并统一时标、描述、量纲，在实时/历史数据库中记录机组生命周期的运行过程信息。
②工况监视与查询
通过采集全厂各生产过程控制系统实时信息，对全厂生产数据进行综合处理、统计分析，使用户可以在各终端上对全厂生产状况进行实时监视，通过生产模拟图、趋势图、棒状图和参数分类表等多种监视方式实时显示各单元机组及辅助车间的主要运行参数和设备状态。能对全厂生产数据进行综合处理、统计分析，并能监视、查询和打印，实时信息用 B/S 方式。
③能耗分析
能耗分析是用软件实现节能降耗的核心模块，也是本论文重点要阐述的问题。能耗分析面向全厂和各个机组，计算主机和辅助系统的各种效率和实际性能指标，为火力发电厂机组能耗分析系统本身其他高级功能和其他信息化系统提供能耗数据支撑。
④运行优化
运行优化功能模块主要包括：工况分析、操作指导两个部分。基于能耗分析的结果，充分结合发电厂运行规程和机组运行方式，进行优化调整，不仅仅是分析出能耗结果，而是同时给出具体的操作措施，帮助运行人员直观的进行优化操作，从而让机组持续保持经济优化运行。
⑤报表系统
报表系统是实用性最强的功能模块，虽然其本身并不包含多少创造性的东西，但是它却是整个系统对外展示的重要窗口，是使用最频繁的功能之一。报表系统应能实现自动生成日报表、月报表以及事件报表等。在报表中，可以选择当前值，也可以是统计值，还可以是任何时间段内的计算值。报表格式应可以实现用户自定义功能，支持Web方式。
⑥运行考核
考核的最终意义在于建立一种良好的管理评价体制，把能耗分析模块计算出来的结果最终反馈到机组的实际运行中去，从而最终产生经济效益。考核总体上可以分为两大类，一类是基于安全性的考核，一类是基于经济性的考核。
⑦系统管理
系统管理可以实现对本系统自身的管理以及外部扩展管理。所有能配置的功能都将在此得到灵活的处理，避免了大量的二次开发。系统管理可以让发电厂从软件本身解脱出来，把主要精力集中在节能降耗的具体措施上。另外通过系统管理可以让系统方便的扩展，适应以后更加复杂的需求。
（2）系统非功能性需求
①观感需求
版面布局应该尽量与节能监管部门目前使用的其他产品风格一致，默认情况下以灰色调为主；应该表现得稳重、权威；少用靓丽颜色，但确保重点突出。
②易用性需求
系统应该突出能源行业管理特点，避免纯粹的软件开发思维贯穿其始终。没有经过培训以及不懂英文的人，能够迅速使用该产品；对专业工程师来说，可以通过系统非常容易满足行业节能管理需求，可以在30分钟内无需接受任何培训就能熟练使用产品；对于年龄较大的，对电脑操作不熟悉的管理者，有直观的系统总界面帮助其获得信息，并能进行适度信息钻取。
③可维护性需求
大批的非功能性的改进，维护时间限制在30分钟内；单个新增功能菜单维护时间限制在5分钟内；系统管理（含权限，部门，角色等）的维护时间限制在10分钟内；所有跟前台展现相关的参数均可以实现后台配置和维护，维护时间不超过15分钟；不同企业间信息查看和维护，不应该频繁返回上一级操作后再选择，应提供一站式信息服务。
四、系统设计
1、系统结构
由于系统需要进行大量的数据处理和逻辑分析，所以采用了以数据库为核心的C/S结构模式。系统通过网络从电厂MIS系统和DAS系统中获取电力生产实时数据，其中煤、灰、烟化学分析数据要手工录入。客户端软件是统一的，都是通过浏览查看信息，所有的开发和维护都是在服务器端进行。这样的体系结构可以省略到现场采集数据的工作，同时数据来源准确可靠，节省开发成本。
2、数据库表的设计
数据库表的设计关系到整个系统的性能，是数据库设计中的重要部分。根据数据的用途，建立4个数据库表:实时表、分钟表、最优值表、/值0安排表。
(1)实时表
实时表用来存储系统计算和分析所需的实时数据，包括从MIS系统读取的和手工录入的。实时表是用来系统进行分析的数据源，同时也可以供参数实时监测调用。
(2)分钟表
这里记录的数据是统计实时数据在一分钟内的平均值得到的，在此表基础上可以形成“值”报表、日报表、月报表和年报表。
(3)最优值表
为了调用方便，将各工况的主要参数的最佳值保存在一个单独表中。根据最佳值的确定方法，表中的值是能够更新的。
(4)“值”安排表
系统具有“值”间指标竞赛的功能，需要统计各“值”在工作中的工作成绩，所以专门设计了一个值工作日期表，是每个“值”的工作记录。
3、系统功能
(1)经济指标在线监测
在线计算单元机组的经济指标，实时监视机、炉运行状态。
(2)经济运行在线指导
基于计算出来的经济指标及其煤耗偏差，为运行人员提供操作指导，可以提高机组的效率，及时消除故障隐患，确保安全运行。
(3)竞价上网
计算单元机组的标准发电成本、供电成本，分析成本变化规律，为管理部门分析成本构成提供有效依据。
(4)设备状态
该功能主要反映设备的当前状态，为检修提供必备的信息。对于汽轮机采用相对内效率反映其健康状况的变化；对于凝汽器与回热器，采用端差反映其健康状况的变化。
(5)值间经济指标竞赛
按照电厂制定的“值际安全经济指标竞赛办法”，统计各值每月完成的生产技术指标，并计算与额定值或者月度平均值的偏差，打出每个值的分数，供考核评比。
(6)运行报表
根据实时的经济指标，形成全厂日报表、月报表和年报表。按照电厂规定格式打印上报有关部门，供领导查询和考核。
(7)热力试验
系统可以仿真机组热力系统运行，并进行热力试验报告的自动显示和打印。
五、结束语
近年来我国的火电厂发展迅速，很多技术得到了广泛的应用，单元机组经济指标在线监测及能耗分析系统是针对电厂生产管理和竟价上网开发的，推动火电厂的进一步发展，因此，加强对火电厂单元机组经济指标在线监测及能耗分析系统的研究是很有必要的。
参考文献
[1]李蔚,任浩仁.300MW火电机组在线能耗分析系统的研制[J].中国电机工程学报,2002．
关键词：电力；节能；效益；系统
引言
广东惠州平海发电厂有限公司位于广东省惠东县大亚湾口东岸南端，南临南海，西面与大亚湾核电站隔海相望，北距惠州市约100Km，距惠东县城52Km，东距平海镇约18Km。平海电厂规划建设6台100万千瓦超超临界燃煤发电机组，一期工程首先建设2台100万千瓦超超临界燃煤发电机组，动态总投资为85亿元人民币。2008年10月7日，一期工程获得了国家发改委的核准，一期工程2台机组在2011年4月正式投入商业运行，年发电量可达到110亿千瓦时，将有效缓解珠三角地区紧张的用电压力。
1.工程概况：
为落实国务院与广东省政府关于节能发电调度工作文件的精神，根据广东省经济和信息化委员会和广东省发展和改革委员会联合印发的《印发广东省节能发电调度煤耗在线监测系统建设工作实施方案的通知》粤经信电力[2010]974号文件的要求，广东省粤电集团有限公司需按照省经济和信息化委、发展和改革委制定的《广东省节能发电调度煤耗在线监测建设工作实施方案》建设下属各单位火电机组的煤耗在线监测子站系统，满足火电机组煤耗计算相关测点实时数据的接收、存储、计算、分析、数据上传至广东省调度中心主站系统等应用功能，从而实现广东省内所有火力发电机组实时煤耗在线监测与煤耗负荷数据的分析，按机组容量和类别进行煤耗排名，为节能发电调度提供数据依据，同时指导火力发电机组安全经济运行。平海电厂做为第二批试点单位，从2011年7月初开始组建节能煤耗系统网络，7月底开始节能煤耗在线监测系统的实施工作，目前该系统已经投入试运行。
2.节能煤耗系统建设介绍
2.1系统整体架构
节能煤耗在线监测系统分为主站与子站建设，从功能方面系统主要分为四大部分：（1）WEB界面管理器，提供数据展示、查询与编辑的平台，实现用户对数据操作与曲线对比分析管理，是整个软件的管理中枢。（2）以Oracle关系数据库与PI实时数据库为基础的I/O数据接口，实现子站采集数据与计算数据的存储、转换与读取功能。（3）数据采集与接收模块为外部数据接口，实现采集平海电厂的生产实时数据，将接收到的实时数据提供给核心计算服务器进行计算分析。（4）核心计算服务，核心计算软件根据指标计算模型与算法，实现煤耗计算与微增率计算等计算功能。采用上述系统架构后，采集实时数据源与计算结果数据分别导入Oracle与PI实时数据库，使数据历史存储和利用分开，提高了数据管理和数据利用的效率；抽象出核心计算模块也便于核心计算程序模块式开发与分布式部署，使得各个核心算法的开发互不影响；通过XML文件实现WEB界面数据结构的生成和资源管理器界面的创建，能快速的适应客户需求变更，也进一步提高了软件的可测试性、可维护性和功能可扩展性。
2.2系统功能：结合软件系统架构，充分考虑软件的各种业务应用功能的相对独立性和扩展性，系统采用先进的模块化设计思想，系统共分为8个功能模块：
2.2.1系统应用与配置管理模块
完成应用系统的各种配置功能，包括系统配置、组织机构管理、权限配置管理、日志管理与系统监控。（1）系统配置用于完成应用系统的各种配置功能，包括各种数据字典的管理、用户使用风格的配置和应用系统的维护功能；（2）组织机构管理，完成电厂的各级机构的设置、部门及岗位的管理，同时可以完成用户的各种配置功能和用户组的管理；（3）权限配置管理，主要完成角色的配置、角色的权限划分、人员权限的分配、功能模块权限管理，可实现多级授权；（4）日志管理，包括系统的各种消息（包括预警、报警信息等）的展示、配置以及操作日志的查询维护功能；（5）系统监控，实时监控计算服务的状态是否正常以及服务的日志查询。
2.2.2系统数据配置管理模块
提供本系统基本数据与指标体系的配置功能。主要包括调度机构配置、区域电厂信息配置、区域电厂单元配置、区域电厂机组配置、区域电厂专业配置、实时点配置管理、手工点配置管理与指标配置管理。
2.2.3数据采集与传输模块
通过子站采集接口从控制系统或其它控制设备采集煤耗相关实时数据，并保存相关数据在子站实时数据库中，同时把实时数据与计算结果上传到主站的核心计算服务模块中。并支持断点续传，有完善的容错能力。
2.2.4曲线对比分析管理模块
主要提供反平衡煤耗曲线、反平衡负荷煤耗曲线与煤耗微增率等曲线走向趋势，可以在同一坐标系内对不同指标曲线进行趋势情况的展示，依据指标自由组合查询，按照时间的日、周、月、季与年来展现指标的实时、历史曲线，以便于用户监测、比较与分析各类指标。
2.2.5告警管理模块
分系统告警与网络告警。系统告警根据指标配置的计算公式与告警区间进行计算，并对计算结果数据进行分析，对超出了所设置目标值的告警指标，则进行告警提示，并提供指标公式校验、指标上下限值区间验证告警。网络告警能够增加、修改并删除网络组态，快速定位和分析产生故障的网络设备。
2.2.6能耗计算模块
提供指标煤耗计算与微增率计算功能。具体算法由计算引擎来实现，系统通过指标值的计算结果可以统计各时间段内指标值、平均值与目标值偏差的相互变化关系，作为电厂经济性优化调度的基本依据。
2.2.7能耗监测分析模块
能耗分析主要对广东电网所属火电厂及机组的负荷及煤耗曲线进行同比与环比的分布情况的对比分析，并统计出电网所属火电厂、火电机组煤耗同比与环比增幅及排名。
2.2.8统计查询与报表管理
提供统计并查询电网所属电厂与机组的机组运行状态、实时与历史供电煤耗、煤耗水平排名、当前和历史负荷、手工数据与环保数据等。系统提供用户常用报表及自定义报表功能。
3．节能煤耗系统和DCS系统整合
节能煤耗在线监测系统通过OPC接口读取DCS数据，通过DCS接口机上的采集程序，将1号机和2号机的DCS数据采集出来，然后通过正向隔离网闸到2台SIS机房核心冗余交换机，再通过SIS机房核心交换机将DCS数据接入到煤耗应用服务器的PI实时数据库中，最后通过节能煤耗在线监测系统软件经过严格、规范、复杂的计算，将实时数据和计算后的性能指标数据写入到实时数据库中进行存储，最后将全部数据通过反向隔离装置传输至通讯服务器，最终由通讯服务器将煤耗、负荷等关键数据上传至中调。
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