01建筑能耗监测系统背景

年碳达峰碳中和行动方案已经发布，方案中特别指出目前我国的建筑能耗居高不下，是碳达峰的监管重点，已经成为除工业以外的第二大能源消耗主体，特别医院、学校、酒店、商场、购物中心等人员密集场所，每年的水电气和空调能耗已经达到了相当高的水平，在此背景下，年最新版的《绿色建筑设计标准》电气节能专篇与智能化图纸国家标准中提出，建筑面积大于等于m2的公共建筑、国家机关建筑或大型公共建筑，应对空调用电，照明插座，水泵、电梯、风机等动力用电，信息机房、厨房、锅炉等特殊用电设置电量分项计量装置，同时用水计量也应具有数据远传功能，接入建筑物能耗监测系统。

02建设依据

《绿色建筑设计标准》

《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》

《节能监测技术通则》

《用户计量仪表数据传输技术条件》

《自动化仪表工程施工及验收规范》

《智能建筑工程质量验收规范》

《绿色建筑评价标准》

03建筑能耗监测系统架构

建筑能耗监测系统用以太网作为网络传输介质，以能耗数据中心为核心，实现对建筑能耗的网络化监管。系统由建筑能耗监测末端系统、以太网、能耗数据中心、上级数据中心和用户端构成，能耗数据中心由数据展示子系统、数据分析子系统和网络服务器子系统构成。建筑能耗末端监测系统采用RS现场总线实现对建筑各类电力系统参数的实时监测，通过数据采集器以有线或无线的方式实现与网络的连接。为保证建筑能耗末端监测系统的安全性、稳定性和可靠性，建筑末端监测系统独立于建筑内部其它网络，管理员可通过互联网实现对其能耗信息的查询、统计和上报等。公共建筑能耗监测系统一般分为三层：主机管理层、网络通讯层和现场设备层。

（1）主机管理层

站控管理层针对系统管理人员，是人机交互的直接窗口，也是系统的最上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备，如服务器、防火墙、UPS电源等组成。能源管理系统软件具有良好的人机交互界面，对采集的现场各类数据信息计算、分析与处理，并以图形、数显等方式反映能耗情况。

（2）网络通讯层

通讯层主要是由通讯管理机（数据采集器）、以太网设备及总线网络组成。该层是数据信息交换的桥梁，负责对现场设备回送的数据信息进行采集、分类和传送等工作。

（3）现场设备层

现场设备层是数据采集终端，主要由各类智能仪表组成，采用现场总线的方式连接，通过数据采集器向数据中心实时上传的建筑能耗数据。

能耗数据采集器

数据采集器实现对建筑能耗数据的现场采集，并以通用网络数据格式将监测数据上传到数据中心的数据库服务器。

1、上行支持总线和TCP连接，下行Rs通信接口

2、采集通信协议：支持MODBUS/DL/T-、CJ/T-等

3、支持计量设备数量：支持台以上的连接

4、采集周期：1分钟到1小时任意配置

04建筑能耗监测软件平台功能

建筑能耗监测系统软件以网站形式全面体现能耗监测平台建设成果，内嵌能耗监管功能模块，具备友好的登录页面，集丰富的节能宣传、能耗展示、数据分析、能源管理、节能控制功能于一体。同时软件平台开放端口，既可以对末端监控建筑进行扩展，收集其他油气煤等能耗数据，又可以将此平台能耗数据上传至上级平台数据中心。

1)能耗分类监管：包括建筑用电、用热、用水、用油、用气(汽)、用煤等能源类型的网络化监测与人工录入管理，可实现用能超标、超负荷、非正常用能报警等监督管理。

2)分类分项计量：包括暖通空调用电、照明插座用电、动力设备用电、食堂与交换机房等特殊用电、公共区用电等，暖通空调用电又包括制冷(热泵)机组、循环水泵、冷却塔、空调机组、新风机组、锅炉房、换热站等设备用电。

3)建筑能耗统计：包括按部门、按建筑分区、按建筑面积、按人均、按用电回路、按机电设备系统类型、按用能时间等进行能耗统计，实现能耗对比。

4)建筑能效评价：包括重点用能部位的用能品质、关键指标的能效评价，特别是电机能效、冷热源设备能效、输送设备能效、空调末端能效、暖通空调系统整体能效、环境效益等能效指标的评价。

5)能耗报表管理：包括建筑分类分项能耗按照年、季、月、周、天、时的统计分析、各类图形数据展示、后勤能源管理报表、各类文档报表打印输出、能耗数据网上人工录入、网上上传或接收等。

6)用能定额管理：包括部门用能定额评估、用能定额公示、部门用能状况评价等。

7)用能计费管理：包括建筑用电、用水、用热(冷)等能耗的网络计费、收费管理，可与现有计费系统无缝连接。

8)用电节能集控：包括公共照明、建筑内部照明、电源插座、小型电器（如电开水炉）、分体式或多联机空调等用电系统的网络化节能集成控制。

05建筑能耗监测系统成果

公共建筑能耗监测系统有利于提高用户的能耗管理水平，全面掌握建筑用能状况，清晰能耗去向，发现不合理用能，挖掘节能潜力。已大量应用于江苏、浙江、安徽、江西、福建及河南等全国各省市。实现了对公共建筑用电、用水、用气、用油、用煤等全方面的能耗监测和分类分项计量。公共建筑能耗监测系统根据建筑的使用类型可分为写字楼建筑能耗监测系统、商场建筑能耗监测系统、购物中心建筑能耗监测系统、园区建筑能耗监测系统、校园建筑能耗监测系统、医院建筑能耗监测系统、港口能耗监测系统、工厂能耗在线监测系统等，目前已经成为各新建建筑电气节能设计、弱电智能化系统、绿色建筑设计和评价标准中必不可少的系统类型。