随着我国城市化进程的加速，随着能耗问题日益突显，如何实现能耗管理和能源成本较小化成为我国的重要任务。北京全市的宾馆、饭店、商厦、写字楼等大型公共建筑面积仅占民用建筑的5.4%，但全年耗电量却高达33亿kW·h，接近全市居民生活。1377-443-0992

1. 系统概述

基于物联网技术的建筑能耗与环境监测系统围绕建筑能耗中的电、水、气、热耗、冷耗5类能源系统进行监测，结合建筑内部的环境监测系统对能耗数据进行分析。在实现技术上采用现场总线（modbus）仪表实现5类能源系统的数据采集，采用基于泛在无线传感网(UNIT)的探测器实现环境参数监测，采用工业数据库与组态软件实现采集数据的汇总和分析。系统结构如图1。

该系统包含了能耗监测和环境监测两个部分。其中能耗监测按照能源类别分类分项进行监测、统计和数据分析，分类为：电量、水量、气量、热耗量、冷耗量5类；其中电量分两级分项进行监测，电量①级分项：照明插座用电、空调用电、动力用电和特殊用电4个分项，电量②级分项：照明插座用电包括房间照明用电、插座用电、走廊用电、应急照明用电和室外景观照明用电5个②级分项，空调用电包括冷热站用电和空调末端用电2个②级分项，动力用电包括电梯用电、水泵用和通风机用电3个②级分项，特殊用电包括信息房、洗衣房、厨房、餐厅、游泳池、健身房6个②级分项，其它分类能耗不做分项监测。环境监测部分分为：温度、湿度、一氧化碳、水浸、光照度、红外检测等。

2.1系统平台构建

通本系统是以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，为大型公共建筑的实时数据采集、开关状态监测及远程管理与控制提供了基础平台，它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统。该系统主要采用分层分布式计算机网络结构，一般分为三层：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。

3.系统特点有：

基于物联网技术的可视化建筑能耗与环境监测系统解决方案，通过构建基于无线传感网的物联网网络系统和开发具有能耗管理与节能策略分析功能的软件平台，实现建筑能耗与室内环境的可视化监测与管理。该系统的优势在于：

1. 基于物联网技术对建筑能耗和建筑环境系统进行统一监测，并根据建筑环境对建筑能耗状态进行分析，得出耗能系统的综合评价，实施能源的优化配置。

2. 监测系统的传感层采用无线传感技术组建无线传感网络，可大大减少布线工作或无需布线，可不对现有耗能设备作任何改造，工程安装和维修简单方便。减少建立建筑能耗及环境监测系统所带来的施工量以及综合布线对环境的影响，减少投资和工期，特别适用于既有建筑和设施。

3. 系统采用模块化结构，构架简单，扩展功能强，可方便地满足用户未来需求。内网组网灵活，可随时增加或减少传感节点系统易于维护，任意节点的故障不会影响系统工作。

4. 使用智能终端可通过GPRS或互联网实现远程管理和监测。同时具有本地数据存储功能，确保数据完整性。

5. 建筑能耗和环境监测实现可视化管理，自动生成能耗分析报告，能耗报表自动打印，操作管理便捷。

该系统将建筑能耗监测与建筑环境监测有效的结合起来，实现能源优化配置；无线组网方式和模块化结构架构简单，组网便捷，便于建设和改建；可视化的界面为维护管理人员提供了更为便捷的操作管理模式，易于推广，是一种建设绿色节能建筑的有效方法。该项目的应用可使建筑中能源使用效率大大提高，有效缓解目前能源紧张的压力，具有广阔的市场前景和良好的经济效益，对缓解国家能源紧缺状况，实现节能和减排温室气体规划目标，促进国民经济可持续发展具有重要而深远的意义。

4.安科瑞建筑能耗分析系统

4.1概述

Acrel-5000web建筑能耗分析系统是用户端能源管理分析系统，在电能管理系统的基础上增加了对水、气、煤、油、热(冷)量等集中采集与分析，通过对用户端所有能耗进行细分和统计，以直观的数据和图表向管理人员或决策层展示各类能源的使用消耗情况，便于找出高耗能点或不合理的耗能习惯，有效节约能源，为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支撑。用户可按照国家有关规定实施能源计算，分析现状，查找问题，挖掘节能潜力，提出切实可行的节能措施，并向县级以上管理节能工作的部门报送能源计算报告。

4.2应用场所

适用于公共建筑、集团公司、工业园区、大型物业、学校、医院、企业等不同行业的能耗监测与管理的系统设计、施工和运行维护。

4.3系统功能

4.3.1系统概况

平台运行状态，当月能耗折算、地图导航，各能耗逐时、逐月曲线，当日，当月能耗同比分析滚动显示。

4.3.2用能概况

对建筑、部门、区域、支路、分类分项等用能进行对比，支持当日逐时趋势、当月逐日趋势曲线、分时段能耗统计对比、总能耗同环比对比。

4.3.3用能统计

对建筑、区域、分项、支路等结构按日、月、年报表的形式统计对分类能源用能进行统计，支持报表数据导出EXCEL，支持选择建筑数据进行生成柱状图。

4.3.4复费率统计

复费率报表按日、月、年统计对单栋建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用电量及成本费用进行统计分析。支持数据导出到EXCEL。

4.3.5同比分析

对建筑、分项、区域、支路等用能按日、月、年以图形和报表结合的方式进行用能数据同比分析。

4.3.6能源流向图

能源流向图展示单栋建筑时段内各类能源从源头到末端的的能源流向，支持按原始值和折标值查看。

4.3.7夜间能耗分析

夜间能耗以表格、曲线、饼图等形式对选择支路分类能源在时段工作时间与非工作时间用能统计对比，支持导出报表。

4.3.8设备管理

设备管理包括，设备类型、设备台账、维保记录等功能。辅助用户合理管理设备，确保设备的运行。

4.3.9用户报告

用户报告针对选定的建筑自动统计各能源的月使用的同环比趋势，并提供简单的能耗分析结果，针对用电提供单独的复费率用能分析，报告可编辑。

5.系统硬件配置

参考文献

[1]郑明明,陈硕．建筑能耗监测平台的研究[J]．建筑节能,2009(9)．

[2]李国勇．智能控制及其Matlab实现[M]．北京:电子工业出版社,2005.

[3]贾正源，牛晓东．电力负荷预测的遗传神经网络模型研究[J]．运筹与管理，2000，9（2）.

[4]周巧仪，崔富义，谢路建.筑能耗与环境监测管理系统的研究[J].

[5]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05版.