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二、金陵饭店综合能效管理评估系统平台
1、能耗监测平台架构设计
系统设计原则:
1)数据覆盖的全面性,能耗监测平台不仅要能够实时准确的反应各个耗能单元的不同类型能耗数据,还要能够将所有的和系统运行相关的参数一并进行采集,可用于了解系统的运行状态和系统效率,提供多角度的能耗分析数据。
2)通用性、易维护性,在各个系统之间规定统一的数据格式,如果有行业标准的应优先参考行业标准,各个厂商的数据接口应遵循金陵饭店管理有限公司的数据格式及定义,同时要考虑模块化的架构设计便于对系统的维护,同时还能够提高系统的兼容性。
3)可扩展性、可裁剪性,系统设计要考虑分布式架构和模块化的设计思路,因地制宜根据业态的功能需求设计相应的系统和功能模块。
4)系统的多样性,能耗监测平台要能兼容楼宇里的各个子系统,例如:节能管理系统、照明系统、电梯管理系统、酒店管理系统及其它的运营管理系统,集中更多的数据,可以为实现大数据的收集及深度挖掘打下良好基础。 系统架构:
按如上的系统设计原则,结合当下较为流行“云”技术和分布式系统的设计思路,系统的设计由3个层级实现,如下:
1、云服务平台,即金陵饭店管理有限公司能耗监测云服务平台,主要实现对项目子站平台上传的数据进行云计算、存储、分析,同时处理集团客户端、子站客户端以及手机应用端程序端的数据访问;云服务平台由云服务端、PC客户端和手机客户端三部分组成,其各自的功能如下:
1)云服务端 云服务端主要负责实时手机各个项目子站的数据信息,它具有强大的云计算、云存储功能,对云服务的数据信息进行实时处理,它是云服务平台的核心。
2)PC客户端 PC客户端是云服务端和用户的交互介面,它包含集团客户端
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和项目子站客户端,两种客户端之间没有本质的区别,仅在于其各自的权限不同而已; PC客户端根据权限的不同从云服务端获取各自相应的信息;例如:为集团客户端分配所有项目子站的权限,集团客户端就可以看到所有项目子站的数据,为项目子站客户端分配自身项目的权限,项目子站客户端就只能看到自身项目的数据。
3)手机客户端 手机客户端可以支持android和IOS两种操作系统;手机客户端和PC客户端的性质相似,由于手机的处理能力相比于PC来说很弱,在客户端功能上就相对简单,可以提供数据的浏览,但不能实现很复杂的数据展示方式,例如:曲线、饼图等形式的展示;手机客户端也更适合提供数据的报警服务等更为及时的信息,让管理人员更及时关注系统运行。
2、项目子站平台,项目子站平台可以理解成是云服务平台的数据采集服务终端,项目子站平台负责实现和建筑内各个项目子系统的良好对接,将各个项目子系统的数据进行采集,整理成统一的数据格式,并将数据快速高效的实现与云服务平台的共享。
3、项目子系统,项目子系统主要是建筑内各个子系统模块,例如:节能管理系统、能耗集抄系统、照明系统、酒店管理系统、客房控制系统等等,其各自独立运行,并与项目子站平台之间采用标准的软件接口进行通讯,将各个子系统的信息传输到项目子站平台。
云服务平台和各个项目子站平台之间采用云平台架构实现,详见图1;项目子站平台和项目子系统之间采用分布式系统的架构形式实现。详见图2。
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图1 云服务平台-项目子站平台 架构图
图2 项目子站平台-子系统 架构图
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子系统架构根据各个子项功能模块进行分类,例如,节能管理系统、中央空调收费系统、变配电管理系统等,在子站能耗监测平台的下端保持各个子项功能模块的独立性和封闭性,这样设计系统具有如下优势:
1、降低子站能耗管理平台的开发难度和介入门槛,子站平台软件厂家不需关注各个子系统内部很细的信息以及和设备的关联性很强的信息,从而可集中精力做好能耗数据的采集处理工作;并且从技术深度及业务广度的角度讲很少有几个厂家的业务范围能够涉及这么多的产品类别和行业,能做好更是不容易。
2、降低硬件层设备集成的风险,硬件设备层集成主要采用两种方式实现:1)软件对采集设备或控制设备的集成,这种方式的集成风险很大,涉及到数据的接口及维护接口,软件和采集设备的兼容性和匹配性很难保证,并且隐形的问题很难测试发现;例如楼宇系统中的LonWorks、BACnet等,尽管采用的是相同的协议,但不同厂家的软件和设备是很难做到高效无缝的对接的,仍存在很多不标准不匹配的问题;2采集设备或者控制设备对末端设备的集成方式;末端设备的接口相对简单、协议较小,基本上都属于轻量级协议,例如常见接口:RS485、RS422、M-bus等,例如常见的协议:Modbus RTU、CJ/T188 -2004、DL/T645等协议规范,相比较于前者的集成方式来说,对末端设备的集成的难度比较小;但是也会遇到不同厂家的设备接口不匹配,驱动能力不一致等问题。
3、软件层面的集成数据的交互方式相对标准,常用的数据接口有SQL、OPC等,这种集成方式不受硬件设备参数和特性等因素的影响,以SQL为例,数据交互的格式一致,并且交互效率比较高。
4、项目子站的各个子项功能明确,各个厂家之间的责权利划分同样清晰明确,方便各个厂家独立完成各自系统的建设施工不受影响,不易出现相互扯皮推诿等问题,有利于项目建设阶段的顺利完工。
5、物业的设备运行管理人员仍然继续使用原有的各个子项系统的专用软件,不影响其对系统的专业化的要求,中高层管理人员及能耗分析的专业人员则使用能耗管理云服务平台实现其对能耗的分析管理需求,两者之间相互没有任何影响。
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2、能耗监测平台系统的功能
金陵饭店管理有限公司能耗监测平台基于云服务实现,设计可实现且不仅限于如下功能:
1)用能状态监测
可直观显示用能数据及各种能源的占比情况;实时数据查询;快捷方式查询;自定义查询(可指定任意时间段、指定单独计量设备或用能区域);展示方式具备柱状图、曲线图等数据图形显示功能;支持多种查询方式(包括总能耗、分类能耗、分项能耗、人均能耗、单位面积能耗,通过授权可对建筑及单位名称、区域人数、建筑面积等参数进行修改);可查看指定时间段内详细数据资料,支持数据灵活导出;
2)设备故障报警及检索
能够通过系统画面实时显示故障设备的当前故障状态以及设备的历史故障检索。
3)建筑、区域和机构单位的用能分布及数据对比
主要显示指定建筑间、或区域、机构单位间某类型能耗的分布及数据对比情况;包括单位用量对比、标杆建筑对比、标杆区域、同期对比(本日与昨日对比、本月与上月对比、本年同往年、支持任意时间段对比)等等。图形显示方式自由切换。并可显示建筑群下对应建筑能耗分布情况;显示对应建筑区域能耗分布情况。
4)单位能耗量排序
为用户提供了快捷查看系统分项数据的用能情况,并且列出具体的耗能值。选择的范围是某一时期内分项数据的排序,并且可以选择一定的排序方式查看排名。包括对建筑、区域、机构单位、重点用能设备耗能情况进行统计排名;支持自定义时间查询、快速查询;可按总能耗、单位面积能耗、人均能耗排名;支持报表数据导出。
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