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灯光回路立体空调分体空调控制网络红外感应器空调控制器红外控制照明控制网络节电控制器光照传感器红外传感器串口服务器门窗磁挂壁空调串口服务器风机盘管220V电缆路灯控制网络集中控制器220V电缆单灯控制器单灯控制器中央空调控制网络风机控制器温度传感器门窗磁串口服务器220V电缆220V电缆应用服务器数据服务器WEB服务器光照感应器集中控制器单灯控制器RS-485单灯控制器监控中心网络PDA工作站打印机便携电脑RS-485数传终端电表水表热能表电表能耗监测网络GSM/因特网校园网短信报警应用采集器RS-485采集器水表热能表路由设备远程监控站路由设备其他应用工作站
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。 1)站控管理层
站控管理层针对能耗监管系统的管理人员,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,如工业级计算机、打印机、UPS等组成。监控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、声音等方式反映现场的运行状况。同时,可根据系统设置的控制逻辑进行自动化管理控制和人工干预控制。
监控主机:用于数据采集、处理和控制数据转发。为系统内或外部提供数据接口,进行系统管理、维护和分析工作。
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打印机:系统召唤打印或自动打印图形、报表等。
UPS:保证计算机监测系统的正常供电,在整个系统发生供电问题时,保证站控管理层设备的正常运行。 2)网络通讯层
通讯层主要是由服务器、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、分类和传送等工作的同时,转达上位机对现场设备的各种控制命令。
服务器:是系统数据处理和智能通讯管理中心。它具备了数据采集与处理、通讯控制器、前置机等功能。
以太网设备:包括工业级以太网交换机及路由器。
通讯介质:系统主要采用屏蔽双绞线、光纤以及无线通讯等。 3)现场设备层
现场设备层是数据采集终端,主要由传感器、智能仪表和测控终端设备组成。照明及空调控制子系统采用具有高可靠性、带有现场总线连接的分布式I/O控制器构成数据采集控制终端,向数据中心上传现场采集的实时数据并根据采集参数进行智能控制管理。路灯控制及能耗监测子系统采用无线传感网络技术实时采集现场数据,将采集数据及时上报,并可依据现场数据进行反馈控制和智能管理。 系统功能特点 :
● 能耗采集系统和路灯控制系统可采用无线自组网方式,减少原有线路改动和额外布线,也不对现有设备作任何改造,工程安装和维修简单方便;
● 系统采用分布式照明智能控制系统。照明控制系统软件分散配置,存储于各个现场控制和执行器(输出模块)中。所有照明回路采用多种控制形式,即可以集中控制、区域就地控制;中央监控功能停止工作不影响各分区功能和设备运行,网络通信控制也不应因此而中断。
● 系统功能完善:既有能耗使用的过程管理,又有能耗的分析管理;
● 中央空调控制通过PID调节、风机盘管联网控制、水系统及风机系统监测,实现整个空调系统的节能控制。有别于现在常用的控制方式,系统通过对末端和主机端同时监测,动态调节的方式,采用先进的控制理论与算法,实现计算机智能控制; ● 系统实时性强:实时采集各种能耗和状态参数,上传到管理中心;
● 配置灵活及扩展性强:用户可以自由选择适合自身需求的功能和组件,也可在原有网络中扩展安防、人员定位、环境监测等性功能;同时系统具有极强的扩容能力,可根据用户需要随时增加、调整系统配置,新增设备与原有系统无缝连接。 ● 无线传感网络设备发射功率低于10mw,自身耗能极低;
● 无线传感网络具有自组织、自诊断和自恢复功能,单个设备故障不会对整个网络构成影
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响。
● 系统提供开放的标准软件接口和硬件接口,具有良好的兼容性和开放性,能够与任何支持OPC或MODBUS标准协议接口的系统实现集成,达到信息交流与资源共享。
3、能耗采集分析子系统
能耗监测管理系统对校园内各类能耗进行实时监测、采集与存贮各类能耗数据,并对数据进行统计与分析,使学校管理部门对校园内各种能耗进行有效的监测与管理,为校园节能降耗研究、设计改(建)造提供参考数据;对已实施节能改造的建筑提供节能效果真实数据,同时还可以显示、查寻、打印、发布、远程传输数据。系统结构示意图如下:
管理计算机因特网校园内网采集器采集器教学楼能耗采集办公楼能耗采集数传终端数传终端智能水表智能电表智能水表智能电表
系统将对校园的行政办公楼、教学楼、实验楼、图书馆、食堂、宿舍等公共建筑进行建筑能耗采集(含:水、电、气、暖)。现场设备运行的能耗数据实时传送到管理中心进行分析与存贮,并可显示或打印各种参数的历史趋势数据。校园网已经覆盖到了校园内的每一栋大楼,节能监管系统可借校园网有线传输方式实现对建筑能耗的分项分类动态监测及采集。实现对建筑能耗数据信息的网上查询、数据统计、信息输出、数据备份等。现场采集设备示意图如下:
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RS-485电表无线数传终端水表采集器校园因特网RS-485热能表电表水表采集器热能表能耗监测系统 系统实现功能: 1、数据采集
实现与采集器的实时通讯,完成能耗数据的接收、预处理和和存储功能。实现对建筑能耗采集器的集中管理、配置、状态监控。能耗管理平台系统的自动计量装置所采集的能耗数据,通过RS485有线或无线传输,并采用TCP/IP通信协议自动并实时上传给数据中心,以保证数据得到有效的管理和支持高效率的查询服务,同时数据传输采取一定的编码规则,实现数据组织、存储及交换的一致性。系统能够很好的与校园网络兼容,可以充分利用校园网络,对水、电等计量数据实现准确采集,安全传输、汇总,并具有较快的刷新频率。 2、基本信息
能够显示监测点的详细基础信息和附加信息,建筑名称、建设年代、建筑层数、建筑功能、建筑总面积、空调面积、能源经济指标等,能够显示建筑物的整体用能情况和各楼层、各房间的具体的分类用能情况。
能耗监测通过能耗地图导航、定位监测建筑,导航建筑对应的基本信息、分项能耗、分类能耗、总能耗等展示项构成。建筑分项用能数据分析展示主要包含用能总量、同类建筑用能、详细用能动态数据分析展示等功能。 3、实时监测
实现多级能耗模型,包括区域模型、建筑模型、能耗统计单元模型、能耗表计模型,以及建筑能耗日历的设计。展示计量表具设置参数、运行状态参数、控制命令的执行也便利、快捷,满足学校各种场合的应用,实时计量数据,还有历史数据全面展示。
实现能耗在线监测,界面采用直观的图形化界面(柱状图、饼图、仪表盘等呈现方式)来分析展示能耗数据,支持逐时、逐日、逐月、逐季、逐年的自由导航。
可以监测学校大口径水表的流量监测能有效的防止漏水的问题,帮助维修部门有效地控制管理大口径水表的运行情况,有效地预防跑冒滴漏情况出现,并及时处理,将能源损耗降到最低。可以直观的反应水表的当前流量,最大、最小流量,以及相关的管路平衡情况。
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4、数据统计
可按照分类、分项实现用能的日、周、月、年统计,并能以多种图表格式显示;可以按照建筑、院系等层次结构进行统计,并能够根据用户输入的起始时间和终止时间进行任意时间段的用能统计;
多种统计图表,多种的数据分析,能导出各种符合公共机构统计格式的月、季、年等能源资源消耗报表;能形成完整的公共机关能源财务报告,对比能耗分析报告;能提供以组织机构为单位的能耗定额管理和生均能耗管理、单位面积能耗统计等相关报告和图表。 5、能耗查询
实现按用能项属性查询、实时值查询、分组历史值查询、同类建筑单位面积分项用能查询、同类建筑人均分项用能查询、专题人均用能查询以及自定义建筑用能查询等。提供多种查询结果的报表导出功能,方便将查询结果作为节能监管部门日常文档的一部分提交。
可以对建筑、院系进行用能的上下限查询,可以对建筑、院系进行限量查询和超量查询;对单个区域、单个部门、多个部门的组合、复合条件筛选出的组合等按时间条件(按日、按月、按季、按年、按指定的一段时间等)对用水用电情况分析绘制相应图表,同时对多种分析类型生成数据报表。用户可以根据自己的需要,选择不同的查询方式,如能耗类型(水、电、气、暖等),组织机构(行政办公楼、重点用能单位及经营性单位、大型能耗设备、公共场所、学生宿舍等)等,系统会生成丰富多样的图形和报表,进行数据分析,以折线图、柱状图、饼图、二维表等形式体现。 6、数据分析
实现建筑、院系用能趋势分析和用能指标分析,通过实时监测用能数据,对建筑用能进行用能异常分析和线路负荷分析;可实现对设备故障进行故障分析;可以按照区域、分类、分项统计总能耗、单位面积能耗、用电能耗、用水能耗、用热能耗等对周期(日、周、月、年)能耗进行统计分析。
提供专题的能耗分析,为研究人员进行专项的建筑相关科研提供辅助。主要的专题分析包括工作时间、非工作时间高校建筑能效分析、夜间待机能耗专项分析等。
对建筑和用能单位的用能规律进行分析,为用能异常监测提供基础数据,实现多种方式的灵活监测,实现工作时间的用能异常检测数据和非工作时间的用能异常检测数据。对同类建筑的用能进行分析,对比建筑的用能情况,分析建筑能耗指标。
趋势曲线根据数据的显示内容,具备翻看数据的历史值功能,可以任意自由放大缩小时间轴。支持多曲线同一时间的对比分析;支持单条、多条曲线的不同时间段的对比分析;支持曲线显示设置。
提供专题的能耗分析,为研究人员进行专项的建筑相关科研提供辅助。主要的专题分析包括工作时间、非工作时间高校建筑能效分析、夜间待机能耗专项分析等。 7、能耗报警