一种应用于建筑环境自适应节能管理系统的节能监控中心的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种应用于建筑环境自适应节能管理系统的节能监控中心，所述节能监控中心包含系统功能组，所述系统功能组含有数据采集模块、实时监测模块、节能控制模块、用能查询模块、分户管理模块、节能诊断模块、报表管理模块以及节能足迹模块。本发明实现了对建筑物环境及设备能耗的实时采集与处理、展示与分析、控制与自适应节能管理等功能，通过分时定量的控制某些设备的停启，来获得建筑环境参数与能源消耗的优化权衡。
【专利说明】
一种应用于建筑环境自适应节能管理系统的节能监控中心
技术领域
[0001]本发明属于建筑环境的监测控制系统，更具体而言，本发明涉及一种应用于建筑环境自适应节能管理系统的节能监控中心。【背景技术】
[0002]建筑是我国的耗能大户，建筑运行能耗约占全国总能耗的20%，包括运行能耗、建筑材料生产能耗和间接能耗在内的广义建筑能耗约占全国总能耗的45.5%，因此建筑节能对于我国的节能减排工作具有至关重要的意义，建筑节能已被列为国家十大节能工程之一。其中国家机关办公建筑和大型公共建筑年耗电量约占全国城镇总耗电量的22%，每平方米年耗电量是普通居民住宅的10?20倍。针对能源浪费现象，国家出台了相关政策文件， 建设部2008年4月制定了《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设、验收与运行管理规范》及相关的技术导则，2009年2月建设部制定了《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》，都旨在要求能够使得建筑能耗降低。
[0003]但是现有的一些建筑为了迎合国家优惠政策及给自身打上节能、绿色的标签，盲目地将众多建筑节能新技术“堆砌”在一起，结果只能出现高成本、高能耗的所谓“节能建筑”，不仅在建造这些建筑时会浪费大量的财力、物力，而且在实际使用过程中会产生大量的能耗，与节能减耗的初衷背道而驰。因此，节能建筑的同时，应设计相应的节能管理系统十分必要。
【发明内容】
[0004]本发明公开了一种应用于建筑环境自适应节能管理系统的节能监控中心，该节能监控中心实现了对建筑物环境及设备能耗的实时采集与处理、展示与分析、控制与自适应节能管理等功能。
[0005]本发明所采用的技术方案是:
[0006]—种应用于建筑环境自适应节能管理系统的节能监控中心，所述节能监控中心包含系统功能组，所述系统功能组含有数据采集模块、实时监测模块、节能控制模块、用能查询模块、分户管理模块、节能诊断模块、报表管理模块以及节能足迹模块；
[0007]所述数据采集模块实现对建筑原始数据采集，所述数据采集模块与建筑设备、建筑内传感器、建筑外传感器通信连接，在所述数据采集模块中对采集到的数据进行建模并通过优化学习得到权重系数；
[0008]所述实时监测模块中设有WEB组态显示单元和列表曲线展示单元，所述WEB组态显示单元将实时数据用动态的组态页面展现给用户，所述列表曲线展示单元可以将实时数据以常规显示方式展现给用户；
[0009]所述节能控制模块结合实际运营需求以及所述数据采集模块中得到的权重系数， 远程管理各设备的开启、关闭或调整设备的运行状态；
[0010]所述用能查询模块中含有设备损耗查询单元和能耗对比分析单元，所述设备损耗查询单元提供根据设备分类进行能耗的查询，所述能耗对比分析单元则是提供对于不同时间段能耗使用情况的对比；
[0011]所述分户管理模块在建筑内部进行公共用能、部门用能的分户式管理；
[0012]所述节能诊断功能模块结合设备及部门使用情况进行实时分析，对于能耗使用不当之处，通过系统实时提醒相关人员进行处理，所述节能诊断功能模块中还具有界面提示功能、语音提示功能和短信/邮件提示功能；
[0013]所述报表管理模块包含了日常使用的所有报表，可根据办公的需求打印或导出报表；
[0014]所述节能足迹模块对每一次节能改造的过程及成果进行记录。
[0015]进一步的，所述数据采集模块采用神经网络模型进行建模，由多个输入单元XR和多个输出单元ys组成一个网络模型，其中输入单元xr为建筑设备、建筑内传感器、建筑外传感器，对输入单元XR中的数据进行分类和计算，通过A/D进行信号的放大、转化，把数字量转化为模拟量，然后由输出单元ys显示其环境参数及能耗。
[0016]进一步的，所述数据采集模块将采集到的各类实时数据按照统计规则进行分类、 计算、缓存及历史存储处理的过程中的数字量数据由实时监测模块、用能查询模块、分户管理模块、节能诊断模块、报表管理模块以及节能足迹模块进行实时读取、展现。
[0017]进一步的，所述节能控制模块中包括管理控制单元、节能模型管理单元、节能规则管理单元和节能运行管理单元。
[0018]进一步的，所述管理控制单元能够根据运营上需求动态管理各设备的工作状态， 所述节能模型管理单元能够增加、修改或删除模型信息，所述节能规则管理单元能够根据模型输入信号及判断规则得出输出信号，所述节能运行管理单元能够动态设定模型的工作状态。
[0019]进一步的，所述分户管理模块中含有分户实时监测单元和分户统计分析单元。
[0020]更进一步的，所述分户实时监测单元能实时显示分户各类能耗使用情况，所述分户统计分析单元对分户的能源使用情况进行统计并提供排名和对比功能。
[0021]采用上述技术方案后，本发明通过结合多传感器数据融合分析技术、神经网络技术、数据智能分析技术及组态显示技术，实现了对建筑物环境及设备能耗的实时采集与处理、展示与分析、控制与自适应节能管理等功能，通过分时定量的控制某些设备的停启，来获得建筑环境参数与能源消耗的优化权衡，本系统能够做到真正的建筑节能，而不是用多少项节能技术的简单堆砌，即能满足节能指标又能做到真正的节能减耗。【附图说明】[〇〇22]图1是本发明一种应用于建筑环境自适应节能管理系统的节能监控中心的示意框图；[〇〇23]图2是实时监测模块的示意框图；[〇〇24]图3是节能控制模块的示意框图；[〇〇25]图4是用户查询模块的示意框图；[〇〇26]图5是分户管理模块的示意框图。【具体实施方式】
[0027]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。[〇〇28] 如图1所示，一种应用于建筑环境自适应节能管理系统的节能监控中心，所述节能监控中心包含系统功能组，所述系统功能组含有以下模块:数据采集模块、实时监测模块、 节能控制模块、用能查询模块、分户管理模块、节能诊断模块、报表管理模块以及节能足迹丰旲块；[〇〇29]所述数据采集模块实现对建筑原始数据采集，所述数据采集模块与建筑设备、建筑内传感器、建筑外传感器通信连接，采集的数据主要包括建筑能耗数据、建筑环境参数、 建筑内设备运行参数等，系统将采集到的各类实时数据按照统计规则进行分类、计算、告警判断、实时缓存及历史存储处理，并对采集到的数据进行建模并通过优化学习得到权重系数，由于本系统在节能控制的过程中，被控制的设备是多种的，多种设备对环境参数的影响以及能源消耗的程度也大多是不同的，因此本发明采用基于神经网络模型的节能算法，由多个输入单元xr和多个输出单元ys组成一个网络模型，其中输入单元XR为建筑设备、建筑内传感器、建筑外传感器，通过A/D进行信号的放大、转化，把数字梁转化为模拟量，然后由输出单元ys显示其环境参数及能耗，用以模拟建筑环境中的设备运作对环境及能源的影响本系统设计的核心关键。神经网络模型能够很好的表征这一节能模型，通过对于多种设备在对环境参数影响以及能耗程度的分析，给出通过不断优化学习得到的权重系数，从而在系统运行过程中，不断的拟合建筑环境与能耗的实际情况，并给出合理的节能优化方案。
[0030]如图2所示，所述实时监测模块中设有WEB组态显示单元和列表曲线展示单元，WEB 组态显示单元可以将实时数据用动态的组态页面展现给用户，列表曲线展示单元可以将实时数据以常规显示方式展现给用户。基于B/S架构的WEB组态功能，将用能的基础设施系统的实时信息以列表、曲线图、柱状图等方式展现给用户，可实时显示设备的实时运行状态、 能耗、环境信息及实时报警信息，同时结合组态显示技术，图形化仿真现场实际情况，足不出户即可对现场环境了如指掌。
[0031]如图3所示，节能控制模块中包括管理控制单元、节能模型管理单元、节能规则管理单元和节能运行管理单元，管理控制单元能够根据运营上需求动态管理各设备的工作状态，节能模型管理单元能够增加、修改或删除模型信息，节能规则管理单元能够根据模型输入信号及判断规则得出输出信号，节能运行管理单元能够动态设定模型的工作状态。节能控制模块是基于优化方案而实现的智能节能控制功能，结合实际运营需求以及所述数据采集模块中得到的权重系数，可远程管理各设备的开启、关闭或调整设备的运行状态，达到所有设备的综合节能。系统根据各类传感器获得的实时数据及系统预先设定的相关参数进行运算与匹配，给出节能优化方案，根据时间驱动事件进行节能控制自动操作。
[0032]如图4所示，用能查询模块中含有设备损耗查询单元和能耗对比分析单元，设备损耗查询单元提供根据设备分类进行能耗的查询，能耗对比分析单元则是提供对于不同时间段能耗使用情况的对比。用能查询模块具备完善的用能查询功能，按照不同设备用途，将所有用能设备进行逐层分项，以便建筑相关管理人员更加清晰、全面地了解各个分项的能耗情况。同时，可以监测各个设备的能耗量，随意统计各个时段内能耗数据，并可以在设备分项之间不同时间的能耗进行比较。[0〇33]如图5所不，分户管理模块中含有分户实时监测单兀和分户统计分析单兀，分户实时监测单元能实时显示分户各类能耗使用情况，分户统计分析单元对分户的能源使用情况进行统计并提供排名和对比功能。分户管理模块具有细化的分户管理功能，建筑内部进行公共用能、部门用能的分户式管理，对所有分户的能耗进行实时监测，详细了解每个分户的能源使用情况，如单位面积能耗、人均能耗等，同时也可以从不同角度对分户进行综合排名和对比。[〇〇34]节能诊断功能模块进行节能诊断分析，结合设备及部门使用情况进行实时分析， 对于能耗使用不当之处，通过系统实时提醒相关人员进行处理。通过对每个设备、每个部门进行深入细致的能耗分析，进行归纳整理后，第一时间通知相关管理人员，从后勤管理到系统改造等多个方面，帮助管理人员进行有效的节能管理和改造;节能诊断功能模块中具有界面提示功能、语音提示功能和短信/邮件提示功能，界面提示功能即系统界面弹出告警信息提醒用户，语音提示功能即系统以播放告警语音方式提醒用户，短信/邮件提示功能即根据用户选择以短信或邮件方式提醒用户。[〇〇35]报表管理模块具备强大的报表管理功能，此报表管理模块包含了日常使用的所有报表，可根据办公的需求打印或导出报表，主要类型包括:设备报表、分户报表、用电参数报表、环境参数报表、故障信息报表、节能足迹报表、天气报表等。[〇〇36]节能足迹模块记录了每一次节能改造的过程及成果，使原来无法说清楚的能源管理，变得可量化、可比较、可评价。记录每一次节能改造后，在有效时间段内所节约的能耗总量，记录节能措施的简单信息和改造方法，清晰明了地展示节能工作所取得的成绩。[0〇37]本发明所述的一种应用于建筑环境自适应节能管理系统的节能监控中心，通过数据采集模块对建筑环境自适应节能管理系统中涉及的包括建筑能耗数据、建筑环境参数、 建筑内设备运行参数等数据进行分类、计算、建模和储存，用节能控制模块实现对个设备工作状态的管理、控制，与其同时，通过实时监测模块、用能查询模块、分户管理模块、节能诊断模块、报表管理模块以及节能足迹模块对整个系统功能进行完善，使用户及管理人员对节能监控中心的使用更加直观有效，并能根据相关数据来对节能管理提供决策依据和参考。
[0038]最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种应用于建筑环境自适应节能管理系统的节能监控中心，所述节能监控中心包含 系统功能组，其特征在于:所述系统功能组含有数据采集模块、实时监测模块、节能控制模 块、用能查询模块、分户管理模块、节能诊断模块、报表管理模块以及节能足迹模块；所述数据采集模块实现对建筑原始数据采集，所述数据采集模块与建筑设备、建筑内 传感器、建筑外传感器通信连接，在所述数据采集模块中对采集到的数据进行建模并通过 优化学习得到权重系数；所述实时监测模块中设有WEB组态显示单元和列表曲线展示单元，所述WEB组态显示单 元将实时数据用动态的组态页面展现给用户，所述列表曲线展示单元可以将所述数据采集 模块中所采集到的实时数据以常规显示方式展现给用户；所述节能控制模块结合实际运营需求以及所述数据采集模块中得到的权重系数，远程 管理各设备的开启、关闭或调整设备的运行状态；所述用能查询模块中含有设备损耗查询单元和能耗对比分析单元，所述设备损耗查询 单元提供根据设备分类进行能耗的查询，所述能耗对比分析单元则是根据所述数据采集模 块中所采集和储存的数据提供对于不同时间段能耗使用情况的对比；所述分户管理模块在建筑内部进行公共用能、部门用能的分户式管理；所述节能诊断功能模块结合设备及部门使用情况进行实时分析，对于能耗使用不当之 处，通过系统实时提醒相关人员进行处理；所述报表管理模块包含了日常使用的所有报表，可根据办公的需求打印或导出报表；所述节能足迹模块对每一次节能改造的过程及成果进行记录。2.根据权利要求1所述的一种应用于建筑环境自适应节能管理系统的节能监控中心， 其特征在于:所述数据采集模块采用神经网络模型进行建模，由多个输入单元XR和多个输 出单元ys组成一个网络模型，其中输入单元xr为建筑设备、建筑内传感器、建筑外传感器，对 输入单元xr中的数据进行分类和计算，通过A/D进行信号的放大、转化，把数字量转化为模 拟量，然后由输出单元ys显示其环境参数及能耗。3.根据权利要求2所述的一种应用于建筑环境自适应节能管理系统的节能监控中心， 其特征在于:所述数据采集模块将采集到的各类实时数据按照统计规则进行分类、计算、缓 存及历史存储处理的过程中的数字量数据由实时监测模块、用能查询模块、分户管理模块、 节能诊断模块、报表管理模块以及节能足迹模块进行实时读取、展现。4.根据权利要求1所述的一种应用于建筑环境自适应节能管理系统的节能监控中心， 其特征在于:所述节能控制模块中包括管理控制单元、节能模型管理单元、节能规则管理单 元和节能运行管理单元。5.根据权利要求4所述的一种应用于建筑环境自适应节能管理系统的节能监控中心， 其特征在于:所述管理控制单元能够根据运营上需求动态管理各设备的工作状态，所述节 能模型管理单元能够增加、修改或删除模型信息，所述节能规则管理单元能够根据模型输 入信号及判断规则得出输出信号，所述节能运行管理单元能够动态设定模型的工作状态。6.根据权利要求1所述的一种应用于建筑环境自适应节能管理系统的节能监控中心， 其特征在于:所述分户管理模块中含有分户实时监测单元和分户统计分析单元。7.根据权利要求6所述的一种应用于建筑环境自适应节能管理系统的节能监控中心， 其特征在于:所述分户实时监测单元能实时显示分户各类能耗使用情况，所述分户统计分析单元对分户的能源使用情况进行统计并提供排名和对比功能。8.根据权利要求1所述的一种应用于建筑环境自适应节能管理系统的节能监控中心， 其特征在于:所述节能诊断功能模块中还具有界面提示功能、语音提示功能和短信/邮件提 示功能。
【文档编号】G05B19/048GK105974869SQ201610490919
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】李侠, 沈峰, 曹良友
【申请人】江苏长宁电力科技有限公司