一种楼宇节能能源管控系统的制作方法

1.本发明涉及能源管控技术领域，具体为一种楼宇节能能源管控系统。


背景技术：

2.随着基础设备的大力建设，楼宇建筑能耗是社会总能耗的主要组成部分，对于楼宇能源的管控主要以管理节能、技术节能和工艺节能手段。
3.楼宇能源管控系统是以信息化设备为基础，用于管控楼宇的能源消耗以及能源节能。
4.经过海量检索，发现现有技术：公开号为cn214846348u，公开了一种可远程监控的智能楼宇能源管控系统，涉及智能楼宇能源管控系统技术领域，为解决现有的楼宇能源管控系统不够人性化的问题。所述安装控制盒的输出端和输入端与控制计算机的输入端和输出端均通过导线双向连接，所述安装控制盒和控制计算机的输入端与备用能源的输出端均通过导线连接,所述安装控制盒的输出端和输入端与人机交互单元的输入端和输出端均通过导线双向连接，所述控制计算机的输出端和输入端与用户无线传输单元的输入端和输出端均通过导线双向连接，所述用户无线传输单元的输出端和输入端与云端分析计算单元的输入端和输出端均通过以太网双向连接。
5.综上所述，现有的楼宇能源管控系统由于没有精细化的能耗监测，使得能源利用用途不够清楚，且目前节能手段主要由风机水泵变频改造、更换节能照明、余热回收等单项节能措施。单项节能有一定的节能效果，但是局部节能不代表系统节能，系统节能才是根本，比如部分企业为节能盲目安装大量变频器,未考虑变频器引起的谐波与无功补偿控制系统的关联关系，导致谐波通过无功补偿柜放大，出现了局部节能全局不节能的现象。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种楼宇节能能源管控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种楼宇节能能源管控系统，包括现场监控层、通信组网和能源管理层，所述现场监控层由能源检测单元、能源控制单元构成，所述通信组网有集中器、通信模块构成，所述能源管理层由网络交换机、数据采集存储服务器、数据分析发布服务器和工程师站构成；
8.所述能源管控系统的软件框架可分为应用层、业务逻辑层、数据服务层、数据通讯层和硬件驱动层。
9.优选的，所述现场监控层分布于楼宇的隔层建筑内，其中，所述能源检测单元由采集器、zigbee通信模块、水电气热能源检测模块构成，用于能源利用状况的实时监控；
10.所述能源控制单元由采集器、能源控制器和控制对象构成，能源控制器为能源控制单元的和兴组件，用于能源流的通断控制以及能源流量控制；
11.所述能源控制对象有水气热管网和用电负荷构成，采集器与各能源监测模块以及
能源控制器通过rs485总线连接，构建现场有线网络；
12.现场监控子系统通过zigbee通信模块构建中短距离无线自组网接人通信网络层。
13.优选的，所述通信组网中通信模块由zigbee通信模块和gprs通信模块构成，其中gprs通信模块为备选设备，用于现场监控层与能源管理层之间的信号传输；
14.所述通信组网将现场监控层采集的数据划分成不同的采集块，用于提高海量数据的采集速率；
15.集中监控层通过zigbee无线通信与现场监控层连接，通过zigbee或gprs与能源管理层连接。
16.优选的，所述能源管控系统的软件框架中，所述数据通讯层与硬件驱动层为独立运行的软件，实时数据库采用数据库软件pi、insql、ihis-tory、uniformancephd、aspen infoplus，历史数据库采用orcle数据库，配置数据库采用sql server数据库；
17.能源管控软件包括端口驱动、数据采集、角色分配、数据读取、数据可视化、应用系统；
18.数据可视化将采集的数据一报表、曲线、直方图、饼图的形式形象的展现，应用系统包括能源管理功能与能源诊断功能，软件业务采用web发布形式，用户只需采用主流的浏览器，即可访问，可实现用能的异地同步管理。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明针对楼宇建筑的能源消耗特点，设计了楼宇建筑能源管控系统。系统采用层次化结构设计，扩展性强。系统以能耗数据为支撑实现管理节能，通过对能源负荷运行状况的分析，实现节能诊断，集监测、控制、诊断为一体。
附图说明
20.图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
21.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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.请参阅图1，本发明提供的五种实施例：
25.实施例一：
26.一种楼宇节能能源管控系统，包括现场监控层、通信组网和能源管理层，现场监控层由能源检测单元、能源控制单元构成，通信组网有集中器、通信模块构成，能源管理层由网络交换机、数据采集存储服务器、数据分析发布服务器和工程师站构成；
27.现场监控层分布于楼宇的隔层建筑内，其中，能源检测单元由采集器、zigbee通信模块、水电气热能源检测模块构成，用于能源利用状况的实时监控；能源控制单元由采集器、能源控制器和控制对象构成，能源控制器为能源控制单元的和兴组件，用于能源流的通断控制以及能源流量控制；能源控制对象有水气热管网和用电负荷构成，采集器与各能源监测模块以及能源控制器通过rs485总线连接，构建现场有线网络；现场监控子系统通过zigbee通信模块构建中短距离无线自组网接人通信网络层。
28.通信组网中通信模块由zigbee通信模块和gprs通信模块构成，其中gprs通信模块为备选设备，用于现场监控层与能源管理层之间的信号传输；通信组网将现场监控层采集的数据划分成不同的采集块，用于提高海量数据的采集速率；集中监控层通过zigbee无线通信与现场监控层连接，通过zigbee或gprs与能源管理层连接。
29.实施例二：
30.能源管控系统的软件框架可分为应用层、业务逻辑层、数据服务层、数据通讯层和硬件驱动层。
31.能源管控系统的软件框架中，数据通讯层与硬件驱动层为独立运行的软件，实时数据库采用数据库软件pi、insql、ihis-tory、uniformancephd、aspen infoplus，历史数据库采用orcle数据库，配置数据库采用sql server数据库；
32.能源管控软件包括端口驱动、数据采集、角色分配、数据读取、数据可视化、应用系统；数据可视化将采集的数据一报表、曲线、直方图、饼图的形式形象的展现，应用系统包括能源管理功能与能源诊断功能，软件业务采用web发布形式，用户只需采用主流的浏览器，即可访问，可实现用能的异地同步管理。
33.实施例三：
34.系统功能具备精细化能耗计量、能耗统计、能耗考核、用能品质实时检测、电气设备运行状况的实时检测和用能同步管理；
35.精细化能耗计量：深化能源统计计量的深度，实现对各区域、各主要能耗设备的1级能耗计量，为能源管理提供更为精细的能源消耗数据,为提升能源管理水平提供客观、准确的数据支持。
36.能耗统计：操作人员只需选择所需时间段，就可瞬时统计出各区域.各设备对应时间段能耗数据,直接以报表形式打印，采用一键点击方式替代了以前人工巡查抄表、统计台账、报表,层层上报带来的繁琐工作，同时避免了人工抄表带来的人为误差,统计数据客观真实，为企业用能管理、考核提供数字支撑。
37.能耗考核：通过时间段、工作区域选择，可实现各区域、各部门能耗考核。通过对峰平谷时间段选择，考核削峰填谷生产调度的合理性。
38.用能品质实时检测：用能品质实时监测，主要包括水气压力、电能功率因素、谐波含量等。
39.电气设备运行状况的实时检测：通过对变压器、用电设备的电气参数实时监测，可反映出电气设备的运作状况。对缺相、过压、过流等异常情况实时报警；对设备故障可通过后台软件查询故障前后电气参数变化情况，起到故障录波器作用。
40.用能同步管理：在浏览器地址栏输入服务器的ip地址，即可实现对能源管控系统的远程同步访问。通过权限分配，不同部门可查询到部门权限内的能耗数据，各部门能耗数据同步一致。现已实现局域网内用能同步管理，在外网连接的情况下，可实现整个互联网的同步、远程、异地管理。
41.实施例四：
42.能源控制器实现水电气热能源流的通断控制以及能源流量控制；
43.远程控制：通过pc、手机等终端可远程控制耗能负荷开启或关闭。
44.定时控制：配置能耗负荷工作时段，避免管理人员疏忽导致能耗负荷在不需要的时间段仍然工作。
45.定量控制：当能耗量超过设定量时候，关闭能耗负荷或者某一区域能源通道。比如当某一部门能耗鱼荷超标时候，可关闭器空调等用电负荷，只保留工作用能，以激励节约用能。
46.自适应控制：通过环境参数监测或负荷负载监测，控制能源流量大小。如热能供应，在监测到环境温度高于设定值时候，可减小热能供应流量，避免散热等导致的能源浪费。
47.实施例五：
48.能源品质诊断：楼宇能耗90％为电能，电能的品质一方面会会缩短用电设备的实用寿命，另一方面还会导致能源利用效率的降低，造成能源浪费。
49.设备效率诊断：任何能耗设备的运行效率永远低于10o％，在设备老化或者配置不合理的情况下，设备效率降低，自身消耗能耗升高，造成能源浪费,如供暖设备，产生的热量与消耗的能量均是可以测量的，当设备老化时，在产生相同热量情况下，要消耗更多的能量。
50.用能诊断：对工作模式相同的部门，按面积或按人头计算单位能耗，得出能耗合理的利用标准，以加强能源管理，出台能源利用的惩罚措施。
51.能源结构诊断：能源的消耗一方面用于能耗设备产生功率，另一方面消耗于能源的传输过程中，当能源结构不合理或者出现故障时候，线路损耗增加会导致能源的浪费。如电气线路不合理会导致线损增加；管网故障会导致跑冒滴漏等情况出现，均会造成能源浪费。
52.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。