能耗監測系統

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能耗監測系統范文第1篇

關鍵詞：大型公共建筑；能耗監測；數據采集

中圖分類號：TU113文獻標識碼： A

引言

隨著我國經濟社會的發展，各行業對能耗的需求與日益增，同時由于能源的過度開發使用，對環境資源壓力的影響也越來越大，因此節能減排是我國各級政府長期以來的戰略目標和倡導節能環保的一項重要舉措。城市建設快速發展，居住建筑和公共建筑的年竣工面積連續增長，建筑能耗也隨之增長。建筑能耗是當前社會三大能耗之一，占社會總能耗的26.7%，并且隨著經濟的發展和人口的增加還在不斷地增加。特別是國家機關辦公建筑和大型公共建筑，這些建筑是人員密集、十分寬敞的地方，建筑能耗十分巨大，但由于建筑能耗基數巨大，節能潛力最大的也是國家機關辦公建筑和大型公共建筑，只需要在公共建筑建立節能監管體系，實施很小的節能方案改造，積少成多，便可以直接帶來巨大的經濟效益，減少大型公共建筑的運行成本。

一、研究公共建筑能耗監測系統的意義

建設能耗監測系統的目的是實時掌握城市所有國家機關辦公建筑和大型公共建筑的耗能情況，系統主要通過監控每棟樓的用電負荷來判斷是否耗能，及時發現問題并提醒業主進行改造。四川省首批列入試點的兩家單位是西華大學和成都市建委大廈。按照計劃，到今年底成都市將完成能耗監測平臺基礎建設，建立監測數據中心；并逐步完成國家機關建筑和大型公共建筑的監測平臺建設。

隨著系統的逐步完善和推廣，更多的國家機關建筑和大型公共建筑將接入城市能耗監測系統的管理范疇。通過智能化的能耗信息監測系統，將能耗數據自動采集上傳到服務器數據庫中，系統監管平臺對重點建筑能耗進行實時監測，通過能耗統計、能源審計、能耗管理、能效公示、用能定額和超定額加價等制度，加強和提高國家機關辦公建筑和大型公共建筑的物業管理部門能耗運行管理水平。

有了能耗實時監測數據的指導，建筑主管部門可以對于一些能源消耗較大的建筑物集中進行改造。例如對建筑的外墻結構進行改動，加裝保溫材料；對建筑的空調系統、照明系統、計算機機房中心、電梯系統進行整改，調整運行時間，合理分配用電時段，減少不必要的能耗設備。通過建立能耗監管體系，使國家機關建筑和大型公共建筑實現優化耗能，建筑單位面積的能耗降低到同類建筑最低能耗標準，實現節能減排的目標。

二、Microsoft SQL Server 數據庫

數據庫采用微軟公司 MS SQL Server 2000。大部分用戶均是 windows 操作系統，在主流的數據庫平臺中 Oracle 和 Microsoft SQL Server 的選擇上，考慮到性能、系統資源占用、部署成本、易維護性等多方面的因素，系統采用 Microsoft SQL Server 作為后臺數據庫系統。

MicrosoftSQLServer 能提供超大型系統所需的數據庫服務。大型服務器可能有成千上萬的用戶同時連接到SQL Server 實例。SQL Server 為這些環境提供了全面的保護，具有防止問題發生的安全措施，例如，可以防止多個用戶試圖同時更新相同的數據。SQL Server 還在多個用戶之間有效地分配可用資源，比如內存、網絡帶寬和磁盤I/O。超大型Internet站點可將其數據分開存放在多臺服務器上，從而使處理負荷分散到多臺計算機上，使站點能為成千上萬的并發用戶提供服務。

三、公共建筑能耗監測系統設計

（一）、軟件功能設計

國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測管理系統利用互聯網連接各個建筑安裝的數據采集器，同時通過 Web 服務提供給用戶服務，數據中心軟件系統的功能設計如下圖所示：

圖1系統功能框架圖

系統分為用戶界面層、應用層、數據層、網絡層四層架構：

用戶界面層是提供用戶交互服務，面向的用戶主要有監管領導、物業人員、系統管理員、建筑業主、社會公眾，這些用戶使用系統分配的用戶名和密碼登錄到系統，系統自動根據用戶類別分配權限。

應用層是針對具體的能耗監測業務應用，包含電能數據采集服務、協議數據解析、數據邏輯處理、數據上傳下載、信息協同服務、統計分析服務、物業管理服務、能耗網站服務、短信息服務、建筑信息維護、系統管理功能。數據層是中心服務器的后臺數據庫，整個系統的數據中心，按照目前設計的功能，采用不同的數據庫表，存儲了建筑基本信息庫、分類分項能耗庫、GIS 地理信息庫（建筑位置）、數據采集器原始數值庫（數據采集器上傳的歷史數據）、人員權限庫；網絡層是系統的基礎設施庫，根據數據傳輸的內容和途徑分為移動通信網（數據采集器上傳數據的網絡 GPRS 和短信息）、建筑內部局域網（建筑物內部的集中傳輸數據的網絡）、政府電子政務網（政府監管部門用戶使用的網絡）、Internet 互聯網（公眾用戶和中心服務器架設的網絡）。其中政府電子政務網與互聯網之間屬于兩個物理隔離的網絡，存在數據交換問題，中心服務器可采用網閘方式將數據擺渡到電子政務網的服務器中心，實現數據同步。

（二）、數據采集

1、能耗計量裝置

建筑物能耗計量裝置主要包括電能表、熱量表及水表等。

（1）熱量表

熱量表是用于測量及顯示水流經熱交換系統釋放或吸收熱量的儀表，分為整體式和組合式兩種。熱量表流量測量裝置以測量方式為標準，主要可分為電磁及超聲波式、機械式和壓差式三大類，熱量表溫度測量裝置主要分為接觸式和非接觸式兩大類。熱量表應帶有檢測接口或數據通信接口，接口形式可為RS485 或無線接口；熱量表還應具有斷電數據保護功能。

（2）電能表

能耗監測系統中使用的電能表應具有監測和計量三相（單相）有功電能和有功功率或電流的功能，多功能電能表至少應具有監測和計量三相電流、電壓、有功功率、功率因數、有功電能、最大需量及總諧波含量的功能。電能表均應具有數據遠傳功能，至少具有符合RS485 標準的串行電氣接口，采用Modbus 標準開放協議或符合《多功能電能表通信協議》（DL/T 645-2007）中的相關規定。電能表精確度等級應不低于1.0級，配用電流互感器的精確度等級應不低于0.5 級。

（3）水表

遠傳水表是在普通水表的基礎上加裝電子采集模塊而成，電子模塊完成信號采集、數據處理、存儲并將數據通過通信線路上傳給中繼器或手持式抄表器。遠傳水表采用一體式設計的表體，可以實時地記錄并保存用戶用水量。每塊水表都有唯一的代碼，當接收到抄表指令后可即時將數據上傳給管理系統。

2、數據采集器

數據采集器是一種采用嵌入式微計算機系統的建筑能耗數據采集專用裝置，具有數據采集、處理、存儲、傳輸以及現場設備運行狀態監控和故障診斷等功能。系統硬件主要包括微處理器、I/O 接口、人機接口及通信接口四部分，軟件部分主要由監控程序和功能執行程序組成。

數據采集器應具有以下功能：

支持根據上位機或數據中心命令采集和主動定時采集兩種數據采集模式，定時采集周期可靈活配置（5 分鐘到1 小時可調）；支持對面向不同種類能源、不同品牌的計量裝置，包括電能表及熱量表等進行數據采集；在數據傳輸前對數據包進行加密處理，采用AES 加密和MD5 身份認證機制。

結束語

大型公共建筑能耗監測系統能夠實時記錄建筑物用能狀況，自動進行能耗數據處理，完成建筑能耗結構、建筑用能效率及建筑節能潛力數據分析，并將相關統計數據報送上一級數據中心。大型公共建筑能耗監測系統的建設是一個長期的過程，需要業主和廣大設計人員的共同努力。能耗監測系統為大型公共建筑節能改造提供數據支持，建設和完善能耗監測系統能夠為實現建筑節能規劃目標奠定堅實的基礎。

參考文獻

能耗監測系統范文第2篇

關鍵詞：能耗監測系統；節能；數據采集系統

1引言

目前，建筑能耗監測系統在我國還處于初期階段，技術還不成熟，沒有獲取建筑耗能真實統計數據的有效方法，直接后果是建筑節能工作一直帶有很大的盲目性，甚至誤導工作方向和重點。本文所指的能耗監測系統應用于大型公共建筑，是通過對建筑安裝特定的分類和分項能耗計量裝置（例如智能電表、智能水表、智能氣表等等），采用GPRS/WI-FI等無線數據傳輸等方式把實時能耗數據傳送到監測軟件平臺，在線能耗監測軟件平臺通過實時監測和動態分析采集到的數據，為節能改造提供有力的數據支撐。

早在2008年，住建部頒發了《關于印發國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統建設相關技術導則的通知》，主要針對建筑能耗監測軟件技術規范做了明確的說明。目前國內大型公共建筑采用的建筑能耗監測手段相對還比較落后，有的甚至還采用手工抄錄的方式，效率低而且容易產生誤差，無法實現實時監測，這對掌握大型公共建筑用能情況，了解用能問題，方便管理者制定相關的節能措施造成困難。

本文首先針對建筑能耗監測系統的整體軟件平臺框架：整體框架采用SaaS模式設計、網絡傳輸框架采用無線網絡傳輸方式、數據傳輸采用xm編碼加密方式傳輸在客戶端再加密的方式進行讀取，然后研發出實現以上功能的關鍵技術，最后針對廣州市荔灣區25棟大型公共建筑能耗監測的數據進行了模擬。

2國內外同類技術情況

國外樓宇智能化已經發展的相當成熟，并且智能化、信息數字化程度較高。現在發達國家的智能建筑系統大都是按照建筑物使用功能進行設置，這是沒有刻意把智能化放在建設目標上，但是智能化系統的裝備方式是先進的，系統的設置是完備的，系統的工程設計是準確的，系統的運行狀態是良好的。

我國仍缺少高技術的樓宇智能化系統集成技術、理念、態度。另外，在準確把握智能建筑的設計定位、高質量的工程實施與系統有效運行管理方面，與國外發達國家相比還有一定的差距。正是因為缺少相應的規范，樓宇智能化設計方面也存在缺乏全面性和長遠性的情況，施工質量難以保證，造成一些應用樓宇智能化系統的建筑缺少各系統整體運作機制，結果事倍功半，造成投資的浪費。樓宇能耗監測系統在實時性、可靠性、穩定性等方面都達到了很高的水準，已經形成了包括美國霍尼韋爾、美國江森自控、德國西門子等公司在內的一系列智能樓宇能耗監測系統產品。

智能建筑自1984年1月出現以來（美國康涅狄格州哈特福德市的都市大廈），在歐、美、日及世界各地得到迅速發展，其中以美國、日本興建最多。目前，美國有智能大廈數萬幢。表1是國外幾種成熟智能樓宇能耗監測系統產品的對比表。

表1智能樓宇能耗監測系統產品的對比

序號產品名稱主要功能1江森自控的合同能源管理通過對項目進行能源計量與審計，找出能源浪費的所在，然后提出能源改造的解決方案，最后和客戶簽訂合同，為客戶提供節能項目的設計和管理服務2西門子的能源監測和控制系統以ASP技術為依托，用戶的消耗數據通過西門子中央服務器，利用用戶專屬的安全站點獲得，能耗數據通過Web手動或自動上傳，這樣的監測系統保證了用戶能耗的透明度與可控制性3霍尼韋爾的能源管理系統將大型公共建筑分項能耗獲取、數據傳輸、數據庫與數據分析、模型等技術結合起來，對多棟建筑的多臺設備或用戶的能耗進行綜合管理，建立公共建筑基本信息及能耗數據庫，從而研究出有效的節能運行方案

國內智能樓宇的發展尚屬起步階段，但在國家和企業的共同推動作用下，雖然起步較晚，但發展極其迅速（表1）。樓宇智能化產品的主要代表有上海元上能耗計量管理系統以及研華BEMS樓宇能源管理系統。其中這兩者之間各有其優點，如表2所示。

國內已有樓宇能耗監測系統軟件在界面、數據實時性、監測結果分析、數據挖掘以及數據傳輸安全可靠性等方面都做的比較好，但是，數據采集基本都是基于在線數據采集分析技術來實現的，對于無線數據傳輸技術以及無線數據傳輸的加密性和安全性的研究比較少，因此，進一步限制了這些系統的環境適用性。

3能耗監測系統技術框架

3.1軟件系統整體框架

本文研究的大型公共建筑能耗監測軟件平臺，是一款基于《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統-軟件開發指導說明書》的要求進行設計，符合國家的規定的設計標準。軟件系統整體架構如圖1所示。

圖1軟件系統整體架構

如圖1所示，本文研究監測軟件平臺分為網絡技術設施層，主要功能是用于采集器前端數據傳輸。信息資源與數據層主要是存儲采集器采集到的分項能耗數據；應用層主要包括數據及消息管理系統、數據分析展示子系統、信息服務子系統和后臺管理子系統4個系統，每個管理系統下面由一個或多個子系統構成。應用層主要功能是用于數據處理、展示及數據監測功能，把應用層劃分為相對獨立的子系統模塊，可減少各子系統數據間的相互干擾，由于各個子系統模塊之間沒有數據交叉，因此，在后續軟件平臺維護將更加方便、系統的擴展和兼容性將變得穩定。最后是表現層，主要是數據的顯示。

3.2軟件系統整體框架

如圖2所示，本文中的建筑能耗監測系統，包含監控終端、數據庫、數據管理系統（MDMS）、數據采集系統（MDCS）、防火墻、通信網絡、集中器和樓宇采集終端。

圖2圖2軟件系統整體框架

樓宇采集終端發送相關數據至集中器，樓宇采集終端是指電能表、水表、冷量表、氣表中的一種或幾種，相關數據包含能耗數據、狀態信息及和時基信息等；集中器將相關數據轉換成TCP/IP協議數據包，通信網絡、防火墻發送至數據采集系統（MDCS）；數據采集系統（MDCS）對相關數據進行處理，并將已處理的相關數據發送至數據庫，數據庫對已處理的相關數據進行存儲、分析和展示；數據采集系統（MDCS）對集中器與樓宇采集終端之間的通信模式和通信協議進行管理，定時對通信狀態及通信數據進行自動查錯，并對數據丟失、工作狀態異常進行處理；數據管理系統（MDMS）從數據庫中獲取已處理的相關數據，根據系統設置的能耗監測指標體系進行統計分析和狀態評估，并將已分析和評估的結果發送至數據庫，數據庫對已分析和評估的結果進行存儲、分析和展示；監控終端從數據庫獲取已處理的相關數據和已分析和評估的結果，并進行綜合分析；監控終端根據綜合分析，經由數據庫、數據采集系統（MDCS）、防火墻、通信網絡、集中器，將控制指令發送至樓宇采集終端，改變樓宇采集終端的工作狀態。

4系統關鍵技術點

4.1多種能耗采集終端的接入

節能改造中，由于現存很多不同年代的能耗采集終端，對這些能耗采集終端的數據如何合理的采集是一個非常重大的問題，具體方法有全手工抄表和換智能表計自動抄表兩種方式。另外，對不同品牌的能耗采集終端，如何用同一個集中器進行連接，也是一個關鍵問題。因為不同的品牌，可能會很有私有協議的存在。

因此，對市面上能耗采集終端的主流品牌，要進行統計和協作，使得自己開發的集中器以及軟件系統能夠順利接入各種不同的能耗采集終端。

4.2軟件系統的開發

根據系統的整體框架分為多層結構的特點，本軟件平臺的開發引入“基于子系統平等開發方式”的系統設計模式，采用Java、JavaScrip等編程語言進行編碼，數據存儲數據庫采用阿里云數據庫，通訊技術采用穩定的RS485數據通訊標準，軟件系統結構如圖3所示。

圖3智能建筑集成系統框架

5主要創新點

本項目中的建筑能耗監測系統，其技術的先進性及創新性主要表現在：無線傳輸方式的應用可以有效降低布線的投入，節約成本。該系統可以將能耗采集終端采集的能耗數據傳輸到數據終端進行綜合分析，采集終端包括電能表、水表、冷量表、氣表，并可以將同種能耗按不同用途進行分類計量，從而實現能耗數據的分項計量和分類計量。樓宇采集終端與集中器之間的通信方式，可選擇有線方式或無線方式；有線方式為RS485、電力線通信（PLCC）、快速以太網（FE）中的一種或幾種；無線方式為Zigbee、RF（230～960MHz）中的一種或幾種；根據應用場景具體選擇不同的通信方式。

建筑能耗監測系統，對建筑能耗信息采集方式有兩種，一種是定時輪詢采集方式，集中器定時（15～60min）依次向所連接的各個樓宇采集終端發起采集信息的指令，各個樓宇采集終端依次向集中器發送各自能耗信息、工作狀態和時基信息，集中器收集各個樓宇采集終端的信息，并緩存在集中器的存儲單元中，由數據采集系統（MDCS）經由防火墻、通信網絡，不定時地獲取集中器的存儲單元中的信息。另一種是主動定點采集方式，監控終端對特定樓宇采集終端發起采集信息的指令，特定樓宇采集終端收到采集信息的指令之后，經由集中器、通信網絡、防火墻、數據采集系統（MDCS）、數據庫，將經過采集、傳輸和處理的能耗信息，發送至監控終端。從而實現能耗數據的實時監控。

（1）應用創新。該系統運用計算機技術，可以根據能耗指標體系，將能耗采集終端采集的能耗數據傳輸到數據終端進行綜合分析，實現對寫字樓建筑能耗的實時監測，是一種新型能耗監測系統，推動了能耗監測平臺的發展。

（2）技術創新。在該項目中通過有線和無線方式將樓宇監測終端，包括電能表、水表、冷量表、氣表等，與數據中心聯系起來，實現了能耗數據的分項、分類計量，無線傳輸方式的運用降低了成本，提高了效率。同時采用定時輪詢采集方式和主動定點采集方式進行能耗信息采集，實現了能耗數據的實時監控。

6平臺應用

本文研究的平臺選取了廣東省廣州市荔灣區25棟大型公共建筑的用能數據進行模擬，如圖4、圖5。

圖4廣州市荔灣區25棟建筑能耗模擬

能耗監測系統范文第3篇

【關鍵詞】火電廠；單元機組；經濟指標；在線監測；能耗分析

中圖分類號： F406 文獻標識碼： A 文章編號：

一、前言

隨著經濟的快速發展，我國的各行業發展迅速，火電廠的發展也是迅猛前進，并且取得了前所未有的成績。對火電廠單元機組經濟指標在線監測及能耗分析系統的開發研究更是促進了火電廠的發展，因此，我們對單元機組經濟指標在線監測及能耗分析系統的開發研究是很有意義的。從目前而言，我國火電廠單元組經濟指標的管理還不夠完善，企業的管理水平也依然需要進一步改善，因此，在機組的正常運行下，加強對各種指標的在線監測，并進行能耗的分析具有重要意義。

二、火電廠在線監測優化軟件的應用及能耗分析的現狀

1、火電廠在線監測優化軟件的應用現狀

近10幾年，研究熱力系統節能分析的有關專著或論文越來越多，有較大影響的有《熱力發電廠》、《火電廠熱力系統節能理論》、《電廠熱力系統節能分析原理》、《熱力系統火用分析》、《節能原理》等。國外代表該領域的主要論著有《Steam Turbine and Their Cycle 》。目前有關系統節能降耗和機組性能在線監測軟件的開發模型是基于這些論著的基本思想而進行的。這些論著在一定程度上反映了熱力系統節能理論的前沿。從80年代開始，隨著計算機技術和控制理論不斷發展，國外火電廠優化軟件逐步開始應用，經多年試驗、使用、總結和完善，很多軟件包已比較成熟，經濟效益顯著。90年代，計算機硬、軟件發展及更新速度加快，不僅人機界面友好，系統互換性增強，而且隨著數據庫功能不斷完善和開發，各種高級應用軟件層出不窮。尤其是近幾年，企業管理信息系統(MIS)和企業資源計劃(ERP)系統的普遍應用，使得應用于火電廠的優化管理軟件有了很大發展和更多應用。

目前，機組性能分析和優化軟件已有單位做了大量的開發和試驗研究工作，如:由華北電力大學陳鴻偉教授等，在火電廠現有信息資源基礎上，基于模塊構設計思想，利用先進計算機技術開發研制的火電機組能損分析系統。該系統對于 C/S 模式和 B/S 模式進行分析比較得出了基于兩者混合模式的系統實現方案。針對系統數據采集和數據存儲等關鍵問題，采用了 OPC 技術規范、共享內存的設計思想，極大地提高了系統的安全性和實時性。由華北電力大學張春發教授等開發的基于 C/S 模式的火電機組耗差分析系統，該系統采用了先進的數學模型和模塊化思想，具有在線計算準確性高、運行維護方便、節約火電廠計算機資源等優點。張春發教授等還承擔了國家電力公司的重大科技項目“火力發電廠設備、系統及運行節能在線監測研究”的研究任務，該系統在電廠現有的數據采集系統(DAS)或信息管理系統(MIS)之上，利用先進的火電廠節能理論，以熱力系統為中心，對全廠主要熱力設備進行耗差分析，實時地反映出電廠的運行經濟情況，并以表格的形式集中地在線給出各熱力設備的主要運行參數的額定值、定壓運行應達值、滑壓運行應達值、實際運行值以及由于運行參數偏離應達值而造成的煤耗偏差。

2、能耗分析的現狀

針對火力發電廠機組能耗分析方面的研究發展過程主要包括如下幾個階段：初級階段。在上世紀80年代就有專家專門研究火力發電廠的能耗問題，直至90年代電力大發展時期有較正式的能耗分析軟件，比如耗差分析系統等。但那時的分析系統大部分采用手工獲取數據，手工加載計算模型的方式，使用起來非常不方便，而且考慮的深度遠遠不夠，比如沒有劃分合理的運行工況，能耗分析的結果準確性不高，過于孤立的考慮能耗分析，不能很好的對機組的優化運行起到指導作用等。中級階段。1998年熱工院侯子良教授提出SI這一概念，SIS 系統的準確定義是為火電廠全廠實時生產過程綜合優化服務的生產過程實時管理和監控的信息系統，其中能耗分析成為SIS系統中的重要高級功能。SIS是我國獨有的名詞，缺乏統一的執行和驗收標準，這一概念及其相應的產品在2001年至2008年這一段時間內得到了廣泛的應用，但絕大部分的SIS系統并沒有像宣傳的那樣站在非常高的高度上切實有效為發電企業帶來直觀的節能降耗效益。這一系統在2008年左右應用數量銳減，除市場飽和因素外，也證明了沒有直觀價值的產品沒有長久的生命力。2008年以后，一系列的問題導致國家空前重視節能問題，節能減排工作各方面的壓力都很大，如政府方面需兌現節能減排量的承諾，企業方面因能耗水平過高引起成本過高，競爭力降低，公眾方面關注環境惡化，災害頻發，節能環保意識明顯增強。從技術角度分析，沒有系統性的節能減排策略和綜合服務，條塊分割，多頭管理，雜亂無章，國家十大節能工程中“節能監測和技術服務體系”建設等嚴重滯后，這些都影響了節能工作的有序順利展開。

三、在線監測系統與火力發電廠能耗分析系統需求分析

1、在線監測系統勢在必行

（1）經濟性分析

雖然軟件包單項價格較高，但從取得的經濟效益和回報率看，增加這些初投資是值得的。目前能提供優化軟件的DCS供貨商均有詳細的技術經濟分析報告，并已在某些電廠尤其是大容量、自動化水平很高的機組上成功應用，取得了一定經濟效益。

雖然一些優化管理軟件所帶來的經濟和社會效益短期內不會充分顯示出來，但從長遠利益看，這種科學管理會給電廠帶來很大的收益。性能計算和優化軟件可將設備、機組乃至全廠的經濟指標詳細量化，運行人員可根據操作指導選擇最優化的運行方式；設備管理軟件通過對各種設備多層次的維護方式，降低損壞率，延長使用壽命。

（2）必要性

電廠是消耗一次能源并生產二次能源的耗能大戶，每年火電用煤約占全國煤總產量的1/4，因此，火電廠節能具有特別重要的意義。在線監測系統是促進電廠開展節能降耗工作的重要組成部分。

2、火力發電廠能耗分析系統需求分析

（1）系統功能性需求

自金融危機發生以來，能源企業對于節能工作的重視程度發生了很大的轉變。在市場經濟不景氣的情況下，誰能把能耗或者說成本控制的更好也就意味著誰的競爭力將更強，很多能源企業以前連節能專工都沒有，現在顯然發生了重大變化，企業樂于并不得不充分重視能耗的管理和控制工作。另外節能減排工作已上升為國家戰略，人均能源擁有量的不足和能源需求的加大以及能耗水平的居高不下都對國家的能源戰略提出了嚴峻的挑戰。這些大的環境無疑也在對能耗管理的提出進一步要求。

①數據采集與存儲

對底層控制系統生產過程數據進行采集，并統一時標、描述、量綱，在實時/歷史數據庫中記錄機組生命周期的運行過程信息。

②工況監視與查詢

通過采集全廠各生產過程控制系統實時信息，對全廠生產數據進行綜合處理、統計分析，使用戶可以在各終端上對全廠生產狀況進行實時監視，通過生產模擬圖、趨勢圖、棒狀圖和參數分類表等多種監視方式實時顯示各單元機組及輔助車間的主要運行參數和設備狀態。能對全廠生產數據進行綜合處理、統計分析，并能監視、查詢和打印，實時信息用 B/S 方式。

③能耗分析

能耗分析是用軟件實現節能降耗的核心模塊，也是本論文重點要闡述的問題。能耗分析面向全廠和各個機組，計算主機和輔助系統的各種效率和實際性能指標，為火力發電廠機組能耗分析系統本身其他高級功能和其他信息化系統提供能耗數據支撐。

④運行優化

運行優化功能模塊主要包括：工況分析、操作指導兩個部分。基于能耗分析的結果，充分結合發電廠運行規程和機組運行方式，進行優化調整，不僅僅是分析出能耗結果，而是同時給出具體的操作措施，幫助運行人員直觀的進行優化操作，從而讓機組持續保持經濟優化運行。

⑤報表系統

報表系統是實用性最強的功能模塊，雖然其本身并不包含多少創造性的東西，但是它卻是整個系統對外展示的重要窗口，是使用最頻繁的功能之一。報表系統應能實現自動生成日報表、月報表以及事件報表等。在報表中，可以選擇當前值，也可以是統計值，還可以是任何時間段內的計算值。報表格式應可以實現用戶自定義功能，支持Web方式。

⑥運行考核

考核的最終意義在于建立一種良好的管理評價體制，把能耗分析模塊計算出來的結果最終反饋到機組的實際運行中去，從而最終產生經濟效益。考核總體上可以分為兩大類，一類是基于安全性的考核，一類是基于經濟性的考核。

⑦系統管理

系統管理可以實現對本系統自身的管理以及外部擴展管理。所有能配置的功能都將在此得到靈活的處理，避免了大量的二次開發。系統管理可以讓發電廠從軟件本身解脫出來，把主要精力集中在節能降耗的具體措施上。另外通過系統管理可以讓系統方便的擴展，適應以后更加復雜的需求。

（2）系統非功能性需求

①觀感需求

版面布局應該盡量與節能監管部門目前使用的其他產品風格一致，默認情況下以灰色調為主；應該表現得穩重、權威；少用靚麗顏色，但確保重點突出。

②易用性需求

系統應該突出能源行業管理特點，避免純粹的軟件開發思維貫穿其始終。沒有經過培訓以及不懂英文的人，能夠迅速使用該產品；對專業工程師來說，可以通過系統非常容易滿足行業節能管理需求，可以在30分鐘內無需接受任何培訓就能熟練使用產品；對于年齡較大的，對電腦操作不熟悉的管理者，有直觀的系統總界面幫助其獲得信息，并能進行適度信息鉆取。

③可維護性需求

大批的非功能性的改進，維護時間限制在30分鐘內；單個新增功能菜單維護時間限制在5分鐘內；系統管理（含權限，部門，角色等）的維護時間限制在10分鐘內；所有跟前臺展現相關的參數均可以實現后臺配置和維護，維護時間不超過15分鐘；不同企業間信息查看和維護，不應該頻繁返回上一級操作后再選擇，應提供一站式信息服務。

四、系統設計

1、系統結構

由于系統需要進行大量的數據處理和邏輯分析，所以采用了以數據庫為核心的C/S結構模式。系統通過網絡從電廠MIS系統和DAS系統中獲取電力生產實時數據，其中煤、灰、煙化學分析數據要手工錄入。客戶端軟件是統一的，都是通過瀏覽查看信息，所有的開發和維護都是在服務器端進行。這樣的體系結構可以省略到現場采集數據的工作，同時數據來源準確可靠，節省開發成本。

2、數據庫表的設計

數據庫表的設計關系到整個系統的性能，是數據庫設計中的重要部分。根據數據的用途，建立4個數據庫表:實時表、分鐘表、最優值表、/值0安排表。

(1)實時表

實時表用來存儲系統計算和分析所需的實時數據，包括從MIS系統讀取的和手工錄入的。實時表是用來系統進行分析的數據源，同時也可以供參數實時監測調用。

(2)分鐘表

這里記錄的數據是統計實時數據在一分鐘內的平均值得到的，在此表基礎上可以形成“值”報表、日報表、月報表和年報表。

(3)最優值表

為了調用方便，將各工況的主要參數的最佳值保存在一個單獨表中。根據最佳值的確定方法，表中的值是能夠更新的。

(4)“值”安排表

系統具有“值”間指標競賽的功能，需要統計各“值”在工作中的工作成績，所以專門設計了一個值工作日期表，是每個“值”的工作記錄。

3、系統功能

(1)經濟指標在線監測

在線計算單元機組的經濟指標，實時監視機、爐運行狀態。

(2)經濟運行在線指導

基于計算出來的經濟指標及其煤耗偏差，為運行人員提供操作指導，可以提高機組的效率，及時消除故障隱患，確保安全運行。

(3)競價上網

計算單元機組的標準發電成本、供電成本，分析成本變化規律，為管理部門分析成本構成提供有效依據。

(4)設備狀態

該功能主要反映設備的當前狀態，為檢修提供必備的信息。對于汽輪機采用相對內效率反映其健康狀況的變化；對于凝汽器與回熱器，采用端差反映其健康狀況的變化。

(5)值間經濟指標競賽

按照電廠制定的“值際安全經濟指標競賽辦法”，統計各值每月完成的生產技術指標，并計算與額定值或者月度平均值的偏差，打出每個值的分數，供考核評比。

(6)運行報表

根據實時的經濟指標，形成全廠日報表、月報表和年報表。按照電廠規定格式打印上報有關部門，供領導查詢和考核。

(7)熱力試驗

系統可以仿真機組熱力系統運行，并進行熱力試驗報告的自動顯示和打印。

五、結束語

近年來我國的火電廠發展迅速，很多技術得到了廣泛的應用，單元機組經濟指標在線監測及能耗分析系統是針對電廠生產管理和竟價上網開發的，推動火電廠的進一步發展，因此，加強對火電廠單元機組經濟指標在線監測及能耗分析系統的研究是很有必要的。

參考文獻

[1]李蔚,任浩仁.300MW火電機組在線能耗分析系統的研制[J].中國電機工程學報,2002．

能耗監測系統范文第4篇

關鍵詞：鐵路信號；集中監測；智能診斷分析系統；智能分析；定位故障；及時處置

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/ki.16723198.2016.24.095

1引言

在鐵路里程持續增長的今天，特別是高鐵的迅速發展，使得對鐵路信號設備的需求也增多，為了保證鐵路系統的穩定有序運作，需要對鐵路信號設備進行集中的監測，確保設備的正常運行，保證鐵路系統的正常工作。

目前，我國的鐵路車站中，也非常重視對信號設備進行集中監測，大部分車站也都車站也都配備了鐵路信號集中監測智能系統，能夠對信號進行自動的分析，對鐵路設備進行時刻的監測，監督其運行狀態，判斷其是否發生故障。對于目前我國的大部分車站，雖然配備了信號監測系統，但是這種系統只能進行常規的監測，算不上智能，只能對信號進行收集，并不能對全過程進行實時的監測，得到的信號數據也只能由人工來進行分析，也就是說，現在的鐵路信號監測系統沒有智能化，非常耗時，不方便。而智能化的鐵路信號監測系統，除了能夠實時監測鐵路設備的信號狀態，還能夠對狀態數據進行自動的分析，并且通過分析，初步判斷設備是否處于正常工作狀態，甚至也能對設備的未來趨勢做出一定的預測。監測系統的智能化，就是需要對所收集的信號數據進行分析，并且進行判斷設備是否處于正常工作狀態，如果不是就會發出警報，對于故障特征微弱，處于發生故障的初始階段的設備，能夠根據狀態數據進行預測，發出一定的信號進行提示。

2系統實現的功能

2.1實現對站場連鎖邏輯關系的實時分析

鐵路信號監測智能分析系統所需要具有的第一個功能就是對站場的聯合鎖的關系進行分析，這是系統應該具有的功能之一，在這個功能里，系統需要能夠對一些瞬時的故障進行及時的察覺，并且記錄下來，并且發出一定的警報，通過系統的分析，查找出設備出現故障的地方。

在這個功能里面，智能分析系統進行工作和分析的過程主要可以分成五個部分，第一個部分就是對進路的選排過程進行一致性的分析，通過分析，判斷是否發出警報信號；第二個就是對進路的排列過程進行一個詳細的分析，通過分析，為下一步做準備，這里主要分析的地方是對區段進行一些空閑檢查以及對信號的狀態變化進行監測；第三個就是對進路進行實時的監測，并且對于每一個狀態數據進行分析，是否發生異常；第四個就是對進路的經過車輛進行分析；第五個就是對每個區間進行一個關聯性的分析。

2.2道岔電路實時分析

除了對站場進行實時的分析之外，智能化監測系統還需要具備對道岔電路進行監測和實時的分析，保證道岔電路的狀態處于正常，這里主要需要進行的工作有以下兩個方面的內容，首先是對道岔表示進行實時的監測，關注其發出的信號，進行判斷和執行下一步操作；第二個方面就是對道岔的轉換進行實時的監測和分析，確保道岔轉換過程不發生失誤。

2.3軌道電路實時分析

對于鐵路系統的穩定有序運行來說，軌道電路也是一個重要的部分，因此，智能化監測分析系統需要對軌道進行實時全過程的監測和分析。智能化監測和分析系統對軌道電路的實時監測和分析的過程主要可以分為以下的兩個方面：首先是對區間段的故障進行監測和分析，確保分析故障的原因和所處的位置，以及判斷出故障的影響程度；第二個方面就是對區間段的質量進行一個分析，這里主要分析的是軌道電路的分路不良區段以及設備的質量發生信號異常的分析。

2.4區間閉塞分區分析

區間的閉塞分區分析是智能監測分析系統所需要具備的功能之一，在對區間的閉塞分區進行分析時，主要的分析過程可以分為以下四個方面的內容：第一就是對區間的狀態進行一個初步的分析；第二就是對電壓信號的變化進行分析，進而對這個區間的過車的過程進行實時的監測；第三就是對鐵路設備的質量進行分析，確保設備不發生異常故障；第四個就是對一定時間段內的電壓信號曲線進行分析，判斷是否有異常。

2.5列車的測長、測速

智能化監測和分析系統，除了需要具備前面所述的四種必備的功能之外，還需要能夠對火車的長度以及速度進行實時的監測，這是比較容易實現的功能。

2.6自動通知故障

當發生故障時，需要能夠自動的對故障發生的位置以及信息進行實時的推送，以便及時的進行處理。通常來說，要能夠做到系統內的信息進行共享，這樣就能夠對監測和分析出的故障信息進行共享，和在鐵路系統內進行傳輸。

2.7系統管理

系統的管理功能也是智能化監測和分析系統需要具備的基本功能之一。系統應該能夠對實時監測的信號數據進行存儲以及對分析產生的結果信息進行儲存，一遍能夠隨時調用出來查看。

2.8故障報警及處理

故障的報警以及處理也是只能監測和分析系統需要具備的基本功能之一，當系統對鐵路系統進行信號的分析，并且得到了故障產生的位置以及故障的發生

3系統實現的方法

3.1故障自動分類

智能化監測和分析系統對于現在的鐵路系統來說是一種趨勢，需要盡快的發展和普及，因為智能化的監測和分析系統能夠對鐵路信號設備進行實時的監測，并且能夠依據信號數據進行分析得出故障位置和故障的形式，所以能夠極大的減少人們的勞動強度，而且方便快捷。故障的自動分類，就是指智能化系統能夠對分析出故障信息，進行分析判斷，得出其影響程度，因而進行歸類進行通知，按照嚴重的程度進行分類，使故障的種類一目了然。

3.2故障自動通知

故障的自動通知實現智能化監測分析系統的一種方法，智能監測和分析系統，在對信號數據進行收集和分析之后，將得到的數據進行存儲，同時在安裝了智能化監測分析的計算機內進行推送，讓系統內都能夠得到故障發生的位置以及故障的影響程度，一遍及時的作出應對措施。

3.3故障分析報告

除了從以上幾個方面實現智能化監測分析系統的功能之外，還需要能夠對故障的分析形成報告，比如說對一些正常的設備進行一段時間的監測之后，形成一些分析報告，以便于判斷該設備所處的狀態，具體來說，可以形成一天的狀態監測報告以及一個月的狀態監測報告等等，并且將狀態報告進行存儲和在系統內進行推送。

4系統實現的目標

對于鐵路系統來說，設備眾多，信號復雜，因此，智能化監測分析系統能夠極大的提供便利性，對于系統來說，所需要實現的主要目標是實時的對設備進行的運行狀態進行監測，將設備的狀態信息進行分析，通過分析判斷設備是否發生故障，能夠找出故障發生的位置，并能夠分析出故障的影響程度，對故障進行分類；同時依據分析結果，形成分析報告，及時推送信息。

5結束語

該系統主要依托鐵路信號集中監測系統的硬件和軟件平臺及信息資源，對采集到的各種通斷信號、模擬量和報警數據進行概括、分類和智能分析，并采用較為靈活的推理控制策略，應用智能分析方法，簡化維修過程或直接定位故障發生地點，以方便信號工快速找出故障點，予以及時處置。

鐵路信號集中監測智能分析系統與鐵信號集中監測系統配合，實時監測及分析診斷鐵路信號設備的各種狀態及信息，提前發現事故隱患、避免及預防鐵路一線事故的發生，在保證鐵路安全生產方面發揮著重要的作用。參考文獻

能耗監測系統范文第5篇

關鍵詞： 建筑能源；建筑能源監控；節能減排

中圖分類號：TM08 文獻標識碼：A 文章編號：

目前中國的大型公共建筑總面積不足城鎮建筑總面積的4%,但總能耗卻占全國城鎮總耗電量的22%，為普通居民住宅的1020倍。”十二五“規劃中，國家發展節能減排工作力度越來越大，要求在單位GDP能耗降低20%的節能戰略目標。因此，建筑物的節能問題越來越成為建設工程中關注的焦點。

1.概念及現狀

建筑能耗，國內外習慣上認為是使用能耗，即建筑物使用過程中用于供暖、動力、空調、照明、通風、輸送、烹飪、家用電器、給排水和熱水供應等的能耗。

建筑能耗監測通過在建筑物內安裝分類和分項能耗計量裝置，采用遠程傳輸等手段及時采集能耗數據，實現建筑能耗的在線監測和動態分析功能的硬件系統和軟件系統的統稱。建筑能源監控是一種建筑節能的科學管理和服務的方法。其目標主旨是在于通過建立和建設能耗監控，實現對能耗的分析，并進一步提出能源使用的優化管理。

2.技術水平

能耗數據采集指標包括各分類能耗和分項能耗的逐時、逐日、逐月和逐年數據，以及各類相關能耗指標。各分類能耗、分項能耗以及相關能耗指標的如下：

分類能耗：電量、水耗量、燃氣量(天然氣量或煤氣量) 、集中供熱耗熱量、集中供冷耗冷量等；

分項能耗：照明插座用電（照明和插座用電、走廊和應急照明用電、室外景觀照明用電）、空調用電（冷熱站用電、空調末端用電）、動力用電（電梯用電、水泵用電、通風機用電）、特殊用電（信息中心、廚房餐廳等其他特殊用電）等；

能耗指標建筑總能耗（折算標準煤量）:總用電量、分類能耗量、分項用電量、單位建筑面積用電量、單位空調面積用電量、單位建筑面積分類能耗量、單位空調面積分類能耗量、單位建筑面積分項用電量、單位空調面積分項用電量等；

智能建筑能源監測系統的節能措施主要是由建筑設備管理系統（BAS系統）來實現的。根據國外工程經驗，建筑設備管理系統（BAS系統）可為新的辦公大樓節能20%左右。然而據統計，國內智能建筑中真正達到節能目標的還不到10%，80%以上的智能建筑內BAS系統僅僅作為設備狀態監視和自動控制使用，造成投資的極大浪費。問題的根源就在于BAS系統屬于工程性產品并非成套設備，需要BAS系統工程師在現場做二次編程才能實現控制功能，系統性能受現場工程師人為因素的影響很大，在加上很多智能建筑建設方和管理方、使用方分離，造成很少有用戶真正關心到底節了多少能，用戶在建筑節能方面的投入產出比是多少。事實上，由于缺乏建筑物地能源使用模型和完善的計量手段，即使有用戶提出上述問題，也無法得到準確的數據。因此只有在智能建筑中設置能源監控系統，對建筑物地設備能效進行監測、分析和管理，并建立建筑物的能耗模型，才能真正實現節能的目的

目前我國主流的建筑能源監控系統都是有原BAS的知名品牌研發的，系統結構也基本類似，分為三層：現場設備層、網絡通訊層和站控管理層。各系統分層的主要功能及特點包括有：

現場設備層：是數據采集終端，主要由智能儀表組成，采用具有高可靠性、帶有現場總線連接的分布式I/O控制器構成數據采集終端，向數據中心上傳存儲的建筑能耗數據。測量儀表擔負著最基層的數據采集任務，其監測的能耗數據必須完整、準確并實時傳送至數據中心。

現場設備層獲取的數據內容主要包括：建筑物環境參數、設備運行狀態參數、各設備能耗數據等。獲取的參數越多、運行的周期越長，越容易得到準確的結論。但若參數過多，又會造成建設成本的大量增加，因此可根據各建筑物的具體情況把數據分為：系統運行所必須的基礎數據和輔助數據（可選數據），在管理效果和建設成本間取得平衡。

通訊層主要：是由通訊管理機RS485總線接口、TCP／IP通信協議以太網設備及其他類型的總線網絡組成。該層是數據信息交換的橋梁，負責對現場設備回送的數據信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉達上位機對現場設備的各種控制命令。數據傳輸應當采取一定的編碼規則，實現數據組織、存儲及交換的一致性。

站控管理層針對能耗監測系統的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統的最上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如工業級計算機、打印機、UPS 電源等組成。監測系統軟件具有良好的人機交互界面，對采集的現場各類數據信息計算、分析與處理，并以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況。

3.相關行業的現況

我國對減低建筑能耗工作非常重視，我國第一部有關公共建筑節能設計的綜合性國家標準――《公共建筑節能設計標準}》已于2005年7月1日正式實施。2007年我國建設部及財政部聯合發出的《關于加強國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能管理的實施意見》以及《國家機關辦公建設和大型公共建筑能源審計導則》，已經正式將建設建筑能源監測系統列為了建筑節能的重要組成不分。隨后全國不少省市已經開始針對公共建筑的能耗監測系統提出了地方性的技術規程。例如：2010年江蘇省頒發的《公共建筑能耗監測系統技術規程》以及山東省頒發的《建筑能源審計暫行管理辦法》、2011年湖南省頒發的《建筑能源審計導則》等。

目前，從我國不斷推出的關于建筑能源審計的各種技術規范、指引的文件，特別是住房和城鄉建設部2008年推出的《國家機關辦公建筑及大型公共建筑分項能耗數據傳輸技術導則》，都在逐步推行建筑能源監控集中聯網技術。即不僅在建筑物本地進行能源監控，而且相關數據信息將通過有線或者無線（GSM或GPRS）公共通訊網絡，將建筑內本地的建筑能源監控系統數據上傳到數據中轉站或省部級數據中心，從而實現遠距離集中監控公共大型建筑的能源使用情況。該導則還提出對于除部級外的城市建筑能源監控數據中心還應將各種分類匯總數據逐級上傳到部級數據中心，實現更高層級的建筑能源監測。