城市能耗監(jiān)測系統(tǒng)的設計與應用

【摘要】本文詳細介紹了城市能耗監(jiān)測系統(tǒng)的相關內容，包括系統(tǒng)原理、組成、架構、功能和特點等，討論了城市能耗監(jiān)測系統(tǒng)在實際節(jié)能工作中的重要作用，并對系統(tǒng)中使用的關鍵技術進行了描述，實現(xiàn)了城市重點用能單位的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)展示等功能，實現(xiàn)了國家相關技術規(guī)范的相關要求，并引入了相關能耗模型優(yōu)化能耗數(shù)據(jù)，對能耗預測與預警工作起到關鍵的作用。

【關鍵詞】建筑；城市能耗；監(jiān)測；節(jié)能；軟件；上傳；加密；數(shù)字簽名 能耗模型

1、系統(tǒng)概述

城市能耗監(jiān)測系統(tǒng)是以某個城市（區(qū)域）的用能單位為監(jiān)測對象，以工業(yè)能耗集中監(jiān)測與管理為主，兼顧建筑能耗集中監(jiān)測與管理的系統(tǒng)。系統(tǒng)以工業(yè)能耗數(shù)據(jù)采集為基礎，對重點耗能企業(yè)的主要能耗指標進行集中監(jiān)測和統(tǒng)一管理，以此為基礎，來支撐政府相關部門更好的監(jiān)督和指導各個重點耗能企業(yè)持續(xù)推進節(jié)能減排工作。監(jiān)測平臺建設示范效益分析，包括節(jié)能效益、經濟效益、社會效益等。

系統(tǒng)以能源管理中心為基礎，采用信息化技術和集中管理模式，收集重點用能單位的能源消費數(shù)據(jù)，構建評估能源消費指標體系，并進一步建立節(jié)能預警模型，最終為政府掌控重點用能單位能源消費狀況，評判重點用能單位能源消費水平和制定節(jié)能風險對策提供科學依據(jù)。

1、全面掌握大型重點用電單位的實際用能狀況，加強能源宏觀管理和科學決策；2、為用能單位能耗定額、超定額制度等研究提供基礎數(shù)據(jù)；3、立標桿，抓典型，提供同類單位的用能分析比較；4、提供數(shù)據(jù)平臺，規(guī)范節(jié)能服務市場，推動節(jié)能工作。

2、系統(tǒng)結構

本系統(tǒng)包括系統(tǒng)管理層、網(wǎng)絡傳輸層、數(shù)據(jù)采集層；

A、系統(tǒng)管理層：

數(shù)據(jù)庫服務器：用于存儲能耗數(shù)據(jù)；應用服務器：能耗監(jiān)測與管理系統(tǒng)軟件后臺服務器；監(jiān)測工作站：能耗監(jiān)測與預警工作站，運行能耗監(jiān)測客戶端軟件；管理工作站：能耗考核與管理工作站，運行能耗管理客戶端軟件；打印機：報表打印；

防火墻或網(wǎng)閘：將本系統(tǒng)與Internet隔離，以保證數(shù)據(jù)安全

B、網(wǎng)絡傳輸層：

傳輸網(wǎng)絡層包括通信數(shù)據(jù)網(wǎng)關與傳輸網(wǎng)絡，傳輸組網(wǎng)可以采用中國移動EDGE、中國聯(lián)通WCDMA、中國電信EV-DO等3G（或2.75G）無線通信網(wǎng)絡技術進行組網(wǎng)，不需要布設通信線纜即可實現(xiàn)城市級（亦可跨城市）廣域組網(wǎng)。

C、數(shù)據(jù)采集層：

數(shù)據(jù)采集層包含各類能耗監(jiān)測裝置，如水表、電表、氣/汽表、油表等。

3、系統(tǒng)功能

3.1數(shù)據(jù)采集

定時、自動從用能企業(yè)中采集能耗數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)實時性好、準確度高；用能企業(yè)端數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關具備本地存儲功能，在網(wǎng)絡連接中斷時仍能夠采集并存儲能耗數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡連接恢復以后自動上傳數(shù)據(jù)，設備需滿足《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設相關技術導則》的要求。

3.2能耗指標

能耗指標管理、能耗指標監(jiān)測與預警、能耗指標考核。

3.3能耗預警

能耗指標管理、能耗監(jiān)測與預警，能對采集中出現(xiàn)的通信故障等信息提供故障報警等信息；對能耗設定的用能越限或超額等情形進行預警處理。

3.4能耗報表

自動化報表：小時、日、周、月、季度、年報表；按地區(qū)報表；按行業(yè)報表；報表導出為Excel、自定義查詢、手動與自動錄入能耗數(shù)據(jù)， 系統(tǒng)根據(jù)各分項分類能耗的情況預置、顯示、打印常用建筑能耗統(tǒng)計報表；表格形式與基本要求遵循《民用建筑能耗統(tǒng)計報表制度》規(guī)定。

3.5數(shù)據(jù)上傳

與省能源管理中心進行數(shù)據(jù)對接（根據(jù)相關標準接口）；可對系統(tǒng)內的重點能耗單位的數(shù)據(jù)進行整合，系統(tǒng)根據(jù)《分項能耗數(shù)據(jù)傳輸技術導則》要求，可靈活設定能耗傳輸數(shù)據(jù)頻率，逐時、日、月、年統(tǒng)計的各分類分項能耗數(shù)據(jù)發(fā)送至上級數(shù)據(jù)中心；并可實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。具有身份認證和數(shù)據(jù)加密等方式確保數(shù)據(jù)的安全可靠。

3.6能耗統(tǒng)計

對企業(yè)的各種單耗指標有選擇的進行多角度的分析，提供數(shù)據(jù)列表、柱狀對比圖和曲線對比分析。對企業(yè)的能源數(shù)據(jù)，包括消費、購入、產出等進行能源品種結構匯總統(tǒng)計，并提供曲線分析結果。

3.7節(jié)能診斷與評估

支持節(jié)能管理人員對能耗進行分時、分項地統(tǒng)計和分析，幫助其了解設備的啟停時間和使用規(guī)律，找到節(jié)能潛力和重點，為優(yōu)化節(jié)能管理和控制策略提供依據(jù)。能耗審計是能耗管理的一個重要環(huán)節(jié)，通過能耗審計電能管理人員可全面了解企業(yè)的用能現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)企業(yè)的用能缺陷，優(yōu)化企業(yè)的用能方案，提出企業(yè)節(jié)能降成本的有效措施。

3.8能耗公示

對城市企業(yè)能耗的統(tǒng)計、審計、監(jiān)測等結果進行公示。

4、結束語

本系統(tǒng)在系統(tǒng)結構設計和性能配置上充分考慮項目的實際情況，最大程度地實現(xiàn)相關監(jiān)測與管理功能，滿足城市能耗監(jiān)測系統(tǒng)運行的相關要求，體現(xiàn)系統(tǒng)的各項技術特點。實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)上傳等系統(tǒng)功能；目前系統(tǒng)在多個重點用能監(jiān)測單位使用，運行效果良好，性能優(yōu)良，當然，系統(tǒng)在實際運行過程也會遇到不同的節(jié)能管理需求，如能耗的自組態(tài)運算、多能耗模型的優(yōu)化、能耗最優(yōu)模式等都有待我們在將來的工作中不斷去完善與改進；為節(jié)能管理工作提供更多的節(jié)能診斷模式與節(jié)能預測分析數(shù)據(jù)；以達到用能單位最大化的達到節(jié)能減排之目的。

參考文獻

[1]《國家機關辦公建筑與大型公建能源審計導則》 住建部

[2]《國家機關辦公建筑與大型公建能耗監(jiān)測系統(tǒng)》數(shù)據(jù)中心建設與維護技術導則

[3]《關于加強機關辦公建筑與大型公建節(jié)能管理工作的實施意見》[2007]245號

作者簡介

曾保權，男，1981年生，高級工程師、注冊信息系統(tǒng)項目管理師、計算機信息系統(tǒng)集成高級項目經理，主要研究對象為工業(yè)測控系統(tǒng)、電力自動化、建筑智能化等。