大型公共建筑节能监测系统

4、可比性：依照住建部制定的标准能耗模型进行归一化计算，能将各种用能设备分别划分到底层分项能耗的 范畴。这样就使得不同建筑、功能相同、形式相近的用能系统或设备，实现在底层分项能耗的可比，可明确地反 映具体用能状况或问题；位于这一能耗数据模型上层的分项能耗，往往是由底层的分项能耗合并构成，具有更好 的包容性，使得不同建筑、功能相同、但形式差别较大的用能系统或设备，也能实现在上层分项能耗的可比，也 可在一定程度上综合反映用能状况。
大型公共建筑节能监测系统
数据中转站子系统及数据中心服务系统
01 现场采集子系统
目录
02 现场采集子系统特性
03 数据中转站子系统
04 市级数据中心
05 数据中心系统优点
大型公共建筑节能监测系统，主要由三部分组成：现场采集子系统，数据中转站子系统及数据中心服务系统。
现场采集子系统
现场采集子系统安装在被监测的大楼内部，结构如下图所示：主要由计量表具、数据采集器、以太络系统3部 分组成。
市级数据中心
市级数据中心包括：数据接收与发送服务器，数据计算与处理服务器，信息展示站服务器，节能服务专家系 统服务器，数据库系统，硬件防火墙，数据备份系统管理员接口等等。系统结构如下图所示：
数据中心系统，采取按照处理流程划分多服务器并行处理的设计架构，将数据采集转发，数据整理计算和信 息发布开发成独立的计算单元，使用不同的服务器（物理上的或者虚拟上的）实现分布式并行计算，并最终依靠 共用的数据库系统实现通讯耦合，将极好地满足负载均衡、维护简单、运行稳定等多方面的需求。
现场采集子系统特性
1、标准性：计量表具按照住建部导则规范，选用具有RS-45通讯接口和满足DL/T645-1997等标准通讯协议 的产品，能够兼容各种采集系统并利于维修替换。数据采集器完全符合建设部导则要求，向数据中转站和数据中 心发送的数据包使用了标准的XML数据协议格式，可以平滑接入任何市级、省级甚至国家级数据监测平台。
按照设备用途和特性，将建筑物内使用的所有设备进行逐层分项，以便管理人员更加清晰、全面地了解建筑 物内各个分项的能耗情况。同时，可以监控各个设备的耗电量和用电安全情况，随意统计各个时段内能耗数据， 并可以在设备之间、分项之间进行能耗比较，也可以对不同时间的能耗进行比较。
3、分户能耗分析：
根据业态模式和业主要求，可对建筑内部进行分商户、分部门、分地区等方式的分户式管理，对所有分户的 能耗和用电安全进行实时监测，详细了解各分户的能源使用情况，如单位面积能耗、用电功率峰值、实时统计电 价、各分项能耗统计等。同时，也、天然气等）， 还可以根据从不同角度对分户进行综合排名和对比。
3、开放性：数据中心系统采用了相互独立的数据并行处理模块和符合住建部导则的标准数据库接口，可在采 集和转发服务器接入不同厂商的数据中转站和数据采集器，可在数据处理及计算服务器加入不同的能耗计算模型， 可在节能服务专家系统服务器加入不同的数据挖掘算法模块。
4、扩展性：为未来的扩展提供了最具性价比选择，那个环节成为了计算的瓶颈就可以在那个环节增加服务器。 整个数据中心的设备组成可以根据接入大楼数量的不同配置从1台独立处理到100台并行计算的服务器方案。
数据中转站子系统
EMSIV能耗管理 平台
数据中转站优 点
1、EMSIV能耗管理平台主要包括设备集能耗分析、分户能耗分析、用电参数实时监控、能耗财务分析、报表 打印、节能足迹、节能诊断和新闻搜索等八大板块。此平台可以帮助管理人员更加全面深入地了解建筑物每一时 刻、每一角落的能耗情况。
2、设备集能耗分析：
数据采集器采用完全符合住建部《分项能耗数据传输技术导则》的要求，内置近百种常用计量表具的通讯协 议，并提供协议解析脚本实现新增表具的扩展。产品提供4、8、16等多个接口版本选择，按依照现场环境自由组 成星型或总线型拓扑络，方便施工与调试。
以太络系统采用普通的以太架构，由路由器和交换机组成。采集服务和web服务需要该络的防火墙开放TCP端 口80和UDP端口80，并且对其传输速率和数据包大小不受限制，以便数据传输和客户端访问能耗平台站。如果需 要提供数据远程服务，须允许外部络访问管理平台服务器的数据库。
数据中心系统优点
数据中心系统在设计阶段考虑到了以下几个问题：
1、标准性：采用符合住建部导则中规范的数据处理流程，能耗计算模型和统计方法，使用了导则中规定的标 准传输协议进行通信，可确保多级别数据中心之间的无缝对接。
2、准确性：数据处理及计算服务器中加入大量容错机制，实现各种异常情况的错误处理，避免因数据量过大、 零星电表读数错误或者数据同步异常等原因造成的计算错误等问题。
数据中转站子系统在设计阶段考虑到了如下问题：
1、标准性：数据中转站软件使用了住建部导则中规范的标准能耗模型进行计算，所得数据无需转换即可接入 市级、省级或者国家级数据中心。中转站上传数据包使用协议遵循住建部《数据中心建设与维护技术导则》标准， 可与其他同样遵守该协议标准的数据中心和数据中转站实现互通互联。
5、安全性：信息发布站服务器，使用独立的服务器设备，与采集和计算服务器隔离运行，能耗数据展示采取 分级管理，依照用户权限提供不同级别的信息。使用专用的管理维护接口对整个系统进行维护操作，分级管理， 行为记录，确保系统安全。
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计量表具主要包括：普通络电量表、多功能络电量表、络水表等，未来可考虑接入冷热量表、蒸汽表等，所 有表具需要具备符合国家标准的RS-485底层通讯接口，上层协议按照住建部《国家机关办公建筑和大型公共建筑 能耗监测系统分项能耗数据传输技术导则》的规范，采用符合国家标准的通讯协议如：DL/T645-1997、 CJ/T188-2004、GB/T-2008等协议。所选表具需具备国家计量监督部门的认证，并满足各项电气安全规范。
2、开放性：采集器向下可通过扩展协议解析脚本的方式任意接入各种品牌各种型号具备RS-485通讯接口的 计量表具，向上使用符合国家标准的通讯协议，可以与任意品牌符合国家标准的数据中转站，实现互通互联。
3、准确性：采集间隔在国家标准中规定的15分钟以内，可以准确捕捉所有能耗拐点及峰值功率的突变，消 除因延时而产生的计算误差。表具和互感器的选型和参数选取使用由清华大学建筑节能研究中心开发的专用设计 计算模拟软件，准确匹配计量精度的要求。
其中：
1、数据采集及转发服务器
数据采集及转发服务器，负责实现与各建筑数据中转站之间的通讯，以及将整理好的分项能耗数据发送到省 级或者国家级数据中心。该服务器以通讯处理为主，应接入具有较大带宽的络中。另外该服务器应配备较高级别 的硬件防火墙，配置选型时应着重考虑内存容量及络通讯能力。建议操作系统使用Linux或者Windows Server 2003以上版本。数据采集和转发软件应尽可能流程简单、模块通用、接口标准。
4、扩展性：数据采集器可扩展采集冷/热量，燃气量等其他能耗数据信息，还可扩展采集温湿度、CO2浓度 等环境参数信息。
5、安全性：采集器与数据中转站或数据中心间通讯采用住建部导则中规定的AES加MD5算法进行数据包加密， 该加密算法广泛应用与金融、国防等重要领域拥有良好的安全性。数据采集器操作系统采用裁剪优化的Linux操 作系统，关闭了全部无用络端口，能有效避免络攻击和病毒入侵。
2、开放性：数据中转站软件采用了模块化分层的设计思想，从底层数据采集到能耗数据计算，从分项能耗整 理到数据分析挖掘，从能耗数据展示再到数据上传上报都可以实现不同程度的开放。
3、准确性：使用了分项能耗特征数据库、动态静态特征信息、不准确度计算等具有专利技术的计算方法保证 数据的准确。使用了最优化能耗拆分方法，可将公共设备能耗数据、客户能耗数据、输配侧的支路能耗数据分别 计算处理和表达。得到的能耗数据表达清晰明确，为下一步的数据挖掘和节能分析提供了良好的基础。