孫鴻昌，張綠原，單悅，于?？?/p>

（1.山東大衛(wèi)國際建筑設(shè)計有限公司機(jī)電設(shè)計院，山東濟(jì)南250101；2.山東濟(jì)南浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司國家863高性能實(shí)驗(yàn)室，山東濟(jì)南250101；3.華北電力大學(xué)能源動力與機(jī)械工程學(xué)院，北京102206）

綠色建筑能源管理系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

孫鴻昌1，張綠原2，單悅3，于福奎1

（1.山東大衛(wèi)國際建筑設(shè)計有限公司機(jī)電設(shè)計院，山東濟(jì)南250101；2.山東濟(jì)南浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司國家863高性能實(shí)驗(yàn)室，山東濟(jì)南250101；3.華北電力大學(xué)能源動力與機(jī)械工程學(xué)院，北京102206）

在當(dāng)前建設(shè)節(jié)約型社會，降低建筑能耗，實(shí)現(xiàn)綠色低能耗建筑，解決建筑高能耗問題的背景下，文章圍繞綠色建筑能源管理系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，通過對建筑能耗的分析，從能源管理系統(tǒng)的總體設(shè)計、智能控制器設(shè)計、數(shù)據(jù)及通信服務(wù)器設(shè)計、管理系統(tǒng)軟件設(shè)計方面，以物聯(lián)網(wǎng)形態(tài)，對綠色建筑能源管理系統(tǒng)進(jìn)行了開發(fā)設(shè)計與應(yīng)用，將能源管理系統(tǒng)總體設(shè)計為應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、設(shè)備層，并將建筑內(nèi)各子系統(tǒng)集成到一個平臺上，對各系統(tǒng)和設(shè)備的能耗進(jìn)行統(tǒng)計和節(jié)能數(shù)據(jù)的綜合分析，為實(shí)現(xiàn)更優(yōu)控制提供了條件，從而提高了系統(tǒng)的通用性；構(gòu)建了系統(tǒng)的Web應(yīng)用，并以中央空調(diào)系統(tǒng)為例進(jìn)行了設(shè)計與實(shí)現(xiàn)，通過對設(shè)備的監(jiān)控管理和節(jié)能優(yōu)化控制，最終達(dá)到節(jié)能的目的。

綠色建筑；能源管理系統(tǒng)設(shè)計；智能控制器

0 引言

能源和環(huán)境目前是當(dāng)今世界所有國家都普遍關(guān)注的重要問題。而建筑能耗占據(jù)了社會總能耗的30%左右，預(yù)計至2020年將達(dá)到40%［1］。早期由于缺乏相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的束縛，且缺乏節(jié)能建筑和綠色建筑的認(rèn)識，使得我國早期建筑大部分為高能耗建筑。相近環(huán)境下，同樣的室內(nèi)舒適度我國的單位面積建筑能耗大約是發(fā)達(dá)國家的2～3倍。因此，要建設(shè)節(jié)約型社會，減少能源消耗，就必須降低建筑能耗。而實(shí)現(xiàn)綠色低能耗建筑是解決建筑高能耗問題的重要途徑，對節(jié)能減排，發(fā)展綠色城市具有重要的現(xiàn)實(shí)意義［2-4］。

從建筑的規(guī)劃、設(shè)計到建造、使用再到最終拆除，在建筑的全壽命周期內(nèi)，每個階段都會消耗能量，其中，建筑在運(yùn)行過程中的能耗約占建筑生命周期內(nèi)總能耗的80%，具有很大的節(jié)能潛力，而且具有很強(qiáng)的可操作性［5］。

目前的研究主要從兩個方面對建筑運(yùn)行能耗進(jìn)行優(yōu)化：（1）針對設(shè)備展開 國家推廣的機(jī)電設(shè)備能效標(biāo)示制度，通過選擇更高效率的設(shè)備，以提高能效；（2）針對由多個設(shè)備組成的系統(tǒng)展開 優(yōu)化系統(tǒng)能效。針對（1）主要與國家政策、行業(yè)規(guī)范以及業(yè)主的選擇有關(guān)系，這些對建筑用能設(shè)備的效率影響最大，但同時又具有節(jié)能方式單一，無法進(jìn)行更加深層次節(jié)能的局限性。而（2）則是通過對建筑內(nèi)的多個子系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能分析，制定節(jié)能控制算法，以軟件的方式進(jìn)行節(jié)能控制，此種方式可以通過節(jié)能算法的不斷升級改進(jìn)，進(jìn)一步節(jié)約建筑用電設(shè)備的能耗。現(xiàn)階段對建筑內(nèi)子系統(tǒng)的控制往往只重視方案的可行性、規(guī)范性等方面，未能真正實(shí)現(xiàn)控制的精細(xì)、高效；同時，由于建筑內(nèi)的各個系統(tǒng)相對獨(dú)立、設(shè)備種類繁多，其所遵從的協(xié)議也各不相同，無法實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)信息融合，缺少一個對多個系統(tǒng)綜合考慮、分析的平臺，立足于整個建筑進(jìn)行能耗分析。

文章以綠色建筑為背景，構(gòu)建一套能源管理系統(tǒng)，用于對建筑物內(nèi)的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行能源管理，著重對建筑內(nèi)的系統(tǒng)—照明系統(tǒng)、大型機(jī)房、空調(diào)系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、機(jī)電設(shè)備末端控制等進(jìn)行集成，一方面通過對各系統(tǒng)和設(shè)備的能耗統(tǒng)計分析，掌握系統(tǒng)和設(shè)備的能耗隨季節(jié)的變化情況，便于設(shè)備的維護(hù)和運(yùn)行控制；另一方面在統(tǒng)一的平臺上對各系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制，在節(jié)約人力成本的同時考慮系統(tǒng)間的關(guān)系，根據(jù)某系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的變化調(diào)整與之關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

1 綠色建筑能源管理系統(tǒng)設(shè)計

1.1 綠色建筑能源管理系統(tǒng)總體設(shè)計

綠色建筑能源循環(huán)利用管理系統(tǒng)采用B/S的形式，主要由4層結(jié)構(gòu)構(gòu)成：應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、設(shè)備層［6-8］。設(shè)備層主要通過控制器對被控設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和執(zhí)行控制命令，同時驅(qū)動設(shè)備按既定的節(jié)能優(yōu)化控制算法運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)層以通信服務(wù)器的形式存在，包括內(nèi)部通信和外部通信兩部分，內(nèi)部通信是指設(shè)備層與上層能源管理系統(tǒng)之間的通信，是信息采集和控制命令下發(fā)的通信路徑；外部通信是指為能源管理系統(tǒng)預(yù)留接口，可以對現(xiàn)有的子系統(tǒng)進(jìn)行集成，增加其擴(kuò)展性，該接口采用通用的信息處理方式，適應(yīng)主流的通信協(xié)議，并盡量減少與能源管理系統(tǒng)的耦合，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；通信服務(wù)器還擔(dān)負(fù)著節(jié)能優(yōu)化控制算法的實(shí)現(xiàn)，并對采集到的設(shè)備參數(shù)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化運(yùn)算。數(shù)據(jù)層主要進(jìn)行對采集到的設(shè)備信息進(jìn)行處理、顯示、存儲等操作。應(yīng)用層以Web服務(wù)的形式存在，主要進(jìn)行人機(jī)交互，以數(shù)據(jù)、圖表、畫面的形式分析和展示能源管理系統(tǒng)中各設(shè)備的節(jié)能效果，并可以對設(shè)備進(jìn)行配置，設(shè)置其運(yùn)行參數(shù)［9］，如圖1所示。

設(shè)備層采用一種智能型的控制器，其I/O端口具有可配置性，可以根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備的具體參數(shù)信息，選擇相應(yīng)的I/O模式；智能控制器采用GPRS方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，與通信服務(wù)器之間采用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

通信服務(wù)器主要擔(dān)負(fù)一個承上啟下的作用，其內(nèi)部通信是接收智能控制器采集到的設(shè)備信息，并將設(shè)備信息處理后，進(jìn)一步傳遞給數(shù)據(jù)服務(wù)器，進(jìn)行數(shù)據(jù)的優(yōu)化運(yùn)算、顯示和存儲；同時通信服務(wù)器接收數(shù)據(jù)服務(wù)器的控制命令，將命令封裝成命令數(shù)據(jù)包，發(fā)送給相應(yīng)的智能控制器，對設(shè)備進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化控制。通信服務(wù)器的外部通信采用WCF方式進(jìn)行端口設(shè)計，以XML作為通信數(shù)據(jù)格式，提高系統(tǒng)的跨平臺能力。

數(shù)據(jù)服務(wù)器采用SQL Server作為數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的存儲，以多個數(shù)據(jù)表的形式存在，用于存儲用戶信息、設(shè)備信息、管理信息等，由于系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備類型和數(shù)量的不確定性，擬采用可變長度的數(shù)據(jù)類型對設(shè)備信息進(jìn)行存儲，保證了數(shù)據(jù)庫的精簡。

圖1 能源管理系統(tǒng)原理圖

應(yīng)用層采用Web的形式進(jìn)行展示，分為兩個部分：系統(tǒng)管理部分和綠色建筑機(jī)電設(shè)備能源管理部分。系統(tǒng)管理部分主要進(jìn)行系統(tǒng)本身的維護(hù)操作和對數(shù)據(jù)的分析管理，功能與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表對應(yīng)，主要包括對用戶、設(shè)備、數(shù)據(jù)等的管理；機(jī)電設(shè)備能源管理部分主要是將智能控制器采集到的設(shè)備信息、節(jié)能優(yōu)化控制的結(jié)果等信息存儲到數(shù)據(jù)表中，并顯示在Web界面上，并且具有設(shè)備控制信息的設(shè)置功能，如圖2所示。

圖2 能源管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

1.2 綠色建筑能源管理系統(tǒng)的智能控制器設(shè)計

智能控制器用于對建筑內(nèi)的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行參數(shù)檢測及控制，由于建筑內(nèi)的機(jī)電設(shè)備子系統(tǒng)較多，同樣需要測控的設(shè)備數(shù)量和類型也較多，不同類型的設(shè)備需要檢測的參數(shù)種類不確定，造成了系統(tǒng)集成的困難。針對上述問題，開發(fā)一套智能控制器，其智能主要體現(xiàn)在對I/O的控制上，根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備的具體參數(shù)信息，通過鍵盤對端口進(jìn)行配置，選擇端口的信號類型、單位、名稱等［10］。

智能控制器主要由ARM處理器、I/O模塊、GPRS模塊、鍵盤模塊以及一些確保系統(tǒng)正常運(yùn)行的模塊，包括電源模塊、時鐘模塊、故障報警模塊、存儲模塊等部分［11］，如圖3所示。

I/O模塊是控制器的主要功能，分為模擬量輸入（AI）、數(shù)字量輸入（DI）、模擬量輸出（AO）、數(shù)字量輸出（DO），具體分為6個AI、4個DI、3個AO和3個DO，其中AI作為通用輸入接口，通過鍵盤選擇傳感器的輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號0～10 V和4～20mA等，這些參數(shù)預(yù)設(shè)在ARM處理器程序中，根據(jù)所要測量的具體參數(shù)選擇預(yù)設(shè)的模式，使其具有通用性，使其可以應(yīng)用于各種被控對象。

智能控制器將采集到的設(shè)備數(shù)據(jù)，通過A/D轉(zhuǎn)換、濾波等處理后，對各端口采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，形成一個數(shù)據(jù)包；通信服務(wù)器具有一個固定的外網(wǎng)IP地址，GPRS模塊通過AT指令查找這個IP，并向通信服務(wù)器請求連接；建立連接后，AT指令對數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝，將最終數(shù)據(jù)包發(fā)送至通信服務(wù)器。數(shù)據(jù)包的格式如表1所示。

其中，控制器ID由32位的字符串組成，管理系統(tǒng)以該ID進(jìn)行區(qū)分，其地址具有唯一性，ID1表示數(shù)據(jù)采集的端口號，Value1表示參數(shù)值，用4個字節(jié)表示浮點(diǎn)類型，校驗(yàn)采用CRC，保證數(shù)據(jù)的正確性，見表2。

圖3 智能控制器功能結(jié)構(gòu)圖

表1 數(shù)據(jù)包格式/Byte

表2 數(shù)據(jù)包類型

智能控制器的軟件程序采用C語言進(jìn)行編寫，利用模塊化的編程方法，將程序分為多個模塊，包括主程序、GPRS程序、數(shù)據(jù)發(fā)送程序、數(shù)據(jù)接收程序、I/O初始化程序等，其程序流程圖如圖4所示。

1.3 綠色建筑能源管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及通信服務(wù)器設(shè)計

1.3.1 數(shù)據(jù)格式設(shè)計

通信服務(wù)器主要進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、處理，針對智能控制器的特點(diǎn)，根據(jù)I/O的數(shù)量確定控制器的數(shù)據(jù)格式，以結(jié)構(gòu)體的形式對其進(jìn)行封裝，該結(jié)構(gòu)體主要用于接收智能控制器采集的設(shè)備信息，包括模擬量和數(shù)字量，每個模擬量參數(shù)都定義為單精度浮點(diǎn)型類型，數(shù)字量參數(shù)定義為無符號字符。其數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)體的數(shù)據(jù)格式定義如下：

I_DataStruct結(jié)構(gòu)體內(nèi)各參數(shù)的具體含義見表3。

表3 參數(shù)的具體釋義

該結(jié)構(gòu)體僅用于接收數(shù)據(jù)包類型02H的數(shù)據(jù)（詳見表2），在接收之前進(jìn)行CRC校驗(yàn)，對于產(chǎn)生誤碼的數(shù)據(jù)包予以丟棄，將正確的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，其他數(shù)據(jù)包類型所必需的結(jié)構(gòu)體與02H類似，在此不再贅述。

系統(tǒng)中有關(guān)能源的參數(shù)是緩慢變化的，時效要求是秒級，甚至更高，數(shù)據(jù)服務(wù)器采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫即可滿足系統(tǒng)對時間的要求。針對能源管理系統(tǒng)的功能及數(shù)據(jù)特點(diǎn)，將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表分為系統(tǒng)數(shù)據(jù)表、實(shí)時數(shù)據(jù)表、歷史信息表三種類型。其中，系統(tǒng)數(shù)據(jù)表主要包括用戶信息表、設(shè)備信息表、控制命令表等，主要用于存儲維護(hù)系統(tǒng)以及智能控制器正常運(yùn)行的信息，需要直接或間接由人工進(jìn)行錄入。下 面以用戶信息表和控制命令表為例進(jìn)行介紹。

圖4 綠色建筑能源管理系統(tǒng)程序流程圖

用戶信息表（UserInfo）主要用于存儲用戶的身份驗(yàn)證信息和操作權(quán)限信息，用戶根據(jù)用戶名和密碼對系統(tǒng)進(jìn)行登錄，并根據(jù)數(shù)據(jù)表中對該用戶的權(quán)限分配在登錄成功后顯示相應(yīng)的操作權(quán)限，以此體現(xiàn)在實(shí)際中不同用戶對建筑物內(nèi)不同功能區(qū)域的控制，見表4。

表4 UserInfo數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)

控制命令表（CmdInfo）主要用于存儲能源管理系統(tǒng)下發(fā)的控制命令信息，通信服務(wù)器讀取該控制命令，并下發(fā)至相應(yīng)的智能控制器，對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行控制，見表5。

表5 CmdInfo數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)表的種類和數(shù)量不限于此，僅介紹了其中代表性的幾個數(shù)據(jù)表，要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能，還需要設(shè)備信息表（以控制命令表中的CtrID為主鍵，記錄智能控制器的詳細(xì)信息，包括所控設(shè)備的名稱、安裝位置、安裝時間等信息）、設(shè)備配置表（新添加的智能控制器在上電后向系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)包，將數(shù)據(jù)包解析后存儲到該表中，包括設(shè)備的ID、I/O端口參數(shù)、設(shè)備添加時間等信息，系統(tǒng)判斷設(shè)備為新設(shè)備后，對設(shè)備進(jìn)行配置，向設(shè)備信息表中添加設(shè)備的信息）、優(yōu)化控制信息表（應(yīng)用層將優(yōu)化控制算法的參數(shù)存儲到該表中，通信服務(wù)器讀取該表參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，得出優(yōu)化控制結(jié)果，組成控制命令下發(fā)至智能控制器，對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制）等等，合理的數(shù)據(jù)表劃分，有助于系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，減少系統(tǒng)的耦合，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可操作性。

1.3.2 數(shù)據(jù)接口設(shè)計

能源管理系統(tǒng)的內(nèi)部通信采用TCP/IP接口來實(shí)現(xiàn)，同時也需要與外部系統(tǒng)進(jìn)行交互，獲取現(xiàn)有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，用于更全面的對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行分析，同時也避免重復(fù)測量造成的浪費(fèi)。外部接口采用WCF（Windows Communication Foundation）的方式向外提供服務(wù)和獲取服務(wù)，WCF支持SOAP的通信機(jī)制，該通信機(jī)制基于XML，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的互操作和跨平臺通信。根據(jù)能源管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)特點(diǎn)，對WCF的服務(wù)進(jìn)行細(xì)粒度的劃分，每一個功能對應(yīng)一個服務(wù)實(shí)現(xiàn)［12-14］。WCF契約定義的代碼為

1.4 綠色建筑能源管理系統(tǒng)軟件設(shè)計

系統(tǒng)采用Microsoft.Net Framwork平臺來實(shí)現(xiàn)，Microsoft Visual Studio 2008是.Net Framwork的集成開發(fā)環(huán)境，它集成了一套完整的應(yīng)用程序開發(fā)工具集，系統(tǒng)基于該工具集開發(fā)一套Web應(yīng)用程序，VS2008提供了Web應(yīng)用程序框架，對基礎(chǔ)功能進(jìn)行了封裝，使得程序開發(fā)非常容易實(shí)現(xiàn)，開發(fā)人員只需關(guān)注具體的功能實(shí)現(xiàn)即可，如圖5所示。

圖5 管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

其中，用戶登錄模塊是根據(jù)UserInfo數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，在用戶登錄時判斷其權(quán)限，顯示相應(yīng)的功能界面。

實(shí)時監(jiān)控模塊包括實(shí)時顯示機(jī)房參數(shù)、空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)、電梯系統(tǒng)參數(shù)等，并根據(jù)實(shí)際需求，設(shè)置控制要求及參數(shù)。

節(jié)能優(yōu)化模塊是對各系統(tǒng)的優(yōu)化控制策略進(jìn)行的設(shè)置，調(diào)整不同工況下的運(yùn)行策略。

報表管理模塊是對建筑內(nèi)各系統(tǒng)的信息根據(jù)條件進(jìn)行報表生成，實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息按天、月、年等統(tǒng)計的功能。

后臺管理模塊實(shí)現(xiàn)了對系統(tǒng)管理，包括對用戶的管理、設(shè)備的管理、日志的管理等功能。

2 綠色建筑能源管理系統(tǒng)應(yīng)用

綠色建筑能源管理系統(tǒng)的集成主要是對數(shù)據(jù)的集成，在統(tǒng)一的平臺下根據(jù)各系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)信息的相關(guān)性，將其他系統(tǒng)對本系統(tǒng)的影響考慮在內(nèi)，制定節(jié)能優(yōu)化策略，以中央空調(diào)系統(tǒng)為例。

2.1 中央空調(diào)系統(tǒng)控制流程

在中央空調(diào)系統(tǒng)中通過智能控制器采集水箱的溫度、送風(fēng)溫度、回風(fēng)溫度、閥門的開度等信息，并對參數(shù)進(jìn)行濾波處理，剔除明顯不符合系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律的參數(shù)，把參數(shù)封裝成一個數(shù)據(jù)包，通過GPRS模塊將數(shù)據(jù)包發(fā)送到通信服務(wù)器，通信服務(wù)器接收設(shè)備參數(shù)，對設(shè)備參數(shù)進(jìn)行壓縮存儲、節(jié)能運(yùn)算等操作，將結(jié)果一方面下發(fā)至智能控制器，去控制現(xiàn)場設(shè)備，另一方面上傳至數(shù)據(jù)服務(wù)器，存儲至相應(yīng)的數(shù)據(jù)表中，應(yīng)用層讀取數(shù)據(jù)庫中的信息，并顯示在界面上；同時用戶可以在界面上直接輸入?yún)?shù)對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行自動和手動操作，數(shù)據(jù)的流通過程同上述設(shè)備信息的采集顯示過程相反［15-17］。如圖6～8所示。

圖6 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流向圖

2.2 節(jié)能優(yōu)化控制實(shí)現(xiàn)

對中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化控制主要包括兩個方面：（1）對中央空調(diào)子系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，使系統(tǒng)在設(shè)定的溫度、濕度等參數(shù)下進(jìn)行自動調(diào)節(jié)；（2）結(jié)合建筑內(nèi)的人員檢測、節(jié)假日等信息進(jìn)行智能化控制。

綠色建筑能源管理系統(tǒng)對中央空調(diào)子系統(tǒng)進(jìn)行集成，利用智能控制器對空調(diào)系統(tǒng)中的溫度、濕度、流量、壓力、液位等傳感器以及繼電器信號（檢測開關(guān)信號）進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并顯示在空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)控界面中，在該界面可設(shè)定系統(tǒng)的溫度值和濕度值，通過PID運(yùn)算實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)組的變頻控制，實(shí)現(xiàn)自動運(yùn)行。

綠色建筑能源管理系統(tǒng)通過設(shè)備層實(shí)現(xiàn)分區(qū)域?qū)ㄖ飪?nèi)人員、環(huán)境等信息的采集，通過在通信服務(wù)器預(yù)設(shè)的控制邏輯，可以結(jié)合現(xiàn)有參數(shù)對空調(diào)機(jī)組進(jìn)行實(shí)時分區(qū)域變頻控制，對機(jī)組進(jìn)行智能啟停，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化控制。

圖7 空調(diào)系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控界面圖

圖8 報表管理界面圖

3 結(jié)語

綠色建筑能源管理系統(tǒng)對綠色建筑內(nèi)的典型節(jié)能控制子系統(tǒng)進(jìn)行集成，該系統(tǒng)具有物聯(lián)網(wǎng)的形態(tài)，是物聯(lián)網(wǎng)理論在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，其將建筑內(nèi)各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成到一個統(tǒng)一的平臺上，對各系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控管理和數(shù)據(jù)分析，綜合考慮建筑內(nèi)的能耗和系統(tǒng)控制，對于從整體上分析建筑的能耗和對設(shè)備實(shí)現(xiàn)更優(yōu)控制提供了條件。

隨著時間的推移，綠色建筑能源管理系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)量會越來越大，如何有效利用這些數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，進(jìn)一步優(yōu)化控制策略，需要對管理系統(tǒng)的功能不斷完善。如有必要需將該系統(tǒng)遷移到云平臺上，將建筑內(nèi)更多的系統(tǒng)及更多的建筑集成到一個平臺上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享以及通過這些數(shù)據(jù)進(jìn)行建筑節(jié)能分析和控制。

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Development and application of green building energy management system

Sun Hongchang1，Zhang Lvyuan2，Shan Yue3，et al.
（1.Mechanical and Electrical Design Institute，Shandong Dawei International Architecture Design Co.Ltd.，Jinan 250101，China；2.National 863 High Performance Laboratory，Shandong Jinan Langchao Electronic Information Industry Group Co.，Ltd.Jinan 250101，China；3.School of Energy，Power and Mechanical Engineering，North China Electric Power University，Beijing 102206，China）

Under the background of economical society，in order to reduce building energy consumption，achieve green low energy consumption building，and solve the problem of high energy consumption，considering the development and application of green building energy management system，this paper analyzes the energy consumption of building，designs and applies the energy management system of green building from the aspects of the overall design of system，intelligent controller design，data server design，communication server design and management system software design in the form of Internetof things.The overall design of the system is thatapplication layer，data layer，network layer and device layer，and the subsystems in the building are integrated into one platform for energy consumption statistics of each system and equipment to carry out comprehensive analysis of energy-saving data，thus improving the versatility of the system.The Web application of the system is constructed.By taking the central air conditioning system as an example，the paper carries on the design and the realization，and through the equipmentmonitoring control and the energy conservation optimization control，achieves the energy conservation goal finally.

green building；design of energymanagement system；intelligent controller

TP391

A

1673-7644（2017）01-0078-08

2017-01-11

山東省重點(diǎn)研發(fā)計劃（2016GGX103031）

孫鴻昌（1977-），男，研究員，碩士，主要從事綠色建筑能源管理及節(jié)能控制等方面的研究.E-mail：sunhongch＠163.com