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一、规划节能设计
“水岸心境”的规划除考虑建筑美观、建筑造型、景观设计以外,还考虑节能因素,将建筑节能作为主要条件。
1.缓和室外热作用也能达到节能的目的。绿化、水体建筑与植物阴影面积等决定着建筑的室外热、湿负荷,在“水岸心境”的节能建造设计中,合理组合绿化、水体、阴影与硬地面四要素,包括消防通道都采用绿化地砖,以减少小区内砼地面热作用,从而达到节能与小区环境建设双重目的。
2.在规划中,小区内的多层、小高层、高层由南向北逐次增高,布置灵活。建筑物的朝向为南偏东15左右,为宁波地区最佳偏向位置。
3.建筑队物在东面方向错位布置与自面至北从低到高布置相结合,加之合理的建筑物之间的间距,保证了每户有较好的日照。主干道由南向北把小区分成东西两部分,利于通风。
4.小区的48%绿化面积,自然水系的引入,不仅体现了江南水乡韵味,更有助于改善小区内的微观气候,使小区冬暖夏凉,且人们不用呼吸那干燥的空气。
二、建筑节能设计
1.体形系数的控制。“水岸心境”建筑体形系数均满足节能标准要求,条式建筑物的体形系数不应超过0.35,点式建筑物的体形系数有应超过0.4。通过综合分析比较,本小区建筑体形选取0.35,建筑物间距≥1:1.25,窗墙比为南向0.35,北向0.23。
2.通风与除湿节能,设计中注重通风效率,同时组织气流路线,有利于新风散热且能取得较高的空气质量充分考虑户型大小、朝向,所有户型实现厅、卧、厨、厕“四明”并有良好的自然通风和采光。自然通风效果不佳的户型设置住宅置换式全新风通风系统。
三、围护结构节能技术
围护结构的节能是“水岸心境”重中之重。在夏热冬冷地区围护结构热工设计的主要内容,就是改善建筑热环境,减弱室外对围护结构的影响,夏季使室外热量尽量少传入室内,很快散发出去,以免室内过热。冬季要求围护结构有良好的保温特性。
1.外墙保温技术
在常见三种外墙保温隔热的方式中(外墙内保温、外墙夹心保温、外墙外保温),我们做了大量研究和探讨工作。在充分考虑宁波地区天气情况,最终我们还是决定采用外墙外保温系统。同时在选定外墙外保温材料上,按照宁波市建筑节能标准,采用一种聚合物保温砂浆就可达到要求,但考虑到本项目是作为宁波市、浙江省的节能示范小区;同时本项目也是我公司大力推出一个节能性建筑产品,为此我们选用了挤塑板作为外墙外保温材料,以加大节能力度。
2.门窗节能技术
“水岸心境”所有住宅均按照康居工程和节能建筑的要求采用低辐射中空玻璃塑钢门窗(部分立面要求较高的建筑采用中空双层玻璃彩色喷涂彩铝门窗),具有抗雨水渗漏、抗风压、抗空气渗透和保温隔热等特性,有效达到门窗的节能效果,冬季室温提高5~8OC,塑胶型材不自燃、不助燃、能自熄、不导电、安全系统高,各项指标达到国家GB/T8814-1998标准和AAMA-93标准(美国建筑制造协会标准),气密性达到一级,水密性达到二级,抗风压可达到一级或二级,对人体无毒害作用,是一种绿色环保节能产品,成窗隔音效果超过40dB(达到康居AAA要求)。
“水岸心境”是宁波市所有住宅均采用中空玻璃保温门窗技术的住宅小区,其采用的塑钢门窗和中空玻璃是2001年度建设部在全国范围内推广和普及性建材,建成的窗户能达到国家对节能高指标的要求,在宁波市乃至周边地区将起到很好的示范作用。
住宅分户门采用具有“防盗、隔音、保温、防火”等性能的复合门。
3.屋面保温隔热技术
“水岸心境”在平屋顶屋面保温上采用采用4CM厚挤塑聚苯保温板(一般采用2.5CM厚)保温隔热技术,采用4CM该保温隔热材料轻质高效,吸水率低,并具有一定的强度,符合屋面工程技术要求。并且我们通过增加挤塑保温板的厚度,提高其保温隔热性能。部分屋面采用绿化屋面。
四、太阳能的运用
1.工程概述
太阳能在“水岸心境”广泛应用,考虑到宁波的自然条件,我们分别针对性选用两套太阳能热水系统:
(1)别墅建筑使用独立式太阳能热水系统,设计每户的用水量为200L,集热面积为4平方米。
分体热水中心系统主要有三大主要组成部分:集热器、储热水箱、控制中心。
系统特点:
A 系统双循环承压运行,且独具防冻功能
B 实现分体及彻底解决漏水对建筑的威胁
C 快速地提供洁净的热水
D 在冬季比常规太阳热水器可以提供更多的热水
E 自动控制系统
F 水箱中配有电加热棒,即使在阴雨天气仍能保证供应充足的热水
G 水箱和管路具有非常好的保温效果
(2)多层、小高层、高层建筑采用集中式太阳能热水系统,每户用水量的设计则根据每栋楼建筑结构,在不影响建筑外观的前提下屋面可放置集热面积的多少来确定,平均每户用水量的设计不低于150L。
2.系统具备的特征和功能
(1)太阳能集热循环系统:
为提高太阳能热水系统的热效率,充分利用太阳能节约能源,每个系统均要求采用温差强制循环。
温差循环:当集热系统出口温度与储热系统出口温度的温差达到设定温度8度时,集热循环泵自动启动,将高温水顶入储热系统内;当集热系统出口温度与储热系统出口温度的温差小于设定温度4度时,循环泵自动停止(不仅在短时间内获得适量的热水,同时可以充分利用太阳能量)。
(2)防冻系统:
当最不利保温集热管路的温度低于4度时,集热循环泵自动启动进行防冻循环;当管路温度高于8度时,集热循环泵自动停止。
(3)补水系统:(低水位补水保护、定时补水)
低水位补水保护:无论在何种控制状态,当储热水箱的水位低于1/4时,控制器会自动启动上水,将水位补至1/4,实现下限液位保护。
定时补水:按照设定时间,自动启动上水,水位达到上限液位时,停止上水。
(4)防垢系统:
由于水温较高会导致水垢的产生,不仅影响系统集热效率而且可能堵塞管道,因此在管路上安装高频水电子处理器对水质进行处理。
(5)回水系统:(定时回水)
定时回水:设定固定的时间段即每隔2个小时进行一次回水循环,确保定时用水的业主一开即能用到热水;
(6)控制系统:
采用PLC可编程控制器,实现全自动控制;
(7)保温系统:
水箱要求采用聚氨脂现场发泡保温,管道要求采用聚乙烯保温PAT铝箔板外层防护,质量更可靠,造型更美观。
(8)减压装置:
为了使冷热水水压相对均衡平稳,高层、小高层建筑热水供应系统采用在主管路上安装减压阀装置进行减压。
五、积极采用新能源和可再生能源
1.节能技术亮点――先进的太阳能集中供热系统
应用太阳能是对可再生能源的利用,“水岸心境”采用的是联集管式太阳能热水工程集中供热水,使太阳能热水器和墙体、地板、房顶一样,变成一幢完整建筑的组成部分,成为与建筑物同期设计、同期施工、同期交付使用的“建筑功能构件”,成为节能方案的“个性亮点”
2.其他节能措施
(1)多层建筑采用无机房电梯,具有运行费用低,噪音小,故障率低,维护方便等优点,而且无机房设计节约空间,增大了使用面积;
(2)推广节水型卫生用具,采用冲洗水量6升/次的便器及陶瓷芯片等的节水型水龙头;
关键词:酒店空调系统;节能技术;方案比较
0 引言
空调系统作为酒店中所有耗能设备最大的系统设备,在如今倡导节能减排的环保型社会的背景下,如何对酒店空调系统进行节能减耗改造成为了众多工作者所需要探讨的问题。基于此,本文就酒店空调系统节能降耗技术和方案比较进行了探讨,相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
1 空调系统节能技术
某大酒店为28层,建筑面积487982,中央空调面积34000m2,原设计采用2台4t/h的燃油锅炉作为整幢建筑的生活热水热源和冬季采暖,采用3台1758kW螺杆冷水机组为酒店夏季制冷。客房末端为风机盘管和风柜,夏季制冷冷冻水进出口温度为15℃/8℃,冬季采暖热水口进出口温度为35℃/42℃,燃油锅炉、冷水机组等附属设备均位于地下1层内,冷却塔位于28层。年耗柴油480t,运行费用计408万元,全年耗电量630万kWh,产生费用560万元。出于节能、环保等方面因素的考虑,对酒店空调系统进行改造,对空气源热泵集中供热技术、固体蓄热技术、蓄冷空调技术等3种方案进行对比分析,最终确定该酒店的空调系统节能改造技术方案。
1.1 冰蓄冷空调技术
冰蓄冷空调技术是在电力负荷很低的夜间用电低谷期,采用电制冷机制冰,将冷量以冰的方式储存起来,在电力负荷较高的白天,把储存的冰量释放出来,满足建筑物空调负荷的需要,冰蓄冷技术是“平衡用电负荷”的有效方法。
该系统需在酒店原有3台制冷量为1700kW冷水机组上,新增1套冰蓄冷空调系统,包含冰蓄冷双工况主机(蓄冰工况和空调工况)、蓄冰槽、冰蓄冷板换、乙二醇水泵、负载泵及自控系统。系统采用部分负荷蓄冰,制冷主机与蓄冰系统串联,串联系统主机上游的形式,提高了主机的运行效率,通过控制阀门开断控制系统准确运行。
根据建筑物逐时空调负荷情况的不同,系统有4种运行方式,即:
(1)22∶00~8∶00,该地区的电力低谷期,双工况机组蓄冰,乙二醇溶液在双工况机组和蓄冰设备之间循环,通过低温的乙二醇溶液将蓄冰设备内的水制成冰;
(2)电力平峰期,双工况机组单独供冷,蓄冰设备与系统隔离开,双工况主机在空调工况运行,通过板式换热器向空调系统提供冷冻水;
(3)负荷较低时段,蓄冰设备单独供冷,避免了在电力高峰期内开启主机以及主机的低效运行,该时段,蓄冰设备的总融冰供冷量为空调系统负荷的全部;
(4)空调冷负荷较大时段,双工况机组和蓄冰设备联合供冷,双工况机组处于空调工况,双工况机组出口的乙二醇和蓄冰设备融冰后的乙二醇溶液混合进入板换。
1.2 固体储热技术
固体蓄热技术即自储热电锅炉是利用午夜后低谷电将储热介质(RHM)加热到数百度高温储存热量,非低谷时通过自控装置将热量按需要释放,根据用户的需要并参考环境温度自动地快捷灵敏地控制锅炉出水温度,充分利用低谷电给酒店提供生活热水,也是“平衡用电负荷”的有效方法。
自储热电锅炉系统是一种新型的电储热系统,采用高密度铁基合金作为储热材料,将加热、储热、取热、换热及控能功能组合在一台无压的一体化结构内,形成一个可储、可取、可控的系统,系统结构图如图1所示。它包含内外循环2个系统,内循环系统由储能材料、加热器、取热器、高效换热器、储液罐、智能控制器和换热器组成,外循环系统由高效换热器、换热器、外部管道和散热器组成,2个系统通过高效换热器和换热器相互传递热量。
储热时,利用加热器将储热材料进行加热,取热时由取热器中的介质将热量取出后,传送至高效换热器,进行热交换后加热外部管道中的介质传递至散热器,进行个供暖或供给生活热水。其中,4块固体蓄热模块每天在谷电时段蓄热10h,每块模块的蓄热量为1550kWh,总计蓄热量为6220kWh,总蓄热功率为620kW。
它代替原来的燃油电锅炉,与设备间已有的容积式换热器连接,在22∶00~8∶00用电低谷期,开启自蓄能电锅炉,储热材料储热。白天蓄能电锅炉停止用电,取热水时先将容积式换热器中贮存的热水送至用户,冷水补充到容积式换热器后温度会降低,此时开启循环泵,将蓄能装置中蓄存的热量传递至容积式换热器中加热热水,在热水用水高峰期,全力放热,最大放热能力可达1500kW,如此循环可始终保持容积式换热器的热水稳定55℃。
1.3 空气源热泵集中供热技术
空气源热泵集中供热技术是利用空气中蕴含的大量低品位的热量,通过少量的电能,将其转化为高品位的热能,投入1kW的电能可得到3~4kW的热能。
空气源热泵机组的性能与室外气候有直接的关系,空气源热泵冷水机组供冷能力随室外温度的升高而降低,机组消耗功率随室外环境温度的升高而增加;空气源热泵热水机组的制热特性复杂,和盘管表面温度与空气温度有直接关系,当盘管表面温度低于空气露点温度时,空气结露,盘管表面发生相变换热,有利于提高热泵机组的制热能力,但当盘管表面温度低于空气冰点温度(0℃以下)时,同时空气中的相对湿度达到某一程度,盘管表面结霜,如不及时化霜,霜层会越结越厚,影响空气实际流通量,阻碍了盘管上的热交换,重者会结冰,压缩机出现低压保护停机。因此,必须定时化霜,目前多采用反向循环来化霜。
系统中通过负荷确定供热管道的流量,从而确定各管段的直径。
2 结语
综上所述,对空调系统进行节能降耗改造已是不可避免的趋势,因此,我们必须要对改造工作有一定的重视,并采取有效措施做好改造工作,最大限度降低供热空调能耗,以降低酒店的运营成本,从而提升酒店的经济效益。
参考文献
随着我国高速公路的建设发展,企业的能源消耗逐年增加。高速公路运营管理单位逐渐成为各地区的耗能大户,如何在保证车辆行驶安全和交通畅通的前提下,尽可能地减少能源消耗,创建绿色交通,是高速公路建设和运营中亟待解决的课题。
目前,多数企事业单位都是根据以往的经验来管理使用能源,这种粗放型的能源管理方式,对单位的能耗数据和能源分配情况不能及时、可靠地进行统计,运营管理部门也就不能及时、有效地制定出相应的管理制度。造成这种现象的主要原因在于缺乏科学的计量考核及用能监测体系。
在国际通用能效管理3EM理论中节能分为三个层面:
第一,人、组织/管理层面的效率;
第二,分配系统/电力品质层面的效率;
第三,负荷侧设备运行层面的效率。其中明确指出:人、组织/管理层面的效率占总节能率的60%~75%;由此可见管理节能是整个节能领域的核心。
企业的节能管理需要做的工作如下:
一是进行企业能耗可视化管理和效果评估;
二是实现企业能耗计划管理和绩效考核;
三是建立企业能耗的成本分析和关键指标分析体系;
四是制定企业节能改造和技术升级的计划;
五是通过提高管理水平降低能耗成本;
六是管理部门及时、可靠地掌握能耗情况,提供能源分配和节能决策
节能减排信息监控平台的建设可以有效推动高速公路行业物联网的发展,充分发挥物联网的优势,为高速公路运营的科学管理提供有效地技术支撑。
政策依据:交通部下发文件
“公路水路交通节能中长期规划纲要”
“公路水路交通运输节能减排‘十二五’规划”
一、高速公路节能减排信息监控平台介绍
1.1基本需求
在高速公路节能减排信息监控平台下,各分公司建立企业能源监控系统,以单台变压器为控制单元,实时监控每个节点的能源消耗情况,统计水、电、气、热等能源消耗数据。在各个节点采集的数据都会实时传输到监控中心的数据库中,最后,工作人员通过数据库,对信息进行调度、查询和处理。
1.2监控对象
节能减排信息监控系统主要管理对象为高速公路集团公司及所属分公司运营管理活动所涉及到的各种供水、供电、燃气、供暖、空调制冷、汽车燃油等各种能源。
按照能源用途分类:生产耗能、行政办公耗能、职工生活耗能、保障性耗能
按照能源使用分类:收费站区耗能、行政办公区耗能、职工生活区耗能、道路运营耗能
1.3系统结构
节能减排信息监控系统采用分布式计算机控制系统结构,以多级监控中心自下而上逐级汇接而成,每个级别的监控中心连接成一对多的监控系统网络。系统结构组成可分为:
监控总中心―监控分中心―传输网络―载波集中控制单元―现场监控单元
第一,监控总中心:实时监控各个监控分中心的水、电、气、热等能源消耗数据,对监控分中心上报的各种信息进行智能分析处理,实现联动告警。监控中心主要由数据库及数据库存储程序、Web浏览器组成,网上运行TCP/IP协议
第二,监控分中心:实时监控各个监控点的水、电、气、热仪表数据及设备运行状态,对监控点上传的数据进行智能分析处理,实现联动告警。监控分中心主要由数据库、监控工作站组成。
第三,传输网络:监控总中心、监控分中心和载波集中控制单元之间采用现有高速公路局域网进行数据通信,载波集中控制单元与现场监控单元之间利用低压电力线通过电力载波通讯方式进行数据交换。
第四,现场监控单元:主要负责采集各个监控点的水、电、气、热等计量仪表数据并将数据定期上报监控分中心,告警信息实时上报监控分中心,同时接收并执行监控分中心发来的遥控命令。
二、节能减排信息监控系统主要监控设备
2.1电力载波集中控制
一是收集各监控点的检测的信息,包括供电系统的电流、电压、功率因数、用电量及电力设备的运行状态,供水系统的水压、流量、电动阀门的开闭状态,办公区和生活区的室内温度、湿度;
二是对收集的监控信息进行预处理,定期将处理后的数据上传至监控分中心,告警信息实时上传至监控分中心;
2.2电力载波监控终端
电力载波监控终端包括:载波智能电表、载波智能水表、载波智能燃气表、载波电动阀门、载波照明控制器、载波智能电路保护器、载波温湿度控制器、载波数据采集终端等;
2.3电力载波技术优势和特点
第一,采用全球首创的“多频段自适应直接序列展频通信技术”,彻底解决了电力线载波通信信号传输的“实时准确性”和“超强抗干扰性”两大世界难题。
第二,电力载波通讯是以低压电力线为载体进行设备间通讯,无需另外布线,减少了用户建设控制网络的成本。
三、高速公路节能减排信息监控系统软件
3.1软件设计特点
软件的设计通过运用面对监控系统及监控对象的一些基本操作方法,这样使监控系统的软件具有了一定的可扩展性和可维护性的特征等。在监控系统的功能处理方面,在纵向方面通过应用层次进行了分类和设计,而在横向方面则通过使用了功能层次的设计思路;将各监控要素(被监控设备、被监控点、站点、控制网络等)之间因监控而产生的各种关系进行先后、轻重等属性划分,系统根据这些属性和关系运作。
软件的设计采用三层结构设计思想,使系统的稳定性、安全性、扩展性得到保证。三层结构设计是将大部分业务要求及功能等应用以存储进程、服务器进程等方式在服务器上实现。三层结构的有点是:
一是减小成本,由于通过了一定的技术处理方案,在节能减排的信息监控系统软件方面,通过将大部分的系统任务转移到软件功能强大且服务稳定方面,使得在操作方面的人机界面等各个方面得到了最大程度的成本得以减小。
二是扩展:由于用户系统为不间断系统,因此要求后续扩容或者升级,方便易行,避免停机,保护原有投资,并减少后续投入的成本。
3.2软件界面特点
全新的人性化界面,主要体现在以下几个方面:
一是以文字、颜色、图形、动画、声音等各种效果反映监控系统的当前状态及被监控对象的参数和状态,支持矩形、标签、输入框、图形、动画、开关、进度条等多种组态控件。
二是界面可以根据用户需要进行修改和设定,满足用户的具体需求;
三是界面设计的灵活性,可以制作出各种监控界面,如电子地图,组网结构图,综合管理界面,各类设备的详细情况界面,供电系统图、电流图、用电量统计图、供水系统图、室内温度检测图、设备运行状态等;界面形式灵活多变,充分满足监控的需要。
3.3权限管理特点
第一,支持多级管理权限:高级用户、管理用户及职能部门自己的管理权限;
第二,所有的操作均有记录,具有可追溯性,以备明确责任;
第三,安全管理功能,每个操作人员都有自己的登录号,密码和权限,只有登录正确后才有权操作;
第四,具有完备的告警、预警功能,可以多点、多事件告警,准确率大于99%;
第五,告警信息可以是声音、文字、图像、动画等多种形式;
第六,系统中的所有告警范围均由用户设定;
第七,上级监控中心可以从指定的数据库中提取数据及报表,但不能执行远程控制命令。
结语
总之,对于高速公路节能减排所采用的技术方案来说,是有多种多样的,这其中既可以从传统的角度来出来,通过对传统的汽车与路面以及绿化带等进行完善来促进节能减排的实现;另一方面,又可以从新技术的角度出来,通过研制与运用新技术来促进对高速公路节能减排的实现,为我国全面建成小康社会与资源节约与环境友好型的社会作出贡献。
参考文献
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[2]廖赢.低碳与高速公路的建设并行[N].中国时报,2009-08-04(2).
[3]张国宝.低碳经济中的高速发展[J].城市生态,2010,23(1):43-46.
关键词:扶手电梯;节能改造;方案 优化
目前,我国乃至全世界正处于能源紧张时期,能源枯竭是我们面临的巨大挑战。过度开发以石油为主的不可再生石化能源,不但面临不可持续发展的问题,带来的环境恶化也极大地威胁着我们的生存环境,因此,节能减排成了各级政府日益重要的工作,持续运行的扶手电梯的节能改造也有巨大的潜力可挖。
一、扶手电梯在节能方面的可挖掘性
相对于本来就间歇工作的普通垂直电梯,扶手电梯由于具有连续运载、方便快速、运力大的特点,在许多公众场合具有直梯无可替代的作用,发展十分迅速。但也正是由于它连续运行,在空载率较高时,浪费电力和机械磨损高的缺点也十分突出。因此,节能改造的前景广阔,市场巨大,经济效益和社会效益将十分巨大。国内北京、上海、深圳等地的许多单位对其这个先天缺点进行了技术改造,并在许多公众场合投入了使用,其中规模最大的当属深圳地铁已投入的200多台扶手电梯。
二、目前国内在用的扶手电梯自动感应节能改造案例特点及优缺点分析
由于电梯属于特种设备,直接关系到乘员的人身安全,在目前的技术标准中,并没有自动感应启停方面的规定,因此,目前国内在用的扶手电梯自动感应节能改造项目,大多是业主提出需求,委托原生产厂家进行技术改造,以确保安全。根据其特点,技术方案主要有以下两种:
(一)进出口处设红外线探头,使用人靠近进口时,电梯自动启动全速运行;进出口处探头一段时间没有感应信号,表示梯上已无人,电梯停止进入待命状态,直至有人靠近重新启动。这种模式在无人乘坐时电梯完全停止,节省电力,同时也减少机械磨损,主要适用于人流很不均匀,电梯空载率较高的场合。
采用这种方式,存在以下弊病:
1、运行方向控制如设计为人工设定运行方向时,使用人进入处于待机状态的红外感应区,电梯从停止状态启动,如设定运行方向与使用人需求运行方向相同,则使用正常,安全方面也不存在问题;
2、如设定运行方向与使用人需求运行方向相反时,会出现明显的安全问题。
例如使用人本欲向上,电梯设定是向下运行,那么当他进入下端的感应区时,电梯是不启动的,如果使用人以为电梯没开,拾级而上,从上面出口出来时,触发上端的感应器,电梯会启动这时如果仅仅是一人还好,因为他触发上端感应器时,人已经离开梯板,一般不至于发生危险;但如果是两个或两个以上的人,那后面的人仍在梯板上,电梯突然启动,就可能会发生危险,违反了“人在梯上,电梯不得启动或停止”的安全规定。
如设计成“先入定向”,即上下任何一个感应器受触发,那么运行方向就以受触发的方向为准,即如果下端的感应器受触发,那么系统就认为使用人是欲向上的,启动向上运行,与使用人的要求一致,那么,上述的安全矛盾就不存在,也非常方便使用人,无需顾及电梯的运行方向。但是这会带来另一个明显的使用矛盾:如果两个或以上的人使用电梯,而又几乎同时分别进入了两部电梯,那么两部电梯就会同向运行,这时开始的一段时间内,欲使用另一运行方向的使用人就会“望梯兴叹,无梯可用”,无法满足基本的使用要求。
所以,设计能自动启停待机的系统,要考虑的情况比较复杂。
(二)进出口处设红外线探头,安装电机交流变频装置。电梯开启后一段时间无人乘坐时,电梯变降频(降频为25赫兹左右)慢速运行;有人进入入口时,电梯快速进入全速运行状态;进口和出口处探头一段时间没有感应信号,表示梯上已无人,电梯重新进入变频运行状态。这种方式适合人流稍多,无需完全停机的场合。
但这种方式显然并不适用于人流不均或人流很少的场合,因为节能效果要大打折扣,而且减小机械磨损效果亦不理想。
这种只降频不停机的运行方式,由于电梯始终处于全速或慢速运行状态,给使用人以明显直观的方向提示,辅以导向箭头等,一般就不会发生上述逆行进入的问题,一般也就不至于产生由于节能改造而带来明显的安全问题,所以深圳地铁就采用了这种方式,多年来运行都很正常,没有发生安全事故。
三、技术方案优化
综上所述,以上两种方案均有明显的弊病,使用效果与适用场合都有局限性。找到一种可行的优化方案,对这个新兴的领域有着现实的借鉴作用。
扶手电梯由于一个时间只能向一个方向运行持续输送人流,所以一般都是成对安装,运行时两部运行方向相反,但空间布置上,有紧挨一起安装的,也有相距较远位置安装的。根据这个特点,对扶手电梯的感应启停节能改造,主要的矛盾有:
1、电梯的设定运行方向与人流需求运行方向的矛盾;
2、从停止状态转换为运行状态的安全矛盾。
因此,方案优化的目标是找到一种既完全满足使用要求,又能满足安全要求的停机运行方式。
根据以上的分析,在深圳某完全开放的大型公用事业场所,我们设计了一种全新的模式,并付诸实践,改造了共16台电梯并投入实际运行。
根据扶手电梯具体的使用要求和安全规定之间的矛盾特点,我们设计了一种以“先入定向”和“联机运行”为最大特点的技术方案。
具体方案为:
1、每台电梯系统控制采用成熟可靠的进口PLC编程控制方式,简单、成熟、可靠;
2、采用简单可行的上下端各一对红外感应器获得使用人进入信号的方式;
3、采用“先入定向”这种最人性化的运行方向确定方式,即任一端感应器被触发,即确定该端为运行方向始端,与使用人需求完全一致;
4、配对的两部电梯之间设置联动控制,任一部电梯启动时,同时自动启动另一部反向运行,很好地解决了这个比较棘手的运行方向矛盾;
5、触发启动运行后,连续一段时间无人使用(时间间隔可根据需要通过PLC编程调整),电梯转为降频(25HZ左右,采用额定容量比电机高一级的交流变频器)运行状态;如相隔一段时间再无人使用,则自动停机;
6、包括手工启动,任何一部电梯运行方式改变时(包括启动、降频、停机待机等),另一部同时自动同步改变,以同时满足使用要求和安全要求;
7、各种技保和安全停机信号完全采自电梯原有信号,原有所有保护功能任何时候都正常有效,符合厂家安全设计规范;
8、采用并联控制方式,不改动电梯原控制线路;
9、设置自动手动转换开关,确保电梯原有功能不受任何影响;在自动控制发生故障时,可以快速屏蔽自动控制,恢复手动控制。
具体的线路根据电梯厂家的具体资料和以上的方案进行设计,并没有多大的难度,而且技术都很成熟,没有新技术的风险,所以,技术方案的优化是改造是否合理和成功的关键。
【关键字】 实时数据库 数据采集 网络拓扑 调度服务 告警
【Abstract】Real time database (Real Time Database) is a branch of database system development, database technologycombined with real-time processing technology, is to support the software development of real-time control system, data collection system, CIMS system etc.. The applications of the database to facilitate data collection, historical data storage, improve the system especially the performance of the database system, and provide the basis for data mining.
【Keywords】Real Time Database Data CollectionNetwork TopologyScheduling Service Alarm
一、引言
当前大多数公司都使用复杂的人工跟踪监测方式,或者根本不清楚自己的硬件资产基础。由于不了解自己IT资产的基础,从而导致了时间、资金以及系统性能上的损失。面对IT资产管理的迫切需求,对传统上被看作成本中心的IT部门也提出了更高的要求,"更充分利用现有资产"、"更严格地控制资产"、"获得更高的投资回报",这些不仅是企业对IT部门的殷切期望,也越来越成为企业考量IT部门的重要内容。
在IT资产性能监控领域,数据采集基本上使用自定义服务实现,将采集的数据存储在关系数据库中。通过实时数据库的使用,重复利用实时数据库插件,如OSI PI实时数据库系统插件MCN提供的数据采集接口SNMP/Ping/ TCPResponse/Perfmon,该插件能最大程度的减少开发周期,提高数据采集的性能和稳定性,而且实时数据库海量的存储有关系数据库不可比拟的优势。
二、系统总体架构
IT资产性能监控系统构建于JavaEE平台,采用分层提供服务支持的设计思想,多层架构是一种被行业证明过的软件架构模型,对开发一些解决可扩展性、安全性、容错性方面的企业级(客户端/服务端)应用程序支持。将系统划分为数据库层、数据访问层、业务逻辑层、业务表现层和系统接口层。系统对每一层定义明确的功能接口,同时在层次内实现组件化的接口实现。层次化、模块组件化的实现,使系统具备了最大程度的灵活度,从而能对业务需求的变化做出快速的反应,使系统具有很好的扩展性。(图2)
三、系统部署结构
IT资产性能监管系统部署在企业内网环境中,可以采用虚拟服务器、单机服务器、双机热备或集群方式部署服务端。系统服务端在华电国际总部采用总部虚拟机部署、总部及电厂客户通过广域网访问。集团广域网提供了足够的带宽,系统在数据采集和http访问请求不会对其他正常的网络通讯造成实质性影响。(图3)
四、关键技术
4.1 ExtJS
ExtJS可以用来开发RIA也即富客户端的AJAX应用,是一个用JavaScript写的,主要用于创建前端用户界面,是一个与后台技术无关的前端Ajax框架。因此,可以把ExtJS用在.Net、Java、PHP等各种开发语言开发的应用中。ExtJs最开始基于YUI技术,由开发人员JackSlocum开发,通过参考Java Swing等机制来组织可视化组件,无论从UI界面上CSS样式的应用,到数据解析上的异常处理,都可算是一款不可多得的JavaScript客户端技术的精品。
4.2数据采集及存储
本系统中主要使用OSI PI MCN 插件提供的SNMP/Ping/ TCP Response/Perfmon接口实现数据采集。关系数据库使用JDBC连接使用DBA权限的用户执行数据库执行脚本方式进行性能数据采集。
网络设备的大部分监控参数都支持SNMP协议,可以直接使用SNMP接口实现数据采集。网络设备主要监控的参数包括:连续运行时间、端口状态、端口管理状态、端口带宽、端口进流量、端口出流量、端口丢包率、端口错包率等。主机(包括虚拟机)主要监控的参数包括CPU利用率、内存利用率、网卡进出流量、磁盘使用量等可通过SNMP接口采集。进程信息、进程CPU利用率、进程内存占用量等信息通过JMX获取,JMX(Java Management Extensions,即Java管理扩展)是一个为应用程序、设备、系统等植入管理功能的框架。JMX可以跨越一系列异构操作系统平台、系统体系结构和网络传输协议,灵活的开发无缝集成的系统、网络和服务管理应用。
关系数据库如Oracle/SQL Server 等监控参数包括会话、服务进程、表空间、锁信息、内存占用等,通过Jdbc连接数据执行DBA权限的脚本进行参数查询,定时将参数值回写至实时数据库存储。
4.3 SSO
SSO英文全称Single Sign On,单点登录。SSO是在多个应用系统中,用户只需要登录一次就可以访问所有相互信任的应用系统。它包括可以将这次主要的登录映射到其他应用中用于同一个用户的登录的机制。SSO是目前比较流行的企业业务整合的解决方案之一。
本系统使用华电国际集团已经存在的LDAP目录存放的用户信息,LDAP目录中可以存储多种数据类型,包括用户名、密码、电子邮件地址、邮件路由等信息。LDAP协议是跨平台和标准的协议,对基于不同平台的应用系统有良好的兼容性。
4.4 HTML5
本系统的网络拓扑、应用系统拓扑使用了基于HTML5的网络图组件。使用HTML5 Canvas技术,绘制清新、流畅的网络图,可用于社交网络图、拓扑图、流程图、地图等需求, JS组件封装,藏繁琐于简洁,轻松构建优雅的互联网应用与企业应用,让数据的在线可视化变得容易。
该组件的特点是主要有以下几点:轻巧、高性能 -支持上万图元,流畅操作;矢量图形 - 支持SVG矢量图形,无极缩放;交互体验 -漫游交互,改进交互事件、支持手持设备;注重细节 -GIF动画,丰富渐变,层次控制等。
4.5 Quartz
Quartz是OpenSymphony开源组织在Job scheduling领域又一个开源项目,它可以与J2EE与J2SE应用程序相结合也可以单独使用。Quartz可以用来创建简单或为运行十个,百个,甚至是好几万个Job这样复杂的程序。Job可以做成标准的Java组件或 EJB。
本系统中的参数告警、告警动作触发及关系数据库性能参数数据采集都是通过基于Quartz插件的调度服务结合调度服务管理页面Quartz UI实现。Quartz UI负责调度任务的注册、启停、触发器定义等,Quartz UI的运用使调度任务有了统一的管理入口,使调度服务类应用具备了良好的扩展性。
五、业务功能
5.1网络拓扑
本系统中通过基于HTML5组件的网络拓扑图直观展示网路设备如路由器、交换机、防火墙的状态。局域网拓扑、广域网拓扑主要监控网络设备的端口状态、端口流量、CPU利用率、内存利用率、端口丢包率、端口错包率等参数。端口状态由UP状态变成DOWN状态、端口流量超过阈值、设备的CPU或内存利用率超过阈值等,此网络设备的颜色变成红色、出现告警信息,系统会触发用户设置的告警动作,如短信通知、邮件通知和系统弹出框等。
通过拓扑图实现应用系统的全局直观展现。从网络层的路由器、交换机、防火墙到主机、数据库、中间件的全局监控、再借助HTTP模拟请求监控访问端口,实现对应用系统各个环节的全局监控,任何一个环节出现问题都会在拓扑图上红色告警并触发告警动作。通过应用系统拓扑,实现了应用系统的性能瓶颈的快速、准确定位。
5.2告警及通知
系统管理员通过管理页面设置告警参数和告警动作。告警参数需要设置告警级别、告警阈值(支持一般告警、严重告警、故障告警三个阈值)、持续时间、告警参数对应的测点。以主机CPU利用率为例来说明告警设置原则,如用户设置CPU利用率超过90%并且持续十分钟以上告警,需要用户自定义的参数包括:告警级别、告警描述、阈值上下限、持续时间。
对于核心资产的关键参数,为实现快速响应,用户可以设置告警动作来通知相关责任人,告警动作包括邮件、短信、系统弹出框等方式,用户还可以任意组合的告警动作。
5.3资产初始化
降低添加监控资产操作复杂度对提高整个系统的用户体验至关重要。因此在实现本系统资产初始化功能时,我们进行了多次颠覆式的调整,以最大限度的降低操作复杂度、提升用户体验。
主机、网络设备初始化,用户录入IP地址后系统自动检测主机逻辑磁盘、网卡、网络设备端口等部件信息,自动生成系统预定义的监控参数、自动按照定义的规则生成实时数据库测点信息、用户只需要将自动生成的测点导出,直接导入到实时数据库,即可完成设备监控的初始化,用户可以根据需要设置告警触发的动作。这种方式最大程度地简化了系统初始化工作,极大地提升了用户体验。
六、结语
基于实时数据库的IT资产监管系统方案,目的在于充分利用实时数据库吞吐量大、支持高并发、支持海量存储的优势,结合它自身的插件方便快捷地实现IT资产监控参数的采集和海量存储,提高了开发效率和系统稳定性、实现对主机(包括虚拟化主机)、网络设备、数据库、中间件等IT资产性能的全面监控。
参 考 文 献
[1]陶利军. 决战Nginx高性能Web服务器详解与运维系统卷.