能耗监测系统

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能耗监测系统范文第1篇

关键词：大型公共建筑；能耗监测；数据采集

中图分类号：TU113文献标识码： A

引言

随着我国经济社会的发展，各行业对能耗的需求与日益增，同时由于能源的过度开发使用，对环境资源压力的影响也越来越大，因此节能减排是我国各级政府长期以来的战略目标和倡导节能环保的一项重要举措。城市建设快速发展，居住建筑和公共建筑的年竣工面积连续增长，建筑能耗也随之增长。建筑能耗是当前社会三大能耗之一，占社会总能耗的26.7%，并且随着经济的发展和人口的增加还在不断地增加。特别是国家机关办公建筑和大型公共建筑，这些建筑是人员密集、十分宽敞的地方，建筑能耗十分巨大，但由于建筑能耗基数巨大，节能潜力最大的也是国家机关办公建筑和大型公共建筑，只需要在公共建筑建立节能监管体系，实施很小的节能方案改造，积少成多，便可以直接带来巨大的经济效益，减少大型公共建筑的运行成本。

一、研究公共建筑能耗监测系统的意义

建设能耗监测系统的目的是实时掌握城市所有国家机关办公建筑和大型公共建筑的耗能情况，系统主要通过监控每栋楼的用电负荷来判断是否耗能，及时发现问题并提醒业主进行改造。四川省首批列入试点的两家单位是西华大学和成都市建委大厦。按照计划，到今年底成都市将完成能耗监测平台基础建设，建立监测数据中心；并逐步完成国家机关建筑和大型公共建筑的监测平台建设。

随着系统的逐步完善和推广，更多的国家机关建筑和大型公共建筑将接入城市能耗监测系统的管理范畴。通过智能化的能耗信息监测系统，将能耗数据自动采集上传到服务器数据库中，系统监管平台对重点建筑能耗进行实时监测，通过能耗统计、能源审计、能耗管理、能效公示、用能定额和超定额加价等制度，加强和提高国家机关办公建筑和大型公共建筑的物业管理部门能耗运行管理水平。

有了能耗实时监测数据的指导，建筑主管部门可以对于一些能源消耗较大的建筑物集中进行改造。例如对建筑的外墙结构进行改动，加装保温材料；对建筑的空调系统、照明系统、计算机机房中心、电梯系统进行整改，调整运行时间，合理分配用电时段，减少不必要的能耗设备。通过建立能耗监管体系，使国家机关建筑和大型公共建筑实现优化耗能，建筑单位面积的能耗降低到同类建筑最低能耗标准，实现节能减排的目标。

二、Microsoft SQL Server 数据库

数据库采用微软公司 MS SQL Server 2000。大部分用户均是 windows 操作系统，在主流的数据库平台中 Oracle 和 Microsoft SQL Server 的选择上，考虑到性能、系统资源占用、部署成本、易维护性等多方面的因素，系统采用 Microsoft SQL Server 作为后台数据库系统。

MicrosoftSQLServer 能提供超大型系统所需的数据库服务。大型服务器可能有成千上万的用户同时连接到SQL Server 实例。SQL Server 为这些环境提供了全面的保护，具有防止问题发生的安全措施，例如，可以防止多个用户试图同时更新相同的数据。SQL Server 还在多个用户之间有效地分配可用资源，比如内存、网络带宽和磁盘I/O。超大型Internet站点可将其数据分开存放在多台服务器上，从而使处理负荷分散到多台计算机上，使站点能为成千上万的并发用户提供服务。

三、公共建筑能耗监测系统设计

（一）、软件功能设计

国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测管理系统利用互联网连接各个建筑安装的数据采集器，同时通过 Web 服务提供给用户服务，数据中心软件系统的功能设计如下图所示：

图1系统功能框架图

系统分为用户界面层、应用层、数据层、网络层四层架构：

用户界面层是提供用户交互服务，面向的用户主要有监管领导、物业人员、系统管理员、建筑业主、社会公众，这些用户使用系统分配的用户名和密码登录到系统，系统自动根据用户类别分配权限。

应用层是针对具体的能耗监测业务应用，包含电能数据采集服务、协议数据解析、数据逻辑处理、数据上传下载、信息协同服务、统计分析服务、物业管理服务、能耗网站服务、短信息服务、建筑信息维护、系统管理功能。数据层是中心服务器的后台数据库，整个系统的数据中心，按照目前设计的功能，采用不同的数据库表，存储了建筑基本信息库、分类分项能耗库、GIS 地理信息库（建筑位置）、数据采集器原始数值库（数据采集器上传的历史数据）、人员权限库；网络层是系统的基础设施库，根据数据传输的内容和途径分为移动通信网（数据采集器上传数据的网络 GPRS 和短信息）、建筑内部局域网（建筑物内部的集中传输数据的网络）、政府电子政务网（政府监管部门用户使用的网络）、Internet 互联网（公众用户和中心服务器架设的网络）。其中政府电子政务网与互联网之间属于两个物理隔离的网络，存在数据交换问题，中心服务器可采用网闸方式将数据摆渡到电子政务网的服务器中心，实现数据同步。

（二）、数据采集

1、能耗计量装置

建筑物能耗计量装置主要包括电能表、热量表及水表等。

（1）热量表

热量表是用于测量及显示水流经热交换系统释放或吸收热量的仪表，分为整体式和组合式两种。热量表流量测量装置以测量方式为标准，主要可分为电磁及超声波式、机械式和压差式三大类，热量表温度测量装置主要分为接触式和非接触式两大类。热量表应带有检测接口或数据通信接口，接口形式可为RS485 或无线接口；热量表还应具有断电数据保护功能。

（2）电能表

能耗监测系统中使用的电能表应具有监测和计量三相（单相）有功电能和有功功率或电流的功能，多功能电能表至少应具有监测和计量三相电流、电压、有功功率、功率因数、有功电能、最大需量及总谐波含量的功能。电能表均应具有数据远传功能，至少具有符合RS485 标准的串行电气接口，采用Modbus 标准开放协议或符合《多功能电能表通信协议》（DL/T 645-2007）中的相关规定。电能表精确度等级应不低于1.0级，配用电流互感器的精确度等级应不低于0.5 级。

（3）水表

远传水表是在普通水表的基础上加装电子采集模块而成，电子模块完成信号采集、数据处理、存储并将数据通过通信线路上传给中继器或手持式抄表器。远传水表采用一体式设计的表体，可以实时地记录并保存用户用水量。每块水表都有唯一的代码，当接收到抄表指令后可即时将数据上传给管理系统。

2、数据采集器

数据采集器是一种采用嵌入式微计算机系统的建筑能耗数据采集专用装置，具有数据采集、处理、存储、传输以及现场设备运行状态监控和故障诊断等功能。系统硬件主要包括微处理器、I/O 接口、人机接口及通信接口四部分，软件部分主要由监控程序和功能执行程序组成。

数据采集器应具有以下功能：

支持根据上位机或数据中心命令采集和主动定时采集两种数据采集模式，定时采集周期可灵活配置（5 分钟到1 小时可调）；支持对面向不同种类能源、不同品牌的计量装置，包括电能表及热量表等进行数据采集；在数据传输前对数据包进行加密处理，采用AES 加密和MD5 身份认证机制。

结束语

大型公共建筑能耗监测系统能够实时记录建筑物用能状况，自动进行能耗数据处理，完成建筑能耗结构、建筑用能效率及建筑节能潜力数据分析，并将相关统计数据报送上一级数据中心。大型公共建筑能耗监测系统的建设是一个长期的过程，需要业主和广大设计人员的共同努力。能耗监测系统为大型公共建筑节能改造提供数据支持，建设和完善能耗监测系统能够为实现建筑节能规划目标奠定坚实的基础。

参考文献

能耗监测系统范文第2篇

关键词：能耗监测系统；节能；数据采集系统

1引言

目前，建筑能耗监测系统在我国还处于初期阶段，技术还不成熟，没有获取建筑耗能真实统计数据的有效方法，直接后果是建筑节能工作一直带有很大的盲目性，甚至误导工作方向和重点。本文所指的能耗监测系统应用于大型公共建筑，是通过对建筑安装特定的分类和分项能耗计量装置（例如智能电表、智能水表、智能气表等等），采用GPRS/WI-FI等无线数据传输等方式把实时能耗数据传送到监测软件平台，在线能耗监测软件平台通过实时监测和动态分析采集到的数据，为节能改造提供有力的数据支撑。

早在2008年，住建部颁发了《关于印发国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设相关技术导则的通知》，主要针对建筑能耗监测软件技术规范做了明确的说明。目前国内大型公共建筑采用的建筑能耗监测手段相对还比较落后，有的甚至还采用手工抄录的方式，效率低而且容易产生误差，无法实现实时监测，这对掌握大型公共建筑用能情况，了解用能问题，方便管理者制定相关的节能措施造成困难。

本文首先针对建筑能耗监测系统的整体软件平台框架：整体框架采用SaaS模式设计、网络传输框架采用无线网络传输方式、数据传输采用xm编码加密方式传输在客户端再加密的方式进行读取，然后研发出实现以上功能的关键技术，最后针对广州市荔湾区25栋大型公共建筑能耗监测的数据进行了模拟。

2国内外同类技术情况

国外楼宇智能化已经发展的相当成熟，并且智能化、信息数字化程度较高。现在发达国家的智能建筑系统大都是按照建筑物使用功能进行设置，这是没有刻意把智能化放在建设目标上，但是智能化系统的装备方式是先进的，系统的设置是完备的，系统的工程设计是准确的，系统的运行状态是良好的。

我国仍缺少高技术的楼宇智能化系统集成技术、理念、态度。另外，在准确把握智能建筑的设计定位、高质量的工程实施与系统有效运行管理方面，与国外发达国家相比还有一定的差距。正是因为缺少相应的规范，楼宇智能化设计方面也存在缺乏全面性和长远性的情况，施工质量难以保证，造成一些应用楼宇智能化系统的建筑缺少各系统整体运作机制，结果事倍功半，造成投资的浪费。楼宇能耗监测系统在实时性、可靠性、稳定性等方面都达到了很高的水准，已经形成了包括美国霍尼韦尔、美国江森自控、德国西门子等公司在内的一系列智能楼宇能耗监测系统产品。

智能建筑自1984年1月出现以来（美国康涅狄格州哈特福德市的都市大厦），在欧、美、日及世界各地得到迅速发展，其中以美国、日本兴建最多。目前，美国有智能大厦数万幢。表1是国外几种成熟智能楼宇能耗监测系统产品的对比表。

表1智能楼宇能耗监测系统产品的对比

序号产品名称主要功能1江森自控的合同能源管理通过对项目进行能源计量与审计，找出能源浪费的所在，然后提出能源改造的解决方案，最后和客户签订合同，为客户提供节能项目的设计和管理服务2西门子的能源监测和控制系统以ASP技术为依托，用户的消耗数据通过西门子中央服务器，利用用户专属的安全站点获得，能耗数据通过Web手动或自动上传，这样的监测系统保证了用户能耗的透明度与可控制性3霍尼韦尔的能源管理系统将大型公共建筑分项能耗获取、数据传输、数据库与数据分析、模型等技术结合起来，对多栋建筑的多台设备或用户的能耗进行综合管理，建立公共建筑基本信息及能耗数据库，从而研究出有效的节能运行方案

国内智能楼宇的发展尚属起步阶段，但在国家和企业的共同推动作用下，虽然起步较晚，但发展极其迅速（表1）。楼宇智能化产品的主要代表有上海元上能耗计量管理系统以及研华BEMS楼宇能源管理系统。其中这两者之间各有其优点，如表2所示。

国内已有楼宇能耗监测系统软件在界面、数据实时性、监测结果分析、数据挖掘以及数据传输安全可靠性等方面都做的比较好，但是，数据采集基本都是基于在线数据采集分析技术来实现的，对于无线数据传输技术以及无线数据传输的加密性和安全性的研究比较少，因此，进一步限制了这些系统的环境适用性。

3能耗监测系统技术框架

3.1软件系统整体框架

本文研究的大型公共建筑能耗监测软件平台，是一款基于《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统-软件开发指导说明书》的要求进行设计，符合国家的规定的设计标准。软件系统整体架构如图1所示。

图1软件系统整体架构

如图1所示，本文研究监测软件平台分为网络技术设施层，主要功能是用于采集器前端数据传输。信息资源与数据层主要是存储采集器采集到的分项能耗数据；应用层主要包括数据及消息管理系统、数据分析展示子系统、信息服务子系统和后台管理子系统4个系统，每个管理系统下面由一个或多个子系统构成。应用层主要功能是用于数据处理、展示及数据监测功能，把应用层划分为相对独立的子系统模块，可减少各子系统数据间的相互干扰，由于各个子系统模块之间没有数据交叉，因此，在后续软件平台维护将更加方便、系统的扩展和兼容性将变得稳定。最后是表现层，主要是数据的显示。

3.2软件系统整体框架

如图2所示，本文中的建筑能耗监测系统，包含监控终端、数据库、数据管理系统（MDMS）、数据采集系统（MDCS）、防火墙、通信网络、集中器和楼宇采集终端。

图2图2软件系统整体框架

楼宇采集终端发送相关数据至集中器，楼宇采集终端是指电能表、水表、冷量表、气表中的一种或几种，相关数据包含能耗数据、状态信息及和时基信息等；集中器将相关数据转换成TCP/IP协议数据包，通信网络、防火墙发送至数据采集系统（MDCS）；数据采集系统（MDCS）对相关数据进行处理，并将已处理的相关数据发送至数据库，数据库对已处理的相关数据进行存储、分析和展示；数据采集系统（MDCS）对集中器与楼宇采集终端之间的通信模式和通信协议进行管理，定时对通信状态及通信数据进行自动查错，并对数据丢失、工作状态异常进行处理；数据管理系统（MDMS）从数据库中获取已处理的相关数据，根据系统设置的能耗监测指标体系进行统计分析和状态评估，并将已分析和评估的结果发送至数据库，数据库对已分析和评估的结果进行存储、分析和展示；监控终端从数据库获取已处理的相关数据和已分析和评估的结果，并进行综合分析；监控终端根据综合分析，经由数据库、数据采集系统（MDCS）、防火墙、通信网络、集中器，将控制指令发送至楼宇采集终端，改变楼宇采集终端的工作状态。

4系统关键技术点

4.1多种能耗采集终端的接入

节能改造中，由于现存很多不同年代的能耗采集终端，对这些能耗采集终端的数据如何合理的采集是一个非常重大的问题，具体方法有全手工抄表和换智能表计自动抄表两种方式。另外，对不同品牌的能耗采集终端，如何用同一个集中器进行连接，也是一个关键问题。因为不同的品牌，可能会很有私有协议的存在。

因此，对市面上能耗采集终端的主流品牌，要进行统计和协作，使得自己开发的集中器以及软件系统能够顺利接入各种不同的能耗采集终端。

4.2软件系统的开发

根据系统的整体框架分为多层结构的特点，本软件平台的开发引入“基于子系统平等开发方式”的系统设计模式，采用Java、JavaScrip等编程语言进行编码，数据存储数据库采用阿里云数据库，通讯技术采用稳定的RS485数据通讯标准，软件系统结构如图3所示。

图3智能建筑集成系统框架

5主要创新点

本项目中的建筑能耗监测系统，其技术的先进性及创新性主要表现在：无线传输方式的应用可以有效降低布线的投入，节约成本。该系统可以将能耗采集终端采集的能耗数据传输到数据终端进行综合分析，采集终端包括电能表、水表、冷量表、气表，并可以将同种能耗按不同用途进行分类计量，从而实现能耗数据的分项计量和分类计量。楼宇采集终端与集中器之间的通信方式，可选择有线方式或无线方式；有线方式为RS485、电力线通信（PLCC）、快速以太网（FE）中的一种或几种；无线方式为Zigbee、RF（230～960MHz）中的一种或几种；根据应用场景具体选择不同的通信方式。

建筑能耗监测系统，对建筑能耗信息采集方式有两种，一种是定时轮询采集方式，集中器定时（15～60min）依次向所连接的各个楼宇采集终端发起采集信息的指令，各个楼宇采集终端依次向集中器发送各自能耗信息、工作状态和时基信息，集中器收集各个楼宇采集终端的信息，并缓存在集中器的存储单元中，由数据采集系统（MDCS）经由防火墙、通信网络，不定时地获取集中器的存储单元中的信息。另一种是主动定点采集方式，监控终端对特定楼宇采集终端发起采集信息的指令，特定楼宇采集终端收到采集信息的指令之后，经由集中器、通信网络、防火墙、数据采集系统（MDCS）、数据库，将经过采集、传输和处理的能耗信息，发送至监控终端。从而实现能耗数据的实时监控。

（1）应用创新。该系统运用计算机技术，可以根据能耗指标体系，将能耗采集终端采集的能耗数据传输到数据终端进行综合分析，实现对写字楼建筑能耗的实时监测，是一种新型能耗监测系统，推动了能耗监测平台的发展。

（2）技术创新。在该项目中通过有线和无线方式将楼宇监测终端，包括电能表、水表、冷量表、气表等，与数据中心联系起来，实现了能耗数据的分项、分类计量，无线传输方式的运用降低了成本，提高了效率。同时采用定时轮询采集方式和主动定点采集方式进行能耗信息采集，实现了能耗数据的实时监控。

6平台应用

本文研究的平台选取了广东省广州市荔湾区25栋大型公共建筑的用能数据进行模拟，如图4、图5。

图4广州市荔湾区25栋建筑能耗模拟

能耗监测系统范文第3篇

【关键词】火电厂；单元机组；经济指标；在线监测；能耗分析

中图分类号： F406 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

随着经济的快速发展，我国的各行业发展迅速，火电厂的发展也是迅猛前进，并且取得了前所未有的成绩。对火电厂单元机组经济指标在线监测及能耗分析系统的开发研究更是促进了火电厂的发展，因此，我们对单元机组经济指标在线监测及能耗分析系统的开发研究是很有意义的。从目前而言，我国火电厂单元组经济指标的管理还不够完善，企业的管理水平也依然需要进一步改善，因此，在机组的正常运行下，加强对各种指标的在线监测，并进行能耗的分析具有重要意义。

二、火电厂在线监测优化软件的应用及能耗分析的现状

1、火电厂在线监测优化软件的应用现状

近10几年，研究热力系统节能分析的有关专著或论文越来越多，有较大影响的有《热力发电厂》、《火电厂热力系统节能理论》、《电厂热力系统节能分析原理》、《热力系统火用分析》、《节能原理》等。国外代表该领域的主要论著有《Steam Turbine and Their Cycle 》。目前有关系统节能降耗和机组性能在线监测软件的开发模型是基于这些论著的基本思想而进行的。这些论著在一定程度上反映了热力系统节能理论的前沿。从80年代开始，随着计算机技术和控制理论不断发展，国外火电厂优化软件逐步开始应用，经多年试验、使用、总结和完善，很多软件包已比较成熟，经济效益显著。90年代，计算机硬、软件发展及更新速度加快，不仅人机界面友好，系统互换性增强，而且随着数据库功能不断完善和开发，各种高级应用软件层出不穷。尤其是近几年，企业管理信息系统(MIS)和企业资源计划(ERP)系统的普遍应用，使得应用于火电厂的优化管理软件有了很大发展和更多应用。

目前，机组性能分析和优化软件已有单位做了大量的开发和试验研究工作，如:由华北电力大学陈鸿伟教授等，在火电厂现有信息资源基础上，基于模块构设计思想，利用先进计算机技术开发研制的火电机组能损分析系统。该系统对于 C/S 模式和 B/S 模式进行分析比较得出了基于两者混合模式的系统实现方案。针对系统数据采集和数据存储等关键问题，采用了 OPC 技术规范、共享内存的设计思想，极大地提高了系统的安全性和实时性。由华北电力大学张春发教授等开发的基于 C/S 模式的火电机组耗差分析系统，该系统采用了先进的数学模型和模块化思想，具有在线计算准确性高、运行维护方便、节约火电厂计算机资源等优点。张春发教授等还承担了国家电力公司的重大科技项目“火力发电厂设备、系统及运行节能在线监测研究”的研究任务，该系统在电厂现有的数据采集系统(DAS)或信息管理系统(MIS)之上，利用先进的火电厂节能理论，以热力系统为中心，对全厂主要热力设备进行耗差分析，实时地反映出电厂的运行经济情况，并以表格的形式集中地在线给出各热力设备的主要运行参数的额定值、定压运行应达值、滑压运行应达值、实际运行值以及由于运行参数偏离应达值而造成的煤耗偏差。

2、能耗分析的现状

针对火力发电厂机组能耗分析方面的研究发展过程主要包括如下几个阶段：初级阶段。在上世纪80年代就有专家专门研究火力发电厂的能耗问题，直至90年代电力大发展时期有较正式的能耗分析软件，比如耗差分析系统等。但那时的分析系统大部分采用手工获取数据，手工加载计算模型的方式，使用起来非常不方便，而且考虑的深度远远不够，比如没有划分合理的运行工况，能耗分析的结果准确性不高，过于孤立的考虑能耗分析，不能很好的对机组的优化运行起到指导作用等。中级阶段。1998年热工院侯子良教授提出SI这一概念，SIS 系统的准确定义是为火电厂全厂实时生产过程综合优化服务的生产过程实时管理和监控的信息系统，其中能耗分析成为SIS系统中的重要高级功能。SIS是我国独有的名词，缺乏统一的执行和验收标准，这一概念及其相应的产品在2001年至2008年这一段时间内得到了广泛的应用，但绝大部分的SIS系统并没有像宣传的那样站在非常高的高度上切实有效为发电企业带来直观的节能降耗效益。这一系统在2008年左右应用数量锐减，除市场饱和因素外，也证明了没有直观价值的产品没有长久的生命力。2008年以后，一系列的问题导致国家空前重视节能问题，节能减排工作各方面的压力都很大，如政府方面需兑现节能减排量的承诺，企业方面因能耗水平过高引起成本过高，竞争力降低，公众方面关注环境恶化，灾害频发，节能环保意识明显增强。从技术角度分析，没有系统性的节能减排策略和综合服务，条块分割，多头管理，杂乱无章，国家十大节能工程中“节能监测和技术服务体系”建设等严重滞后，这些都影响了节能工作的有序顺利展开。

三、在线监测系统与火力发电厂能耗分析系统需求分析

1、在线监测系统势在必行

（1）经济性分析

虽然软件包单项价格较高，但从取得的经济效益和回报率看，增加这些初投资是值得的。目前能提供优化软件的DCS供货商均有详细的技术经济分析报告，并已在某些电厂尤其是大容量、自动化水平很高的机组上成功应用，取得了一定经济效益。

虽然一些优化管理软件所带来的经济和社会效益短期内不会充分显示出来，但从长远利益看，这种科学管理会给电厂带来很大的收益。性能计算和优化软件可将设备、机组乃至全厂的经济指标详细量化，运行人员可根据操作指导选择最优化的运行方式；设备管理软件通过对各种设备多层次的维护方式，降低损坏率，延长使用寿命。

（2）必要性

电厂是消耗一次能源并生产二次能源的耗能大户，每年火电用煤约占全国煤总产量的1/4，因此，火电厂节能具有特别重要的意义。在线监测系统是促进电厂开展节能降耗工作的重要组成部分。

2、火力发电厂能耗分析系统需求分析

（1）系统功能性需求

自金融危机发生以来，能源企业对于节能工作的重视程度发生了很大的转变。在市场经济不景气的情况下，谁能把能耗或者说成本控制的更好也就意味着谁的竞争力将更强，很多能源企业以前连节能专工都没有，现在显然发生了重大变化，企业乐于并不得不充分重视能耗的管理和控制工作。另外节能减排工作已上升为国家战略，人均能源拥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对国家的能源战略提出了严峻的挑战。这些大的环境无疑也在对能耗管理的提出进一步要求。

①数据采集与存储

对底层控制系统生产过程数据进行采集，并统一时标、描述、量纲，在实时/历史数据库中记录机组生命周期的运行过程信息。

②工况监视与查询

通过采集全厂各生产过程控制系统实时信息，对全厂生产数据进行综合处理、统计分析，使用户可以在各终端上对全厂生产状况进行实时监视，通过生产模拟图、趋势图、棒状图和参数分类表等多种监视方式实时显示各单元机组及辅助车间的主要运行参数和设备状态。能对全厂生产数据进行综合处理、统计分析，并能监视、查询和打印，实时信息用 B/S 方式。

③能耗分析

能耗分析是用软件实现节能降耗的核心模块，也是本论文重点要阐述的问题。能耗分析面向全厂和各个机组，计算主机和辅助系统的各种效率和实际性能指标，为火力发电厂机组能耗分析系统本身其他高级功能和其他信息化系统提供能耗数据支撑。

④运行优化

运行优化功能模块主要包括：工况分析、操作指导两个部分。基于能耗分析的结果，充分结合发电厂运行规程和机组运行方式，进行优化调整，不仅仅是分析出能耗结果，而是同时给出具体的操作措施，帮助运行人员直观的进行优化操作，从而让机组持续保持经济优化运行。

⑤报表系统

报表系统是实用性最强的功能模块，虽然其本身并不包含多少创造性的东西，但是它却是整个系统对外展示的重要窗口，是使用最频繁的功能之一。报表系统应能实现自动生成日报表、月报表以及事件报表等。在报表中，可以选择当前值，也可以是统计值，还可以是任何时间段内的计算值。报表格式应可以实现用户自定义功能，支持Web方式。

⑥运行考核

考核的最终意义在于建立一种良好的管理评价体制，把能耗分析模块计算出来的结果最终反馈到机组的实际运行中去，从而最终产生经济效益。考核总体上可以分为两大类，一类是基于安全性的考核，一类是基于经济性的考核。

⑦系统管理

系统管理可以实现对本系统自身的管理以及外部扩展管理。所有能配置的功能都将在此得到灵活的处理，避免了大量的二次开发。系统管理可以让发电厂从软件本身解脱出来，把主要精力集中在节能降耗的具体措施上。另外通过系统管理可以让系统方便的扩展，适应以后更加复杂的需求。

（2）系统非功能性需求

①观感需求

版面布局应该尽量与节能监管部门目前使用的其他产品风格一致，默认情况下以灰色调为主；应该表现得稳重、权威；少用靓丽颜色，但确保重点突出。

②易用性需求

系统应该突出能源行业管理特点，避免纯粹的软件开发思维贯穿其始终。没有经过培训以及不懂英文的人，能够迅速使用该产品；对专业工程师来说，可以通过系统非常容易满足行业节能管理需求，可以在30分钟内无需接受任何培训就能熟练使用产品；对于年龄较大的，对电脑操作不熟悉的管理者，有直观的系统总界面帮助其获得信息，并能进行适度信息钻取。

③可维护性需求

大批的非功能性的改进，维护时间限制在30分钟内；单个新增功能菜单维护时间限制在5分钟内；系统管理（含权限，部门，角色等）的维护时间限制在10分钟内；所有跟前台展现相关的参数均可以实现后台配置和维护，维护时间不超过15分钟；不同企业间信息查看和维护，不应该频繁返回上一级操作后再选择，应提供一站式信息服务。

四、系统设计

1、系统结构

由于系统需要进行大量的数据处理和逻辑分析，所以采用了以数据库为核心的C/S结构模式。系统通过网络从电厂MIS系统和DAS系统中获取电力生产实时数据，其中煤、灰、烟化学分析数据要手工录入。客户端软件是统一的，都是通过浏览查看信息，所有的开发和维护都是在服务器端进行。这样的体系结构可以省略到现场采集数据的工作，同时数据来源准确可靠，节省开发成本。

2、数据库表的设计

数据库表的设计关系到整个系统的性能，是数据库设计中的重要部分。根据数据的用途，建立4个数据库表:实时表、分钟表、最优值表、/值0安排表。

(1)实时表

实时表用来存储系统计算和分析所需的实时数据，包括从MIS系统读取的和手工录入的。实时表是用来系统进行分析的数据源，同时也可以供参数实时监测调用。

(2)分钟表

这里记录的数据是统计实时数据在一分钟内的平均值得到的，在此表基础上可以形成“值”报表、日报表、月报表和年报表。

(3)最优值表

为了调用方便，将各工况的主要参数的最佳值保存在一个单独表中。根据最佳值的确定方法，表中的值是能够更新的。

(4)“值”安排表

系统具有“值”间指标竞赛的功能，需要统计各“值”在工作中的工作成绩，所以专门设计了一个值工作日期表，是每个“值”的工作记录。

3、系统功能

(1)经济指标在线监测

在线计算单元机组的经济指标，实时监视机、炉运行状态。

(2)经济运行在线指导

基于计算出来的经济指标及其煤耗偏差，为运行人员提供操作指导，可以提高机组的效率，及时消除故障隐患，确保安全运行。

(3)竞价上网

计算单元机组的标准发电成本、供电成本，分析成本变化规律，为管理部门分析成本构成提供有效依据。

(4)设备状态

该功能主要反映设备的当前状态，为检修提供必备的信息。对于汽轮机采用相对内效率反映其健康状况的变化；对于凝汽器与回热器，采用端差反映其健康状况的变化。

(5)值间经济指标竞赛

按照电厂制定的“值际安全经济指标竞赛办法”，统计各值每月完成的生产技术指标，并计算与额定值或者月度平均值的偏差，打出每个值的分数，供考核评比。

(6)运行报表

根据实时的经济指标，形成全厂日报表、月报表和年报表。按照电厂规定格式打印上报有关部门，供领导查询和考核。

(7)热力试验

系统可以仿真机组热力系统运行，并进行热力试验报告的自动显示和打印。

五、结束语

近年来我国的火电厂发展迅速，很多技术得到了广泛的应用，单元机组经济指标在线监测及能耗分析系统是针对电厂生产管理和竟价上网开发的，推动火电厂的进一步发展，因此，加强对火电厂单元机组经济指标在线监测及能耗分析系统的研究是很有必要的。

参考文献

[1]李蔚,任浩仁.300MW火电机组在线能耗分析系统的研制[J].中国电机工程学报,2002．

能耗监测系统范文第4篇

关键词：铁路信号；集中监测；智能诊断分析系统；智能分析；定位故障；及时处置

中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/ki.16723198.2016.24.095

1引言

在铁路里程持续增长的今天，特别是高铁的迅速发展，使得对铁路信号设备的需求也增多，为了保证铁路系统的稳定有序运作，需要对铁路信号设备进行集中的监测，确保设备的正常运行，保证铁路系统的正常工作。

目前，我国的铁路车站中，也非常重视对信号设备进行集中监测，大部分车站也都车站也都配备了铁路信号集中监测智能系统，能够对信号进行自动的分析，对铁路设备进行时刻的监测，监督其运行状态，判断其是否发生故障。对于目前我国的大部分车站，虽然配备了信号监测系统，但是这种系统只能进行常规的监测，算不上智能，只能对信号进行收集，并不能对全过程进行实时的监测，得到的信号数据也只能由人工来进行分析，也就是说，现在的铁路信号监测系统没有智能化，非常耗时，不方便。而智能化的铁路信号监测系统，除了能够实时监测铁路设备的信号状态，还能够对状态数据进行自动的分析，并且通过分析，初步判断设备是否处于正常工作状态，甚至也能对设备的未来趋势做出一定的预测。监测系统的智能化，就是需要对所收集的信号数据进行分析，并且进行判断设备是否处于正常工作状态，如果不是就会发出警报，对于故障特征微弱，处于发生故障的初始阶段的设备，能够根据状态数据进行预测，发出一定的信号进行提示。

2系统实现的功能

2.1实现对站场连锁逻辑关系的实时分析

铁路信号监测智能分析系统所需要具有的第一个功能就是对站场的联合锁的关系进行分析，这是系统应该具有的功能之一，在这个功能里，系统需要能够对一些瞬时的故障进行及时的察觉，并且记录下来，并且发出一定的警报，通过系统的分析，查找出设备出现故障的地方。

在这个功能里面，智能分析系统进行工作和分析的过程主要可以分成五个部分，第一个部分就是对进路的选排过程进行一致性的分析，通过分析，判断是否发出警报信号；第二个就是对进路的排列过程进行一个详细的分析，通过分析，为下一步做准备，这里主要分析的地方是对区段进行一些空闲检查以及对信号的状态变化进行监测；第三个就是对进路进行实时的监测，并且对于每一个状态数据进行分析，是否发生异常；第四个就是对进路的经过车辆进行分析；第五个就是对每个区间进行一个关联性的分析。

2.2道岔电路实时分析

除了对站场进行实时的分析之外，智能化监测系统还需要具备对道岔电路进行监测和实时的分析，保证道岔电路的状态处于正常，这里主要需要进行的工作有以下两个方面的内容，首先是对道岔表示进行实时的监测，关注其发出的信号，进行判断和执行下一步操作；第二个方面就是对道岔的转换进行实时的监测和分析，确保道岔转换过程不发生失误。

2.3轨道电路实时分析

对于铁路系统的稳定有序运行来说，轨道电路也是一个重要的部分，因此，智能化监测分析系统需要对轨道进行实时全过程的监测和分析。智能化监测和分析系统对轨道电路的实时监测和分析的过程主要可以分为以下的两个方面：首先是对区间段的故障进行监测和分析，确保分析故障的原因和所处的位置，以及判断出故障的影响程度；第二个方面就是对区间段的质量进行一个分析，这里主要分析的是轨道电路的分路不良区段以及设备的质量发生信号异常的分析。

2.4区间闭塞分区分析

区间的闭塞分区分析是智能监测分析系统所需要具备的功能之一，在对区间的闭塞分区进行分析时，主要的分析过程可以分为以下四个方面的内容：第一就是对区间的状态进行一个初步的分析；第二就是对电压信号的变化进行分析，进而对这个区间的过车的过程进行实时的监测；第三就是对铁路设备的质量进行分析，确保设备不发生异常故障；第四个就是对一定时间段内的电压信号曲线进行分析，判断是否有异常。

2.5列车的测长、测速

智能化监测和分析系统，除了需要具备前面所述的四种必备的功能之外，还需要能够对火车的长度以及速度进行实时的监测，这是比较容易实现的功能。

2.6自动通知故障

当发生故障时，需要能够自动的对故障发生的位置以及信息进行实时的推送，以便及时的进行处理。通常来说，要能够做到系统内的信息进行共享，这样就能够对监测和分析出的故障信息进行共享，和在铁路系统内进行传输。

2.7系统管理

系统的管理功能也是智能化监测和分析系统需要具备的基本功能之一。系统应该能够对实时监测的信号数据进行存储以及对分析产生的结果信息进行储存，一遍能够随时调用出来查看。

2.8故障报警及处理

故障的报警以及处理也是只能监测和分析系统需要具备的基本功能之一，当系统对铁路系统进行信号的分析，并且得到了故障产生的位置以及故障的发生

3系统实现的方法

3.1故障自动分类

智能化监测和分析系统对于现在的铁路系统来说是一种趋势，需要尽快的发展和普及，因为智能化的监测和分析系统能够对铁路信号设备进行实时的监测，并且能够依据信号数据进行分析得出故障位置和故障的形式，所以能够极大的减少人们的劳动强度，而且方便快捷。故障的自动分类，就是指智能化系统能够对分析出故障信息，进行分析判断，得出其影响程度，因而进行归类进行通知，按照严重的程度进行分类，使故障的种类一目了然。

3.2故障自动通知

故障的自动通知实现智能化监测分析系统的一种方法，智能监测和分析系统，在对信号数据进行收集和分析之后，将得到的数据进行存储，同时在安装了智能化监测分析的计算机内进行推送，让系统内都能够得到故障发生的位置以及故障的影响程度，一遍及时的作出应对措施。

3.3故障分析报告

除了从以上几个方面实现智能化监测分析系统的功能之外，还需要能够对故障的分析形成报告，比如说对一些正常的设备进行一段时间的监测之后，形成一些分析报告，以便于判断该设备所处的状态，具体来说，可以形成一天的状态监测报告以及一个月的状态监测报告等等，并且将状态报告进行存储和在系统内进行推送。

4系统实现的目标

对于铁路系统来说，设备众多，信号复杂，因此，智能化监测分析系统能够极大的提供便利性，对于系统来说，所需要实现的主要目标是实时的对设备进行的运行状态进行监测，将设备的状态信息进行分析，通过分析判断设备是否发生故障，能够找出故障发生的位置，并能够分析出故障的影响程度，对故障进行分类；同时依据分析结果，形成分析报告，及时推送信息。

5结束语

该系统主要依托铁路信号集中监测系统的硬件和软件平台及信息资源，对采集到的各种通断信号、模拟量和报警数据进行概括、分类和智能分析，并采用较为灵活的推理控制策略，应用智能分析方法，简化维修过程或直接定位故障发生地点，以方便信号工快速找出故障点，予以及时处置。

铁路信号集中监测智能分析系统与铁信号集中监测系统配合，实时监测及分析诊断铁路信号设备的各种状态及信息，提前发现事故隐患、避免及预防铁路一线事故的发生，在保证铁路安全生产方面发挥着重要的作用。参考文献

能耗监测系统范文第5篇

关键词： 建筑能源；建筑能源监控；节能减排

中图分类号：TM08 文献标识码：A 文章编号：

目前中国的大型公共建筑总面积不足城镇建筑总面积的4%,但总能耗却占全国城镇总耗电量的22%，为普通居民住宅的1020倍。”十二五“规划中，国家发展节能减排工作力度越来越大，要求在单位GDP能耗降低20%的节能战略目标。因此，建筑物的节能问题越来越成为建设工程中关注的焦点。

1.概念及现状

建筑能耗，国内外习惯上认为是使用能耗，即建筑物使用过程中用于供暖、动力、空调、照明、通风、输送、烹饪、家用电器、给排水和热水供应等的能耗。

建筑能耗监测通过在建筑物内安装分类和分项能耗计量装置，采用远程传输等手段及时采集能耗数据，实现建筑能耗的在线监测和动态分析功能的硬件系统和软件系统的统称。建筑能源监控是一种建筑节能的科学管理和服务的方法。其目标主旨是在于通过建立和建设能耗监控，实现对能耗的分析，并进一步提出能源使用的优化管理。

2.技术水平

能耗数据采集指标包括各分类能耗和分项能耗的逐时、逐日、逐月和逐年数据，以及各类相关能耗指标。各分类能耗、分项能耗以及相关能耗指标的如下：

分类能耗：电量、水耗量、燃气量(天然气量或煤气量) 、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量等；

分项能耗：照明插座用电（照明和插座用电、走廊和应急照明用电、室外景观照明用电）、空调用电（冷热站用电、空调末端用电）、动力用电（电梯用电、水泵用电、通风机用电）、特殊用电（信息中心、厨房餐厅等其他特殊用电）等；

能耗指标建筑总能耗（折算标准煤量）:总用电量、分类能耗量、分项用电量、单位建筑面积用电量、单位空调面积用电量、单位建筑面积分类能耗量、单位空调面积分类能耗量、单位建筑面积分项用电量、单位空调面积分项用电量等；

智能建筑能源监测系统的节能措施主要是由建筑设备管理系统（BAS系统）来实现的。根据国外工程经验，建筑设备管理系统（BAS系统）可为新的办公大楼节能20%左右。然而据统计，国内智能建筑中真正达到节能目标的还不到10%，80%以上的智能建筑内BAS系统仅仅作为设备状态监视和自动控制使用，造成投资的极大浪费。问题的根源就在于BAS系统属于工程性产品并非成套设备，需要BAS系统工程师在现场做二次编程才能实现控制功能，系统性能受现场工程师人为因素的影响很大，在加上很多智能建筑建设方和管理方、使用方分离，造成很少有用户真正关心到底节了多少能，用户在建筑节能方面的投入产出比是多少。事实上，由于缺乏建筑物地能源使用模型和完善的计量手段，即使有用户提出上述问题，也无法得到准确的数据。因此只有在智能建筑中设置能源监控系统，对建筑物地设备能效进行监测、分析和管理，并建立建筑物的能耗模型，才能真正实现节能的目的

目前我国主流的建筑能源监控系统都是有原BAS的知名品牌研发的，系统结构也基本类似，分为三层：现场设备层、网络通讯层和站控管理层。各系统分层的主要功能及特点包括有：

现场设备层：是数据采集终端，主要由智能仪表组成，采用具有高可靠性、带有现场总线连接的分布式I/O控制器构成数据采集终端，向数据中心上传存储的建筑能耗数据。测量仪表担负着最基层的数据采集任务，其监测的能耗数据必须完整、准确并实时传送至数据中心。

现场设备层获取的数据内容主要包括：建筑物环境参数、设备运行状态参数、各设备能耗数据等。获取的参数越多、运行的周期越长，越容易得到准确的结论。但若参数过多，又会造成建设成本的大量增加，因此可根据各建筑物的具体情况把数据分为：系统运行所必须的基础数据和辅助数据（可选数据），在管理效果和建设成本间取得平衡。

通讯层主要：是由通讯管理机RS485总线接口、TCP／IP通信协议以太网设备及其他类型的总线网络组成。该层是数据信息交换的桥梁，负责对现场设备回送的数据信息进行采集、分类和传送等工作的同时，转达上位机对现场设备的各种控制命令。数据传输应当采取一定的编码规则，实现数据组织、存储及交换的一致性。

站控管理层针对能耗监测系统的管理人员，是人机交互的直接窗口，也是系统的最上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备，如工业级计算机、打印机、UPS 电源等组成。监测系统软件具有良好的人机交互界面，对采集的现场各类数据信息计算、分析与处理，并以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况。

3.相关行业的现况

我国对减低建筑能耗工作非常重视，我国第一部有关公共建筑节能设计的综合性国家标准――《公共建筑节能设计标准}》已于2005年7月1日正式实施。2007年我国建设部及财政部联合发出的《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理的实施意见》以及《国家机关办公建设和大型公共建筑能源审计导则》，已经正式将建设建筑能源监测系统列为了建筑节能的重要组成不分。随后全国不少省市已经开始针对公共建筑的能耗监测系统提出了地方性的技术规程。例如：2010年江苏省颁发的《公共建筑能耗监测系统技术规程》以及山东省颁发的《建筑能源审计暂行管理办法》、2011年湖南省颁发的《建筑能源审计导则》等。

目前，从我国不断推出的关于建筑能源审计的各种技术规范、指引的文件，特别是住房和城乡建设部2008年推出的《国家机关办公建筑及大型公共建筑分项能耗数据传输技术导则》，都在逐步推行建筑能源监控集中联网技术。即不仅在建筑物本地进行能源监控，而且相关数据信息将通过有线或者无线（GSM或GPRS）公共通讯网络，将建筑内本地的建筑能源监控系统数据上传到数据中转站或省部级数据中心，从而实现远距离集中监控公共大型建筑的能源使用情况。该导则还提出对于除部级外的城市建筑能源监控数据中心还应将各种分类汇总数据逐级上传到部级数据中心，实现更高层级的建筑能源监测。