黃兆強 福州市第五建筑工程有限公司

現(xiàn)在已經(jīng)將建筑節(jié)能納入了國家基本法中，隨著人們節(jié)能意識的加強，為了更好的滿足社會需求，我國很多建筑也開始順應國家的政策。首先從培養(yǎng)學生的專業(yè)技能，讓學生養(yǎng)成量的節(jié)能習慣。本文將針對學校建筑節(jié)能監(jiān)測實訓系統(tǒng)設(shè)計進行分析，探討利用電子和計算機技術(shù)促進校園節(jié)能建設(shè)。

1 目標項目概況

隨著學校擴招，校園規(guī)模不斷的擴建，能源消耗也不斷增加，主要表現(xiàn)在一下幾個方面：（1）因為校園正在開發(fā)建設(shè)時期，所以每年需要的能源不斷增加。比如：改善校園、辦公環(huán)境、后勤軟硬件、科研等，都需要消耗大量的能源[1-2]。（2）有些學校不僅包括教務工作，同時也逐漸提高了社會服務和科技創(chuàng)新等工作，不僅需要增加能源，還需要增加投資。造成科研用電和生活用電大量增加，再加上教學用電，還有一些老舊教學設(shè)備需要及時更新，這些在管理上需要消耗大量的能源。

根據(jù)大型的公共建筑分裂方法，這些總結(jié)了幾點校園建筑功能設(shè)計特點，就是對校園建筑需要增加的子項編碼，以及不同的用途和功能，主要分成15種：

1行政辦公建筑

2 綜合樓建筑

3 學術(shù)報告廳

4 實驗實訓樓建筑

5 體育場館的建筑

6 學生生活中心

7 教學樓建筑

8 體育場館的建筑

9 醫(yī)療中心

10 學生創(chuàng)業(yè)園

11 信息中心建設(shè)

12食堂餐廳

13 學生宿舍

14 后勤中心

15其他

2 節(jié)能監(jiān)測實訓系統(tǒng)框架

在校園建設(shè)節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)主要是計算校園各種設(shè)備的耗能量，進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析，以及進行節(jié)能指標分析和管理。與建設(shè)設(shè)備的系統(tǒng)不同，它是需要進行自動控制，它是利用智能控制系統(tǒng)（BA系統(tǒng)）以及水電氣表遠程的記錄系統(tǒng)實現(xiàn)收費管理[3-4]。而且校園節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)也是可以與建筑智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的。

校園節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡、計量表具、數(shù)據(jù)服務器、轉(zhuǎn)換裝置、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站、軟件管理、數(shù)據(jù)采集等模塊構(gòu)成的。該系統(tǒng)是建立在BS軟件框架和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上的。

該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對能耗數(shù)據(jù)的遠程傳輸、通訊、自動分類統(tǒng)計、指標對比、采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、報表管理、顯示圖表、上傳數(shù)據(jù)、儲存數(shù)據(jù)等功能，它能夠更好的滿足校園對節(jié)能監(jiān)管的需求和要求。

3 檢測實訓系統(tǒng)硬件的設(shè)計

想要使檢測系統(tǒng)中的硬件設(shè)計更加科學性，需要從整體角度去把握結(jié)構(gòu)。校園節(jié)能檢測系統(tǒng)是建立在集散控制系統(tǒng)上，該系統(tǒng)是由通信網(wǎng)絡、管理中心、采集設(shè)備等構(gòu)成。該系統(tǒng)是通過TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)與校園網(wǎng)絡進行連接的，而計費系統(tǒng)是重要部分。計費系統(tǒng)功能是統(tǒng)計用電信息和用電的費用結(jié)算等，還有就是考核線損、網(wǎng)損、電量平衡等。建立自動化的通信功能，是利用數(shù)字表格建立異步半雙工RS485接口，通過這個接口，電表網(wǎng)就可以與任何一個數(shù)字電報相連，之后通過Modbus—RTU協(xié)議實現(xiàn)通信，距離范圍在一千米左右[5]。建立通信網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)主要是利用雙絞線進行設(shè)計，采集的電能信息是整個系統(tǒng)中的基礎(chǔ)部分，它是有斷路器和數(shù)字電表構(gòu)成，而數(shù)字電表被安裝在不同的樓中、樓層和房間，并結(jié)合配電柜和電表網(wǎng)與校園進行連接。

4 檢測實訓系統(tǒng)軟件的設(shè)計

4.1 檢測系統(tǒng)軟件體系

節(jié)能檢測系統(tǒng)的軟件是利用面向?qū)ο髮崿F(xiàn)管理的，它可以更用戶不同的需求對應用對象進行種類劃分。設(shè)計系統(tǒng)中比較重要的部分就是搭建基礎(chǔ)框架，之后在將各種服務對象加載到里面。而且，隨著節(jié)能技術(shù)不斷的更新，在該系統(tǒng)管理中需要不斷的更新數(shù)據(jù)，這樣才能更好的達到節(jié)能需求。

4.2 檢測系統(tǒng)軟件應用的構(gòu)成

監(jiān)測系統(tǒng)使用的軟件具有解析采集數(shù)據(jù)、實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信、耗能風向結(jié)算、處理采集數(shù)據(jù)等功能。而實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的通信服務，可以實現(xiàn)儲存和接收電表網(wǎng)中的數(shù)據(jù)包，它是利用Socket協(xié)議實現(xiàn)的。（該功能的實現(xiàn)見圖1）。

圖1 接受數(shù)據(jù)軟件流程圖

另外，數(shù)據(jù)解析服務功能就是讀取獲得的智能電網(wǎng)卡產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包，同時對這些數(shù)據(jù)進行結(jié)構(gòu)化解析并記錄，之后保存這些數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理的工作包括：首先，讀取被結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)；其次，檢查數(shù)據(jù)的合理性和準確性；最后，計算每日的用電設(shè)備結(jié)算記錄，還有每項耗能情況；分項耗能服務就是讀取每項耗能量，以及記錄耗能日志等。

5 預測節(jié)節(jié)能的目標

通過健側(cè)系統(tǒng)對不同的用電建筑系統(tǒng)進行模擬，之后建立合理的節(jié)能方案，而且通過節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)給可以為設(shè)備維護提供一定的幫助，這樣才能建立更加優(yōu)化的管理政策，從而節(jié)省成本。通過節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)可以計算節(jié)約的能耗是否超過20%，這樣才能更好的為學校節(jié)省用電成本，從而實現(xiàn)節(jié)能校園建設(shè)的目標。

6 結(jié)語

本文主要對校園節(jié)能建筑檢測實訓系統(tǒng)的建設(shè)、設(shè)計和功能進行分析，該系統(tǒng)是建設(shè)在實訓平臺上，實現(xiàn)對校園建筑耗能的監(jiān)測，從而提高全校師生對節(jié)能的重視，推動學校節(jié)能任務的繼續(xù)，從而為社會能源節(jié)約做出共享，并影響學生建立節(jié)能意識。本文分析的節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)還是不夠完善的，需要未來進一步改進和深化，提高校園節(jié)能的成效。

[1]鄒和平,鄭安剛,祝恩國,等.基于高級量測技術(shù)的能效管理系統(tǒng)設(shè)計及應用[J].節(jié)能技術(shù),2017, 35(3):245-250.

[2]劉繼飛,丁慧.基于.NET的建筑節(jié)能信息發(fā)布系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].電腦知識與技術(shù):學術(shù)交流, 2015, 11(2X):80-81.

[3]程坤,胥布工,李偉勝,等.基于C/S模式的智能建筑用電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 建筑節(jié)能,2017(3):107-110.

[4]賴振彬,黃巧玲,張宇,等.基于無線傳感器網(wǎng)絡的綠色施工監(jiān)測系統(tǒng)的研究[J].建筑節(jié)能, 2015(8):122-125.

[5]馮荷蘭,宗瑋.綠色照明背景下建筑室內(nèi)燈光控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].新教育時代:電子雜志, 2015(11):134-135.