鐵道建筑建筑能耗實時采集技術

　　本篇文章是由《鐵道建筑》發表的一篇建筑論文，是投稿鐵道鐵路論文的核心期刊，創刊于1961年，雜志在1992年第一版核心期刊目錄當中。所刊論文內容關注國內高速鐵路、客運專線建設、鐵路重載運輸、城市軌道交通發展以及行車安全保障技術的創新，跟蹤世界鐵道建筑的最新發展動態。

　　摘 要：本文介紹了建筑能耗實時采集系統的基本原理、組成框架以及在高校節能監管系統中的應用，并以某高校為例，介紹了能耗監測設備的安裝、能耗數據采集和傳輸的實施過程以及對能耗數據質量維護和安全策略，使能耗數據采集系統具有實時、可靠、安全的特點，為高校建筑節能監管系統的穩定運行提供有力的保障。

　　關鍵詞：高校 監管系統 能耗監測 實時采集

　　高等學校節能監管系統指對校園建筑設施能耗的計量、數據分析、數據統計、節能分析及節能指標管理，是高等學校校園節能監管體系的核心內容。2009年，住房和城鄉建設部會同教育部組織有關專家編制了《高等學校校園建筑節能監管系統建設技術導則》及有關管理辦法(以下簡稱《導則》)，明確了能耗數據在能耗監測平臺中傳輸的全過程和采集系統的框架體系。

　　能耗數據采集分為自動實時采集和人工采集，以自動實時采集技術為核心的能耗數據采集系統是節能監管系統建設的重要內容，某高校校園建筑節能監管體系是高等學校節約型校園監管體系試點建設項目，本文以某高校為例，介紹建筑能耗實時采集技術在節能監管系統中的應用。

　　一、建筑能耗實時采集系統概述

　　某高校按照相關導則及管理辦法的要求，對建筑能耗計量和采集進行方案設計，其校園能耗實時采集系統基于485總線通訊技術，對建筑內的遠傳水表、電能表、蒸汽流量計、中央空調冷熱量計等不同類型的能耗計量設備進行集中采集，并通過校園局域網傳輸至監管系統能耗采集中心。

　　其能耗采集系統建設流程大致可分為“建筑能耗計量與數據采集方案設計——能耗監測設備安裝實施——能耗數據采集傳輸調試——能耗數據使用與維護”幾個階段。

　　二、能耗監測設備安裝

　　1.遠程計量監測表計安裝

　　能耗監測計量設備為電、熱等能源消費、水資源消費的計量裝置，包括電能表、水表、燃氣表、熱(冷)量表等。某高校根據《導則》要求，按照能耗分類分項的原則，同時考慮學校實際管理需求，設計安裝能耗監測計量設備。

　　截止2010年底，學校新裝分類、分項、分戶計量表計3500余組，其中包含電表、水表、蒸汽流量計、冷(熱)量計等多種類型的計量監測表計，同時集成和利用了一些既有遠程計量監測設備，各類表計均具備數據通訊接口并支持國家相關行業的通訊標準協議。

　　2.數據采集器(網關設備)安裝

　　某高校數據采集器(網關設備)采用浙江中控生產的WNC系列建筑能耗數據采集器，該數據采集器符合《導則》關于數據采集設備的功能性能要求，并可并發采集水、電、氣、蒸汽、冷熱量計等各種能量表計。截止2010年底，學校共安裝了能耗數據采集器80余臺。

　　三、能耗數據采集與傳輸

　　某高校節能監管系統的能耗數據采集傳輸分為兩個方面：一是數據采集，實現多種能耗監測計量表計到數據采集器(網關設備)之間的網絡鏈路和數據傳輸;二是數據傳輸，通過數據采集設備(網關設備)和校園網絡通道向建筑節能監管平臺數據服務器發送采集數據。

　　1.能耗數據采集技術

　　計量表計通訊協議符合P645規約、ModBUS協議等國家相關行業的通訊標準協議，根據計量表計的接口特點，采用以RS-485總線技術為主，對部分布線距離較長施工難度大的計量表計輔助采用短距離無線傳輸技術，根據現場實際情況兩種傳輸方式可以組合使用。

　　2.能耗數據傳輸技術。

　　某高校的校園網絡硬件資源豐富，遍布各校區的校園網絡幾乎覆蓋到每一棟校園建筑，利用校園以太網傳輸能耗數據，可以降低能耗數據傳輸成本，提高數據傳輸穩定性，因此數據傳輸以校園以太網為主。部分監測表計受環境限制，選用無線網絡(GPRS/CDMA)將采集數據上傳到監管平臺數據采集器。

　　四、數據質量與安全保障策略

　　某高校監管系統采用水、電、汽多能耗一體化采集技術，為保障能耗數據在采集、傳輸過程中的安全性和可靠性，主要采取了以下幾項策略。

　　1. 能耗采集器在連接至客戶端時，需經過身份驗證過程才可進行采集器注冊，網絡傳輸數據包經過高強度加密，可保證傳輸過程中數據不會被第三方所竊取。

　　2. 數據中心客戶端以及監管平臺都具有報警功能，可對采集器狀態、采集點數據質量碼進行報警。維護人員可針對報警類型進行有效的分段判斷，從而快速定位故障環節，并可進行遠程故障排查功能。

　　3.采集器內置大容量CF卡及存儲數據庫，采集器與數據中心連接斷開后，可保存至少1個月內的所有采集數據，從而實現數據中心端的數據完整性。當采集器與數據中心重新連接時，將主動對斷線期間的數據進行歷史恢復，同時支持對指定時間段歷史數據人工恢復功能。

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