建筑用能分项计量与监测系统【摘要】建筑用能分项计量与监测系统对建筑电能耗实现动态实时监测，对建筑电能耗分项实现动态实时计量。
本系统建立了对建筑电能耗数据的分析处理技术；系统软件采用VB6.0平台实现，其内含丰富的函数库，可方便进行模块化编程。
系统软件按照功能模块划分为：串口通信模块、数据显示和存储模块以及数据分析和展示模块；系统硬件由一台PC机和多个单片机终端组成，单片机采集系统即下位机采用RS485总线与PC及进行串口通讯数据传输；系统通信采用主从通信控制方法，即系统中每一个下位机被赋予惟一的本机地址，采用上位机轮询，下位机应答的通讯方式。
【关键词】动态实时监测；串口通信模块；数据显示和存储模块；数据分析和展示模块第一章绪论随着我国工业化和城市化进程的加速，高速发展的建筑业以及不断扩大的建筑规模使得建筑能耗增长越来越凸显。
据统计，目前建筑业在建造和使用过程中直接消耗的能源占全社会总能耗的30%，建筑耗能现与工业耗能、交通耗能并列，成为我国能源消耗的3大“耗能大户”。
就建筑能耗而言，国家机关办公建筑和大型公共建筑高耗能[2]的问题日益突出。
目前，国家机关办公建筑和大型公共建筑单位面积年耗电量达到70-300度，为普通居民住宅的10-20倍，占全国城镇总耗电量的22%。
根据国家建筑节能目标要求，到“十一五”期末建筑节能实现节约1亿吨标准煤的目标，其中加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能运行管理与改造，实现节能1100万吨标准煤。
为科学、规范地建设国家机关办公建筑和大型公共建筑用能分项计量与监测系统，统一能耗数据的分类、分项方法及编码规则，实现分项能耗数据的实时采集、准确传输、科学处理、有效储存，为确定建筑用能定额和制定建筑用能超定额加价制度提供数据支持，指导国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理和节能改造，建筑用能实时监测和动态分析系统应运而生。
建筑用能分项计量与监测系统是指通过国家机关办公建筑和大型公共建筑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，实现重点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。
公共建筑用电能耗与分项计量作者：汤鸣来源：《中国房地产业·中旬》2019年第08期摘要：本文首先分析了我国建筑用电分项计量工程存在的问题，提出了建筑用电数据分类模型和分项计量回路的设计方法，然后对用电分项计量系统的数据传输流程及处理结构进行了研究，最后通过实例阐述了该系统的实际应用意义。
关键词：大型公共建筑;用电分项计量;能耗监测随着大型的公共建筑中节能事业的发展，数据分类是一个重要的能源效率在不同的地方工作。
目前，据国家有关部门统计，国家机关办公建筑和大型公共建筑每平方米建筑面积年平均耗电量为85.4度，22%的功耗占整个城市每平方米，居民用电量的10～20倍，是欧洲、日本等发达国家同类建筑的1.5～2倍。
耗电密度高是这类建筑的特点之一，也是节能重点。
实践中发现，我国大型公共建筑中普遍仅安装1～3块收费电表，从这些电表获取的信息无法为节能工作提供完整基础数据，目前面临的主要问题有：1）电耗分拆数据不可靠;2）供电局提供数据缺乏实时性;3）无法客观反映实际节能效果。
为了推动大型公共建筑分项能耗系统建设的发展，结合我国大型公共建筑用电分项计量设计的安装要求，本文在总结国内已有成果和经验基础上，对建筑用电数据分类模型、建筑用电分项计量系统及其关键技术展开研究。
一、建筑用电数据分类模型建筑能耗分类模型最重要的原则是统一性，即所有建筑采用同样的标准。
为了实现统一性，必须在各个建筑之间建立统一的用能分类方法。
本文将建筑的用电分为：暖通空调、一般照明插座设备、一般动力设备、专用设备4类。
从实用性，供暖，通风和空调系统中广泛使用的节点。
通过调研和试验，结合国家导则要求，建立了我国大型公共建筑能耗数据模型。
二、建筑用电分项计量回路设计方法为了获得用电原始数据，需要安装用电计量表。
在充分利用现有配电设施和低压配电监测系统，结合现场实际情况，合理设置计量表计、计量表箱和数据采集器的数量和位置。
需要设置分项计量表计回路包括：变压器低压侧出线回路、单独计量的外供电回路、特殊区供电回路、制冷机组主供电回路、单独供电冷热源系统泵回路、集中供电的分体空调回路、照明插座主回路、电梯回路、其他应单独计量的用电回路。
大型建筑分项计量能耗数据分析案例研究1前言最近两年，我厂大型建筑用电分项计量工程已逐步完善起来，目的在于了解大型公共建筑分项、逐时的能耗情况，挖掘节能潜力。
那么，获得了能耗数据之后，应该怎样做才能发现节能潜力所在呢？本文结合实际案例，研究在实时分项计量数据中进行数据挖掘、寻找高能耗问题的方法。
2基本方法2.1基本流程方法的基本流程如下：可为四个阶段：（1）前期积累：节能研究中心在节能诊断工作基础上建立案例库，形成一套针对具体能耗问题诊断方法；（2）初步分析：专业分析人员从能耗数据中提炼指标，并与标准值比较；若发现能耗指标异常，利用已有数据和信息进行分析；（3）深入分析：与建筑运行管理者交流沟通或进行实地考察、测试，获取更多信息，确定问题所在，提出改进意见；（4）验证总结：改进后，专业能耗分析人员回访、计算节能量，整理总结该案例加入案例库。
2.2与传统能耗审计或节能诊断方法的比较（1）现场节能诊断需要动辄数几十万元乃至上百万元的仪器设备，还需要大量人工的投入，用于布置、安装这些仪器，这个过程中，仪器设备使用的租金、维护的费用或折旧、损坏的损失很高，因此，通常并不用于常年的节能诊断，而是用于数日或数周的诊断；而获得分项能耗的投入仅仅是电表、网关等设备的一次性投资，却可以使用多年，相对而言，其设备费用是较低的。
（2）传统现场节能诊断需要专家在节能诊断期间常驻现场，耗费的人工费用较高，建筑运行管理者很可能“请不起”专家；分项计量可以把很多楼的能耗数据集中起来，使得节能诊断专家足不出户，就能对多个建筑的能耗问题进行分析，大大降低了人工费用。
（3）从经验依赖性的角度来看，传统现场节能诊断是一项很依赖于专家自身经验的工作，只有专家才知道究竟该把测试仪器安装在什么位置，采集哪个时段、多长时间、什么频率的数据，再进行怎样的分析计算，结合哪些关键信息，做出何种判断。
即使是专家也很难对问题一抓一个准，通常只能在不断摸索中，逐步积累数据，逐步调整测试方案，逐步发现、接近问题；这个过程中有些工作可能“白费”了（因为没有监测到问题，或监测结果为“正常”）。
探讨公共建筑能耗分项计量近几年来，随着大型公共建筑分项计量工程在全国各大城市的应用和推广，我们不仅能获得建筑全年或逐月的总用电量，更能获得建筑分项、分系统的逐时的电耗。
可以说，我国已经初步建成了公共建筑能耗数据采集的平台，为公共建筑的节能工作奠定了良好的基础。
目的在于了解大型公共建筑分项、逐时的能耗情况，挖掘节能潜力。
1.分项计量的意义及发展现状大型公共建筑由于面积大且使用了中央空调等大能耗机电设备，一直是我国建筑节能的重中之重，大型公共建筑的特点是能耗密度高、管理集中，这类建筑普遍缺乏细致的用电计量，已有的数据无法满足能耗分析需求、无法及时准确的发现用能问题，当务之急便是对这类建筑建立用能分项计量和实时分析系统。
而所谓分项计量系统是对大型公建中的各种类型和不同功能用途的用电项目，如：照明、空调、办公插座、餐饮、电梯、电开水器等分别安装计量装置。
同时利用大型公建内现有的网络体系，通过专用设备实时采集各个电表的用能数据，并通过Internet传输到数据中心。
远端客户可随时通过Internet访问数据中心，了解、分析相关参数，包括不同建筑之间相似系统和设备耗电情况的横向比对。
通过对实时数据的分析不仅可以随时发现建筑中突然出现的用能问题，而且可以捕捉到人工难以察觉的能耗问题，从而提醒运营管理人员及时处理，改善用能效率。
与住宅及普通公建不同，大型公建的能耗构成较复杂，目前面临的主要问题有：1.1能耗分拆数据不可靠要了解某个支路的用能状况，就需要从总电量中通过某种拆分方法进行估算。
实例发现，与实际计量数据相比，拆分结果偏差能达几倍。
这样，由此得到的对用能状况的认识就可能导致对节能工作的误导。
1.2供电局提供数据或者人工抄表数据缺乏实时性供电局抄表提供的月电耗记录与采用实时计量得到的真实数据间也存在较大偏差，究其原因，发现是由于供电局读表时刻不规律所导致。
而且，目前仅有的逐月数据无法满足能耗分析的需求，因为月能耗无法获知该建筑的白天、夜晚能耗情况，也不能对建筑用能的实时变化进行分析。
