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智能建筑能源管理系统主要是(Energy Management System for Intelligent Building)由建筑设备管理系统(BAS系统)来实现的。BAS系统可以根据预先编排的时间程序对电力、照明、空调等设备进行最优化的管理,从而达到节能的目的。在工程中,通常采用如下节能措施:
1)定时法:根据大楼工作作息时间按时启停控制设备,如风机、照明等。
2)温度—时间延滞法:根据大楼内温度保持的延滞时间,提前关闭空调主机或锅炉达到节能之目的。
3)调节供水温度:根据室内外实际温度调节空调系统的供水温度,设定合适的供水温度减少系统主机的过度运行,实现节能。
4)经济运行法:在室外温度达到13℃时,可直接将室外新风作为回风;在室外温度达到24℃时,可直接将室外新风送入室内。在这样的情况下,系统可节约对送回风系统进行处理的能源。
5)设备等寿命运行:对楼内冷热源主机、泵机、风机等设备进行等时间交替运行,延长设备的运行寿命,节省维护费用。
智能建筑是指以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。《智能建筑设计标准》GB/T 50314-2006把智能建筑定义成一个统一的建筑环境,而非通常理解的"设置建筑智能化系统的建筑"。因此,智能建筑的节能通常包括:建筑节能、设备节能和管理节能。
能源管理系统是基于自动化控制系统基础上一套计算机智能化的管理软件平台。该系统通过对建筑物内各类能耗参数的收集、分析,运用科学算法发出合理的操控指令,通过楼宇控制系统实现其动作。
智能建筑能源管理系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具,为大型公共建筑 的实时数据采集、开关状态监测及远程管理与控制提供了基础平台,它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统。该系统主要采用分层分布式计算机网络结构,一般分为三层:站控管理层、网络通讯层和现场设备层 。
1)站控管理层
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。
监控主机:用于数据采集、处理和数据转发。为系统内或外部提供数据接口,进行
系统管理、维护和分析工作。
打印机:系统召唤打印或自动打印图形、报表等。
模拟屏:系统通过通讯方式与智能模拟屏进行数据交换,形象显示整个系统运行状况。
UPS:保证计算机监测系统的正常供电,在整个系统发生供电问题时,保证站控管理层设备的正常运行。
2)网络通讯层
通讯层主要是由通讯管理机、以太网设备及总线网络组成。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。
通讯管理机:是系统数据处理和智能通讯管理中心。它具备了数据采集与处理、通讯控制器、前置机等功能。
以太网设备:包括工业级以太网交换机。
通讯介质:系统主要采用屏蔽双绞线、光纤以及无线通讯等。
3)现场设备层
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。
目前,智能建筑能源管理系统主要是(Energy Management System for Intelligent Building)由建筑设备管理系统(BAS系统)来实现的。BAS系统可以根据预先编排的时间程序对电力、照明、空调等设备进行最优化的管理,从而达到节能的目的。在工程中,通常采用如下节能措施:
1)定时法:根据大楼工作作息时间按时启停控制设备,如风机、照明等。
2)温度-时间延滞法:根据大楼内温度保持的延滞时间,提前关闭空调主机或锅炉达到节能之目的。
3)调节供水温度:根据室内外实际温度调节空调系统的供水温度,设定合适的供水温度减少系统主机的过度运行,实现节能。
4)经济运行法:在室外温度达到13℃时,可直接将室外新风作为回风;在室外温度达到24℃时,可直接将室外新风送入室内。在这样的情况下,系统可节约对送回风系统进行处理的能源。
5)设备等寿命运行:对楼内冷热源主机、泵机、风机等设备进行等时间交替运行,延长设备的运行寿命,节省维护费用。
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。
具体原因是多方面的,但根源在于,我国迄今为止尚没有建立一套行之有效的建筑节能的测试方法,而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,需要在智能建筑中设置能源管理系统,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。
一、能源管理系统的概念 能源管理系统英文简称EMS。建筑能源管理系统(BEMS),家庭能源管理系统(HEMS)。建筑能源管理系统就是将建筑物或者建筑群内的变配电、照明、电梯、空调、供热、给排水等能源使...
智能家居能源管理一般通过用电统计、远程控制、定时控制等功能来实现,能源管理系统契合国家节能环保的政策,所以是现在智能家居产业中比较重要的一块。举个例子,国内智能家居做的比较领先的杭州鸿雁,就是通过远程...
最好谨慎点 我就是被一个打着大唐新能源的旗子的口号给骗到湖南干传销去了,今天才跑了出来,所以他要是让你去湖南永州或者是河南洛阳或者是广西最好就别去了。
随着我国经济的发展,国家机关办公建筑和大型公共建筑高耗能的问题日益突出。我国每年竣工建筑面积约为20亿m,其中公共建筑约有4亿m。2万m以上的大型公共建筑面积占城镇建筑面积的比例不到4%,但是能耗却占到建筑能耗的20%以上,其中单位面积耗电量更是普通民宅的10到15倍。在公共建筑(特别是大型商场、高档旅馆酒店、高档办公楼等)的全年能耗中,大约50%~60%消耗于空调制冷与采暖系统,20%~30%用于照明。
在我国现有的约430亿m建筑中,只有4%采取了能源效率措施,单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。根据测算,如果不采取有力措施,到2020年中国建筑能耗是3倍以上。因此,做好大型公共建筑的节能管理工作,对实现“十一五”建筑节能规划目标具有重要意义。
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。
具体原因是多方面的,但根源在于,我国迄今为止尚没有建立一套行之有效的建筑节能的测试方法,而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,需要在智能建筑中设置能源管理系统,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。
数据的采集和存储是整个系统的基础,没有大量的数据就无法进行有效的分析,没有有效的分析就无法得到正确的能源管理措施。数据可通过建筑设备管理系统(BAS系统)采集。
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。
按照世界能源委员1979年提出的“节能”定义:采取技术上可行、经济上合理、环境和社会可接受的一切措施,来提高能源资源的利用效率。即尽可能地减少能源消耗量,生产出与原来同样数量、同样质量的产品;或者是以原来同样数量的能源消耗量,生产出比原来数量更多或数量相等质量更好的产品。以此延伸开来,建筑物的节能可以定义为:在基本不影响建筑物功能和舒适性的前提下,尽量减少能耗。所以,判断一个建筑物节能与否,节能多少需要有个参照物,通过和参照物比较才能得出结论。对于改造的建筑,通常可以用同一气候条件下的历史能耗数据作为参照。而新建建筑则相对比较复杂,日前在实际工程中常见下列几种方式 :
类比法:以类型、规模、功能相仿的建筑的能耗作为参照。主要适用于连锁酒店、连锁超市、连锁商场等建筑条件相仿,管理模式相同的同一集团或管理公司旗下的建筑物。
测试法:在建筑物正常运行后,分别在各气候条件下测试采取能耗管理措施和未采取措施的日能耗数量。通常可以在夏、冬两季各选择数天,采取隔日测试法,即第一天,测试采取能源管理措施日能耗量;第二天,关闭能源管理软件测试日能耗量;以此类推。这种方式缺陷是测试的时间跨度偏长。
计算法:通过为建筑建立模型,设定参数,模拟计算出该建筑物的能耗。这种方式优点很明显,通过模型能对建筑物的各设备能耗全面计算,为能耗管理提供方向性指导。但采用不同的软件计算出的能耗值有差距,对计算出的能耗值的准确性和权威性均存在争议,计算结果能否作为节能合同内的节能率计算依据是主要的分歧点。
通过对建筑的能耗数据统计、分析,结合模型建筑物能耗对比,确定建筑物能耗对比,确定建筑物的能耗状况和设备能耗效率,从而提供建筑物能源管理优化措施。能耗数据分析模块是能耗管理软件的精髓所在,市场上各家软件的算法不尽相同,其效果还需市场验证。然而,以模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的计算机智能控制技术的发展将极大推动能源管理水平。
建筑物的节能措施主要通过建筑设备管理系统(BAS系统)来执行。能源管理平台和BAS系统的完美结合,是能源控制和管理措施实现的保障。能源管理和BAS还分属不同智能化系统,两系统的相互融合应该是智能化系统发展的方向。
用表格和图片的形式体现建筑物的能源使用情况、设备能耗、设备运行效率、能耗历史曲线等,以适应不同人群的需求。系统一般应能提供WEB服务,获得授权许可的远程用户能通过浏览器了解建筑物的能源使用状况。
数据的采集和存储是整个系统的基础,没有大量的数据就无法进行有效的分析,没有有效的分析就无法得到正确的能源管理措施。数据可通过建筑设备管理系统(BAS系统)采集。
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。
按照世界能源委员1979年提出的"节能"定义:采取技术上可行、经济上合理、环境和社会可接受的一切措施,来提高能源资源的利用效率。即尽可能地减少能源消耗量,生产出与原来同样数量、同样质量的产品;或者是以原来同样数量的能源消耗量,生产出比原来数量更多或数量相等质量更好的产品。以此延伸开来,建筑物的节能可以定义为:在基本不影响建筑物功能和舒适性的前提下,尽量减少能耗。所以,判断一个建筑物节能与否,节能多少需要有个参照物,通过和参照物比较才能得出结论。对于改造的建筑,通常可以用同一气候条件下的历史能耗数据作为参照。而新建建筑则相对比较复杂,日前在实际工程中常见下列几种方式 :
类比法:以类型、规模、功能相仿的建筑的能耗作为参照。主要适用于连锁酒店、连锁超市、连锁商场等建筑条件相仿,管理模式相同的同一集团或管理公司旗下的建筑物。
测试法:在建筑物正常运行后,分别在各气候条件下测试采取能耗管理措施和未采取措施的日能耗数量。通常可以在夏、冬两季各选择数天,采取隔日测试法,即第一天,测试采取能源管理措施日能耗量;第二天,关闭能源管理软件测试日能耗量;以此类推。这种方式缺陷是测试的时间跨度偏长。
计算法:通过为建筑建立模型,设定参数,模拟计算出该建筑物的能耗。这种方式优点很明显,通过模型能对建筑物的各设备能耗全面计算,为能耗管理提供方向性指导。但采用不同的软件计算出的能耗值有差距,目前对计算出的能耗值的准确性和权威性均存在争议,计算结果能否作为节能合同内的节能率计算依据是主要的分歧点。
通过对建筑的能耗数据统计、分析,结合模型建筑物能耗对比,确定建筑物能耗对比,确定建筑物的能耗状况和设备能耗效率,从而提供建筑物能源管理优化措施。能耗数据分析模块是能耗管理软件的精髓所在,目前市场上各家软件的算法不尽相同,其效果还需市场验证。然而,以模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的计算机智能控制技术的发展将极大推动能源管理水平。
建筑物的节能措施主要通过建筑设备管理系统(BAS系统)来执行。能源管理平台和BAS系统的完美结合,是能源控制和管理措施实现的保障。目前,能源管理和BAS还分属不同智能化系统,两系统的相互融合应该是智能化系统发展的方向。
用表格和图片的形式体现建筑物的能源使用情况、设备能耗、设备运行效率、能耗历史曲线等,以适应不同人群的需求。系统一般应能提供WEB服务,获得授权许可的远程用户能通过浏览器了解建筑物的能源使用状况。
(1)高压回路或低压进线回路选ACR330ELH仪表
该表为电能质量分析仪表,主要功能有:LCD显示、全电参量测量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限电能计量、复费率电能统计;THDu,THDi、2-31次各次谐波分量;电压波峰系数、电话波形因子、电流K系数、电压与电流不平衡度计算;电网电压电流正、负、零序分量(含负序电流)测量;4DI+3DO(DO3做过压、欠压、过流、不平衡报警);RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T645规约。外形尺寸:120×120mm,开孔尺寸:108×108mm。适用于高压重要回路或低压进线柜。
(2)低压联络或出线回路选ACR220EL电力仪表
该表主要功能有:LCD显示、全电参量测量(U、I、P、Q、PF、F);四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计;4DI+2DO;RS485通讯接口、Modbus协议。外形尺寸:96×96mm,开孔尺寸:88×88mm。适用于低压联络柜、出线柜。
(3)动力柜、照明箱选ACR120EL电力仪表 或导轨式电表
ACR120EL电力仪表主要功能有:LCD显示、全电参量测量(U、I、P、Q、PF、F);四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计;2DI+2DO;RS485通讯接口、Modbus协议。外形尺寸:开孔尺寸80×80mm,开孔尺寸72×72mm。适用于动力柜。
DTSD1352导轨式电表主要功能:LCD显示、全电参量测量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计;电流规格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可选、RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T 645规约可选。外形尺寸:126×89×74mm,7模数。适用于动力柜。
DTSF1352导轨式电表主要功能:电流规格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可选、复费率电能统计、电能脉冲输出、RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T 645规约可选。外形尺寸:126×89×74mm,7模数。适用于照明箱的三相电能计量。
照明箱DDSF1352电表主要功能:电流规格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可选、复费率电能统计、电能脉冲输出、RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T 645规约可选。外形尺寸:76×89×74mm,4模数。适用于照明箱的电流、电压测量;单相电能计量。
智能建筑是指以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。《智能建筑设计标准》GB/T 50314-2006把智能建筑定义成一个统一的建筑环境,而非通常理解的“设置建筑智能化系统的建筑”。因此,智能建筑的节能通常包括:建筑节能、设备节能和管理节能。
能源管理系统是基于自动化控制系统基础上一套计算机智能化的管理软件平台。该系统通过对建筑物内各类能耗参数的收集、分析,运用科学算法发出合理的操控指令,通过楼宇控制系统实现其动作。
智能建筑能源管理系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具,为大型公共建筑的实时数据采集、开关状态监测及远程管理与控制提供了基础平台,它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统。该系统主要采用分层分布式计算机网络结构,一般分为三层:站控管理层、网络通讯层和现场设备层 。
1)站控管理层
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。
监控主机:用于数据采集、处理和数据转发。为系统内或外部提供数据接口,进行
系统管理、维护和分析工作。
打印机:系统召唤打印或自动打印图形、报表等。
模拟屏:系统通过通讯方式与智能模拟屏进行数据交换,形象显示整个系统运行状况。
UPS:保证计算机监测系统的正常供电,在整个系统发生供电问题时,保证站控管理层设备的正常运行。
2)网络通讯层
通讯层主要是由通讯管理机、以太网设备及总线网络组成。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。
通讯管理机:是系统数据处理和智能通讯管理中心。它具备了数据采集与处理、通讯控制器、前置机等功能。
以太网设备:包括工业级以太网交换机。
通讯介质:系统主要采用屏蔽双绞线、光纤以及无线通讯等。
3)现场设备层
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。
(1)高压回路或低压进线回路选ACR330ELH仪表
该表为电能质量分析仪表,主要功能有:LCD显示、全电参量测量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限电能计量、复费率电能统计;THDu,THDi、2-31次各次谐波分量;电压波峰系数、电话波形因子、电流K系数、电压与电流不平衡度计算;电网电压电流正、负、零序分量(含负序电流)测量;4DI 3DO(DO3做过压、欠压、过流、不平衡报警);RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T645规约。外形尺寸:120×120mm,开孔尺寸:108×108mm。适用于高压重要回路或低压进线柜。
(2)低压联络或出线回路选ACR220EL电力仪表
该表主要功能有:LCD显示、全电参量测量(U、I、P、Q、PF、F);四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计;4DI 2DO;RS485通讯接口、Modbus协议。外形尺寸:96×96mm,开孔尺寸:88×88mm。适用于低压联络柜、出线柜。
(3)动力柜、照明箱选ACR120EL电力仪表或导轨式电表
ACR120EL电力仪表主要功能有:LCD显示、全电参量测量(U、I、P、Q、PF、F);四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计;2DI 2DO;RS485通讯接口、Modbus协议。外形尺寸:开孔尺寸80×80mm,开孔尺寸72×72mm。适用于动力柜。
DTSD1352导轨式电表主要功能:LCD显示、全电参量测量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计;电流规格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可选、RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T 645规约可选。外形尺寸:126×89×74mm,7模数。适用于动力柜。
DTSF1352导轨式电表主要功能:电流规格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可选、复费率电能统计、电能脉冲输出、RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T 645规约可选。外形尺寸:126×89×74mm,7模数。适用于照明箱的三相电能计量。
照明箱DDSF1352电表主要功能:电流规格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可选、复费率电能统计、电能脉冲输出、RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T 645规约可选。外形尺寸:76×89×74mm,4模数。适用于照明箱的电流、电压测量;单相电能计量。
建筑能源管理系统的设计及应用
介绍建筑能源管理系统的必要性,分析某实验室建筑能源管理系统的需求。提出了综合应用无线通信技术、动态组网技术及数据挖掘技术的建筑能源管理系统方案,并详细介绍了系统的架构、功能和特点。该系统采用900MHz频段的无线通信,提供了数据可视化、数据挖掘分析等功能,为实验室管理人员实现科学的节能管理,提高能源利用效率提供数据支持。
建筑能源管理系统的应用与分析
近年来,建筑能源管理系统的应用问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。首先对能源管理系统相关内容做了概述,从楼宇自控系统,以及远传表系统等方面,研究了建筑能源管理系统的功能,并结合相关实践经验,就其在应用中的整体功能优势展开了探讨,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。
系统由站控管理层、网络通讯层和现场设备层组成。
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。
网络通讯层主要是由通讯管理机、以太网设备及总线网络组成。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。
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。
前台人机交互界面
设计适合客户要求的交互界面;标准图元库,方便调用组合;实时数据采集和显示;数据信息的自动逻辑计算和处理;设备参数远程更改设定;合、分闸状态显示和强制操作。
曲线及报表管理设置
客户要求的电参量的趋势曲线;正/反向有/无功电度的历史趋势;设计满足客户需求的各种报表;自动生成电能计量的日、月、年报表;可根据常用的MS Excel设置模板并生成相应报表,使用户轻松使用;查询任意时刻报表、显示并打印。
后台数据库管理
应用广泛的数据库软件如Access、MSSQL;建立开放式、网络化数据库;存储指定年限或所有的数据信息;软件系统实现的动态链接库;实时数据信息更新安全可靠;支持C/S、B/S方式,实现数据远传。
多级权限用户管理
密码登录后台,保证设置安全;高权限对低权限管理,分级操作,各权限均具修改密码功能。
通讯管理设置
各串口自主配置,操作方便;不同设备的通讯协议选择;通讯波特率自主选择;系统根据选择结果自动对该前置机某端口所连各设备进行统一的遥控配置。
网络功能
双机热备功能,支持双机、双网、双设备等冗余,并采用热备份的形式确保系统稳定可靠的运行,配置简单、方便。网络上任意一台机器可指定为I/O服务器(即前置机),网络上的其他机器可方便地从该机器上获取数据。
先进性:智能建筑是建筑技术与高科技技术联姻的宠儿。其所采用的强电设备和弱电系统都应该是最先进的,代表着当今国际和国内最新的科技水平。
开放性:智能建筑是随着现代科技的发展而不断完善的。因此,所采用的系统设备应该是模块式的,随需求的不断更新和容量的不断扩大,可以增加更新模块。
安全性:智能建筑的安全设施应该是比较完善的。它包括防火系统、防盗系统、煤气报警系统和其它各种安全防范系统和事故处理系统,使住户具有较高的安全感。
舒适性:智能建筑能够提供最舒适宜人的室内环境。室内的温度、湿度可以自动调节,灯光的照度、亮度可以选最佳状态,甚至各种电气设备都可以自动设定和远程控制。
经济性:智能建筑的各种设备,都在设计和建设中进行了严密的考虑。一次投资,统一设计,资源共享,集中管理。尤其是充分考虑了各种节能措施,所以比一般建筑更为经济实用。
效率性:智能建筑是一幢高效率的建筑物。它表现为整幢建筑运行管理的自动化。例如电力设备的有效性控制,空调系统的有效控制,设备状态的自动监视,电梯运行的统一管理。这些都摆脱了原来孤岛式的单项传统监控手段,使之更集中、更统一、更有效。
悉地国际 机电业务总经理 电气总工程师 设计副总裁 李炳华
悉地国际 智诚机电设计顾问中心 设计总监 刘文捷
今天,智能建筑已经不再是一个概念,而变成了城市中的一道风景,而智慧城市已经成为未来城市发展的新方向。这一切说明,我国已经进入了智能建筑全面发展的时期。智能建筑,不仅能合理利用建筑资源,更能将建筑与周边的环境融为一体,利用建筑本身的优势促进自然生态的平衡,甚至利用高科技的设备实现能源的可循环利用,降低人类生活带给自然环境的影响和破坏,提高人类生活的总体水平和全人类的生活质量。
记者近期采访到悉地国际机电业务总经理、电气总工程师李炳华先生与设计总监刘文捷女士,他们详细分析了智能建筑在中国发展的情况以及未来的前景,并通过一些成功的项目生动的阐述了智能建筑的新技术和新理念。
记者:作为智能建筑领域的专业人士,您觉得什么样的建筑才是真正的智能建筑?
刘文捷:我个人觉得真正的智能建筑必须是同自然环境、使用功能和人紧密结合起来,并注入智能化元素的建筑。
李炳华:我觉得真正的智能建筑是符合《智能建筑设计标准》GB50314的建筑,该标准告诉大家如何设计智能建筑。智能建筑也需要落地,通过施工、验收将其建成,否则就只能是概念。所以,智能建筑归结起来就是是否满足智能建筑设计标准(GB50314),满足标准的才算是智能建筑。
记者:生态和智慧是未来城市发展的两个重点课题,智能建筑凭借得天独厚的优势,可以大有作为。您如何看待中国目前智能建筑发展现状以及未来前景?
李炳华:生态和智慧比智能建筑范围大很多,智能建筑有相应的标准考核,生态和智慧这两种类型已经超出了建筑的范围,他们比建筑的范围更大,有可能是一座小城镇或者城市级的。由此可知,他们概念上有很大的区别,在生态城市或者智慧城市范畴里面,智能建筑的发展除了要满足GB50314标准的要求之外,还要和智慧城市与生态城市相对接。
记者:简单介绍一下您所设计过印象比较深刻的智能建筑?它都采用了什么先进的智能设计手法?
李炳华:水立方是我们设计的智能建筑,它也是目前我们国家智能建筑中一个顶级设计产品,他既满足了奥运比赛中的需求,同时又比别的建筑智能化程度更高。我举两个例子,一是水立方里面的计时记分系统,这个系统对运动员破纪录、名次和成绩,要求精准度非常高,这套系统属于水立方里面体育建筑所特有的系统;另外还有场地扩声系统,这是针对观众席的设计,要求清晰的声音,所以在水立方设计的时候有语言清晰度指标。我们做了模拟分析计算实验,因为在过去我们整个国家这方面比较欠缺,只是一味地注重外形,但是对里面的功能重视不够。其实全球大部分的场馆场地扩音系统都做得很差,包括世界杯的比赛场地,如德国某著名的体育场,但是水立方这发面就做得非常好。如果场地的语音都听不清楚,那表示场馆的设计方案有问题。所以,水立方属于智能化水平最高的建筑之一,比普通的智能建筑有更多的提升。
刘文捷:还有水立方里面的大显示屏,考虑了大屏幕的设置,包括观众的视距,都是按照当时最新的标准进行设计的,有科学的依据和人的直观感受,包括听觉感受和视觉感受。另外,还有记时计分系统,以及相应的比赛系统来保证运动员的感受。在水立方中,运动员一共打破了21项世界纪录,这也是与背后的智能化技术的支持,还有观众和运动员的体验分不开的。
李炳华:水立方的大屏幕能让95%以上的观众可视,所以屏幕中的字体大小,字间距都有要求的,通过一些分析计算出来的。
刘文捷:水立方的安全问题也是当时很先进的技术,采用了数字化安防技术,保证了整个场馆的安全。还有场馆中的机电设备控制,也是采用了每个点的精细化控制,以确保场馆的舒适度。
记者:楼宇自控是智能建筑中很重要的部分,您觉得楼宇自控又有哪些发展趋势呢?
刘文捷:水立方的楼宇控制也是当时比较先进的楼宇控制技术,包括对暖通和机电设备舒适性的控制准确度,观众席的温度要求和场地要求是不一样的,在一个空间里面,不同层次的高度上要有不同的温度控制要求,这件事情是很难的,我们都是通过暖通专业,对座椅通风进行设计等,还得结合我们的控制才能达到温度精准的控制。如:场地需要26度,观众席需要22到24度,这样一个温度差控制问题,不仅需要通过精准的楼宇技术控制,而且温度测点的设置也都深入到物联网,也就是所谓的传感器,就像手脚一样要把整个赛场,所有每个点的位置的温度,都要感测出来,通过测点进行取样,保证最后的PID控制,还有空调在合适的位置送出的合适温度,让运动员和观众都感觉到舒适。而且场馆外的ETFE膜也是需要自动控制的,不但要自动启停,也要控制膜的充气系统。
李炳华:其实用最简单的一句话概况就是:保证比赛正常进行所必须的控制,而且要求是很精准的。刚才刘总也列举了很多例子,我补充几个,像水立方的泳池水温问题,按照国际泳联的规定水温需要在26.5度,不能超过27度且低于25度,这样的水温控制的精准度要求非常高,所以需要智能化的设备来控制,还有一些冰上运动的冰面,它的温度和硬度都是需要楼宇自动化来实现的。
记者:我国建筑智能化产品虽然取得了长足的进步,但还存在一些不足。您觉得存在哪些主要问题?应该如何解决?
刘文捷:我主要讲讲国内的智能化产品,国内产品的品牌与知名度还是有所欠缺,国外一些知名的品牌,如霍尼韦尔HONEYWELL、江森JOHNSONCONTROL等,而国内楼控有待进一步提升品牌知名度,这是产品需要的发展方向。国内产品还提升制造精确度,现在提到的工业4.0,我们只要提升品质,才能保证知名度的提升。
李炳华:因为现在从智能建筑来看,尤其智能控制这块,能真正运行好的案例并不多。行业中也做过一些,能有20-30%正常运行就已经很不错了,绝大部分的项目都是没有达到预期的,比如:办公室的空调控制,按照道理是通过自控系统来调节达到房间的设定温度,大概是24度到25度,但是现在由于种种原因没有达到预期。我们也分析了原因:一是因为赶工期,工程的工期很短,最后都是很仓促的竣工投入使用,投入使用后,建设单位也就不再过问;二是因为工作界面太多,里面的强电、弱电、空调、自控各自有自己的界面,厂家之间的交圈没有处理好。这两个问题是造成自控没有很好发挥作用的很重要的原因。
刘文捷:这和实施非常有关系,如果产品很好,设计也没有问题,但是可能实施起来会因为周期和交圈的问题,造成实施度差,所以后期使用不是很理想。还有物业人员的水平也有一定的因素,也许前期楼宇自控被采用了,但是由于物业运营管理人员的水平与素质没有达到一定高度,对这套系统的操作或多或少有很多问题。
记者:作为建筑设计师或者电气工程师,在推动智能建筑在中国发展,承担了怎样的角色?在工作中应该如何推进智能建筑的发展?
刘文捷:智能建筑想要在中国发展得更好,需要前期的规划和设计,以及建筑使用和功能上的合理,与人和自然的整体融入,这些都是在设计阶段要考虑的因素。我们设计师起到了前期的规划设计的作用,而且包括产品上的应用,设计师引领产品的一些研发方向,建筑设计师和电气工程师也起到了相应的作用。我们在工作中的每个设计都离不开智能建筑的设计,我们要保证采用新技术、新工艺、新科技的东西,这都是设计师的责任。
记者:我国现行政策大力提倡节能减排,从智能建筑角度设计而言,您认为有哪些途径可以实现建筑的节能减排?
李炳华:国家一直在推动节能减排工作,让智能建筑能发挥出它应有的作用,既满足舒适度同时又可以节能。在新编的民用建筑电气设计规范(修订版)中有相关的条款,我们只要按照条款进行实施,就能满足节能减排的要求。我举个例子,办公室以节能为目的控制灯与风机盘管等设备,如果办公室没有人,灯就不应该亮,也不需要调节温度,这是属于从控制角度讲。如果有人来了,窗户的自然光又不足的时候,办公室的灯都需要打开,如果自然光很充足的,尽管办公室有人,也不需要开灯。另外,窗帘的位置要调节相应的角度,避免太阳光引起的眩光,既保证视觉的舒适,又保证环境里面照明的水平,同时又降低了能耗。
我们对办公室的能耗做过分析,以办公室为例,通常是用传统的机械式翘板开关来控制,节能最高的可达70%-80%左右,但是单纯靠自觉性来节能非常片面,通过技术角度来实现节能技术最有必要。
记者:您从事智能建筑研究多年,有很多的理论成果和实践经验,能谈谈从业这么多年,您最大的感受是什么吗?
刘文捷:智能建筑在中国的发展非常快,而且国内的智能建筑与国际也是同步的,我们的建筑标准也在不停的修订,包括从智能建筑的2000版到2006版再到2015版,建筑综合布线标准也与国际接轨,还有安防标准也在修订,另外,我们的智能建筑设计也是向互联网领域发展,并与最新、最流行的时髦技术--物联网和互联网+相结合。
李炳华:我对智能建筑发展有四种感受:
第一、应用面非常广泛,在工业建筑、民用建筑等领域都有比较广泛的应用,而且现在已经逐步推广到住宅的智能家居上。
第二、应用的深度越来越深,而且形成了细化的一些领域和市场,比如智能家居、酒店客房管理系统等,智能建筑某一个领域得到了细化和深化,智能家居市场通过这几年的发展,尽管标准不是很健全,但是已经在这个行业里面形成了一定的影响,所以用技术推动市场,市场反过来对技术又有促进作用。
第三、对于智能建筑来讲,它的某些系统有待提升,需要新的技术来改进这一问题,比如:楼宇自控很多没有达到预期,这个问题也亟待解决,否则花钱没有达到预期,会影响到这个行业的发展,所以现在从《民用建筑电气设计规范》修订版本里面,就推荐采用智能一体化的技术手段,这个手段就是要减少不同产品和不同系统交集界面,进一步促进楼宇控制系统的落地与实施。
第四、智能建筑是实实在在的建筑形式,它有标准来考核和衡量,还可以设计、施工、验收和评价,但是我们也要理性对待,不能以智慧城市概念来炒作。虽然智慧城市还没很好的落地,但是可以借鉴智能建筑的一些经验,并沿着智能建筑这条发展的路径来推动智慧城市的发展,智能建筑如果没有统一的评价体系和标准,那就很难判定为智慧城市。
记者:您怎么看待智能建筑产品发展情况?您比较关注哪些新的产品和技术?
刘文捷:国内在智能产品的发展上可以堪称“百花齐放”,尤其以沿海、深圳和北京的厂家为主,因为智能化系统有20-30个子系统,每个子系统发展的产品就会有很多的厂家,他们的数量非常庞大,发展也非常迅速。虽然产品数量众多,但是品牌知名不够,在未来我们要集中发展国内的品牌知名度,更要将相应的品牌集中起来发展,这样对智能建筑产品的发展应该更有利。
我们设计师比较关注的可能就是品牌知名度和度,另外还比较关注智能新技术,我们希望在设计中采用一些前沿的相对可靠的技术,如:在楼宇自控中,我会关注传输方式较好,同时符合统一的国际协议,并能与其他产品无缝链接,可替换度更好的自控产品。在安防中,现在都是数字化安防和IP式的摄像技术,那么我可能会更关注这方面的技术,还有未来模拟的视频监控,我会关注这块更新的技术。
李炳华:刘总是从子系统的角度谈了智能建筑产品的发展,我从系统的角度再来谈一下,我比较关注的两类产品和技术:一类是智能一体化的技术,它解决传统的控制实施度和可用度;二类是细分领域,智能产品只有做精、做细,才能有更好的发展和提升。目前,细分的智能家居、智能照明控制系统、酒店客房管理系统、体育建筑专用设施系统等都是针对某个领域的特殊需求,开发出相应的产品。以后我们可能会培育出更多这种新品牌和新市场,组合相关的新技术开发相应的产品。