隨著我國經濟社會的發展，大型公共建築耗能的問題日益突出，對建築執行能耗量化管理以及效果評估，來控制降低建築運營過程中所消耗的能量，最終降低建築的運營成本，
提高能源使用效率，已經成為社會最為關注的問題。
整個能源管理系統將從以下幾個方面著手，最終實現建築管理輔助決策系統。
（1）實現對樓宇自控、門禁、智慧空調、ups、電梯、變配電、照明、消防等子系統的大融 合，透過彙總後由控制中心統一排程。
（2）減少能源消耗，採用實時能源監控、分戶分項能源統計分析、最佳化系統執行。透過重
點能耗裝置監控、能耗費率分析等多種手段，使管理者能夠準確掌握能源成本比重和發展趨勢，制訂有的放矢的節能策略。與蓄能裝置、無功補償裝置聯動，達到移峰填谷、提高功率
因數的目的。
（3）監控辦公、居住環境舒適資訊：主要包括環境的溫度、溼度、空氣質量指標等。
二、系統架構設計智慧樓宇能源管理系統設計採用分層分散式結構,系統自上而下共分四層：
現場裝置層： 指分佈於高低壓配電櫃中的測控保護裝置、儀表、以及樓宇自控、門禁、智慧空調、 ups、電梯、變配電、消防等子系統。
網路通訊層： 使用通訊閘道器可以將各個子系統所使用的非標準通訊協議統一轉換為標準的協
議, 將監測資料及裝置執行狀態傳輸至智慧樓宇能源管理平臺，並下發上位機對現場裝置的各種控制命令。
監控層： 具有良好的人機互動介面，軟體負責和國內外各種樓宇控制廠家的檢測、控制裝置構成任意複雜的監控系統，實現完美的過程視覺化，並且可與“第三方”的軟、硬體系統來進行整合。 實時歷史資料庫提供豐富的企業級資訊系統客戶端應用和工具，大容量支援企業級應用，內部實現高資料壓縮率，實現歷史資料的海量儲存。
能源管理層： 為現場操作人員及管理人員提供充足的資訊( 包含樓宇供用能資訊, 電能質量資訊, 各子系統執行狀態及用能資訊等) 制定能量最佳化策略 , 最佳化裝置執行, 透過聯動控制實現能源管理 , 提高經濟效益及環境效益。
圖1 智慧樓宇能源管理系統框架
三、系統功能模組組成資料採集資料採集管理以樓宇管理過程中所涉及的各種控制，監測，計量，檢測等為基礎，支援
opc、dde、odbc 等相關介面，全面採集各種資料採集器和人工錄入裝置。
現場採集內容覆蓋樓宇自控、門禁、智慧空調、ups、電梯、變配電、消防等系統。其 中主要關注核心系統執行狀況、主要能耗管網狀態、環境介質質量監測等資料。將全樓宇的智慧控制系統的實時狀態採集進入系統，供資料監視、儲存、報警、分析、計算、統計平衡
等使用。
主要功能包括：
控制排程中心該系統採用了雲計算技術，可以提供利用同一平臺管理全球建築機電裝置的無限容量
的架構， 能夠在同一平臺下融合和相容目前主流自控廠家的產品。可以相容的協議不僅包括 所有公開的bacnet 、lonworks 、m-bus、iec60870-5-101/102/103/104、dlt-645 、cdt 、modbus等標準協議， 還可以與樓宇自控系統主流品牌控制系統私有協議進行相容。技術人員遠端即可瞭解現場引數，觀察現場裝置的執行狀態；實現樓宇全過程的“視覺化”管理。該平臺基於雲架構技術，還可為專家和技術人員提供遠端指導功能。
需要整合、 集控的子系統有樓宇自控系統、變配電排程系統、智慧照明系統、無功補償裝置、自發電裝置、蓄能裝置、饋電線路控制系統、門禁、消防監測系統、智慧中央空調控
制系統等。
報警管理系統平臺利用多個報警模型，負責過程，裝置，質量，安全指標，能源限額的超限進行多種方式的報警。包括模擬量報警，事件報警，重大變化連續重複報警，硬體裝置報警等。
支援一個完全分散式的報警系統，報警及事件的傳送，報警確認處理以及報警記錄存檔。使用者可以自定義各種報警，報警資訊可以透過不同方式傳送至使用者。
主要功能包括：
1）裝置報警
重要能耗裝置的執行狀態異常報警。
2）環境質量報警
空氣質量，溫度，溼度等異常報警。
3）電源故障報警
裝置電源故障， ups 斷電報警。
4）網路通訊報警
裝置通訊及網路故障等異常報警。
5）報警級別設定
基於事件的報警，報警分組管理，報警優先順序管理。
6）報警和事件輸出方式
報警視窗、聲、光、電、簡訊、檔案、列印等方式。
裝置管理能源管理系統的物件覆蓋樓宇的各種大型能源設施，透過對能源裝置的執行、異常、
故障和事故狀態實時監視和記錄。透過技改和加強維護，指導維護保養工作，提高能源裝置效率，實現能源裝置閉環管理。
主要功能包括：
圖 2 樓宇能源管理之裝置管理模組
計劃與實績管理根據能源分配計劃、檢修計劃、歷史能耗資料分析和統計、能源消耗預測、供能狀況
等可自動計算能源消耗計劃和外購計劃，制定詳細的建築能源管理指標體系，指導相關部門按照供需計劃組織配電、配熱。
採集、提取和整理各種樓宇子系統實際能源消耗量和能源介質放散量等資料，獲取能源分析所需的實績資料，為所有部門編制各類其他報表提供基準。透過計劃與實績資料的分析 比較， 對樓宇所有能源資料進行有效跟蹤，幫助管理者理清近期潛在影響因素，快速制定實行的決策，增進應變能力。
能源實績有日、月、季、年能源實績表( 包括電，熱，水等不同分析切入點) ；能源計劃有日、月、季、年能源供需計劃表( 包括電，熱，水等不同分析切入點) 。計劃與實績比較有同比環比比較分析，其中包括柱狀，曲線，餅圖。
平衡最佳化管理能源供應和能源消耗直接存在距離，調整複雜，系統在大量歷史資料基礎上，對能源
的生產，儲存， 混合， 輸送和使用各環節集中管理與控制，為大型建築群建立一套與能源管理系統整合的能源分佈網路和平衡最佳化模型。透過綜合平衡和燃料轉換使用的系統方法，計算評價大型建築能源利用水平的技術經濟指標，實現能源供需動態與靜態平衡，得出各種能源介質的最佳化分配方案，使大型建築能源的合理利用達到一個新的高度。
主要功能包括：
（1）能耗報告能耗採集的是電錶的總有功功率，主要是幫助使用者掌握能源消耗情況，找出
能源消耗異常值。包括能耗值的逐時、逐日、逐月、逐年報告；單位面積能耗為能耗評價提
供資料支援；管理值（即目標值）參考幫助分析實際能耗值與能耗目標值的差異；功率因子參考提供能耗值（電能）與用能品質間的比對；溫度、溼度參考幫助分析能耗資料與環境數
據的相關性。
（2）能耗排名 不同時間範圍內的能耗值排序，以升序或降序顯示，幫助使用者找出能耗最低和最高的裝置單位。
（3）能耗比較 比較相同時間範圍內不同單位的能耗值，或比較相同單位在不同時間範圍內的能耗值。
（4）日平均報告率任何一天每15分鐘平均能耗（電能）需求的報告，幫助使用者瞭解能源消耗模式並找出超出預期的峰值需求，為與電力公司簽訂合同時提供參考。
（5）偏差分析 任何一天不同時段能耗值與管理值（即目標值）的偏差計算，能耗值超過管理值的時段偏差值用紅色表示，表明能源消耗的增加傾向。
（6）迴歸分析 迴歸分析 ---- 對每位能耗型別為電類的成員內的有功功率、無功功率、瞬間功率、功率因數進行線性迴歸分析，展現各成員引數之間的線性關係。
（7）用電分析 根據所選費率以及實際用電狀況，分時間段（離峰、半尖峰、尖峰）顯示用電趨勢以及用電報表。
（8）系統執行最佳化發揮集中管控的平臺優勢，對空調風機、熱交換器、空氣迴圈系統及末
端系統進行最佳化調節，避免因憋壓、壓力失衡造成的不必要能耗增加，根據負載變化自動調節風機轉速或冷熱源輸出功率。
配電及能源最佳化策略配電及能源最佳化系統從電力專業的深度對電能消耗進行數字化和整合化的管理、控制
和最佳化。 系統能夠與無功補償裝置聯動來提高功率因數，透過與自發電裝置（如太陽能發電裝置或其他型別發電裝置）、蓄能裝置的聯動與互動，完成饋電線路控制，實現移峰填谷。
本系統提供了使用者可自主程式設計的控制策略生成工具，使用者可根據具體需求自主程式設計實現最佳化策略。
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圖3 樓宇配電及能源最佳化策略
控制策略的編制基於建築用電結構、季節、環境等因素。實現移峰填谷、提高功率因數，減少能源支出。
1）降低用電消耗，提高裝置效率延長裝置使用壽命。
2）透過對歷史用電情況的分析，最佳化各子系統執行策略，確保用電裝置的正常高效執行。
3）對全樓宇用電負荷，電能質量及電價架構進行綜合分析，制定新能源併網策略及系統充放電策略，實現節能減排。
聯動控制
報表分析和經濟性分析管理透過能源消費結構，樓層能耗對比，重點耗能裝置分析等多種分析方式，報表分析可
以幫助物業管理人員計算特定房間或人均能耗，實現自主能源審計管理。報表可以自動生成，按實際需要實現手動或自動列印，供排程和執行管理人員使用。其中有能源排程日報表、能源供需計劃報表、能源實績報表、能源平衡報表、能源質量管理報表、能源成本報表、能源
單耗報表、能源綜合報表、能源裝置狀態報表、能源故障資訊統計報表、能源裝置備件報表、能源配送消耗報表等。
能源對標管理利用建築物規範的能源管理體系，透過與競爭對手或是行業領導者比較，建立完善持續改進的流程。
主要功能包括：
1）結合國家標準，對主要裝置的單耗指標、單位能耗等指標進行線上監測。
2）國家有關標準規定的經濟執行指標。
3）對國家規定的節能目標設定警戒線，對未達目標的指標進行自動警示。
基礎資料管理基礎資料管理是大型建築群開展能源工作的重要基礎內容，是大型建築能源管理資訊化建設的前提和基石。主要功能包括：能源介質編碼、能源計量單位體系、計量儀表、計量點、計量區域。
許可權維護管理針對不同程式的資訊敏感度，系統提供一個優秀的許可權維護管理模組，可以滿足複雜的系統管理要求。主要功能包括：使用者資訊、角色管理、控制操作管理、系統日記維護、資料庫維護。