安科瑞 顾锡君
远程自动抄表系统是由电量采集设施与相关软件系统组合而成，这一系统能建立有关的电能表档案，可以将分析、处理采集电量变得更为直观。借助这一系统可以监测与分析母线电量能否达到平衡状态，做到及时发现问题所在，从而可以实现自动抄表功能。
1 建筑能耗监控传感器网络需求分析
构建建筑能耗监控传感器网络系统，需要从能耗指标、通用要求、接口要求、网关要求、建筑能耗监控系统传感器要求、建筑能耗监控传感器网络系统服务层要求等方面考虑具体技术要求，为建筑能耗监控系统中能耗参数检测和信息传输所设置的传感器网络系统提供技术指导。
2 建筑能耗监控传感器网络组成
建筑能耗监控传感器网络系统(体系)结构由感知层、承载层、服务层3个逻辑区域组成。
3 建筑能耗监控传感器网络构建原则
建筑能耗监控传感器网络系统建立独立的网络，采用树形网络拓扑结构，在可靠性要求高的场所，设计为冗余树形结构或网状网络。
网络设计时，考虑共用建筑内设置的 BAS、P-SCADA或其他能源设备监控系统所采集的数据，尽量利用这些网络实现能耗数据的汇聚和传输。
建筑能耗监控传感器网络传感器的优化布置、设备选择在已有建筑能耗系统评价的基础上遵循按需布设、简化、准确的原则实施配置。
4 建筑能耗监控传感器网络技术要求
4.1感知层的接入应选择通信可靠性高的网络，遵循以下原则:
(1)在建筑能耗监控传感器网络系统中，以太网的接入交换机选用工业级产品或其他具有较高可靠性及稳定性的产品。
(2)感知层网络在网关接入时采用工业级产品。
(3)感知层网络在无法采用以太网结构时，优先选用支持Profibus或TIA/EIA-485-A通信类的产品。
(4)末端施工困难的场所或需采用无线通信的场所，选用工业级无线通信路由设备或租用性能可靠的带宽无线公网，以确保系统通信可靠。
(5)在采用无线网络接入时，优先选用NB-IoT、GB、ZigBee和无线网格网络等通信技术。NB-IoT满足万物互联及能耗数据传输需求，符合*政策导向(工信厅通信函[2017]351号文)，宜作为技术。
4.2承载层遵循以下原则:
(1)信息传输缆线选用双绞线或光缆，双绞线规格不低于6类线。
(2)网络汇聚层交换设备采用有路由功能的三层网络结构交换机，交换机的上行交换速率不低于 1000Mb/s。
(3)核心交换层的引擎和电源模块采用冗余设计。
(4)核心设备之间满足1000Mb/s以上的信息传输和交换能力。
4.3服务层遵循以下原则:
(1)建筑能耗监控系统应通过无线传感器网络采集能耗指标，并通过应用软件系统实现建筑能耗的监控，包括节能工作站和附属打印、显示设备、数据采集、数据存储、数据分析应用等功能的应用软件，节能知识存储和节能措施等模块。
(2)配备双千兆网卡的企业级服务器、路由器或交换机、工作站以及防火墙、磁盘阵列、UPS电源等局域网设备。
(3)服务器具有热备功能，热备软件可运行于NT、Linux和NCRUnix平台，实现2台服务器各自运行且相互热备份，支持远程灾难实时复制备份恢复系统。
(4)各软件子系统之间彼此独立运行，便于系统维护，同时软件接口具有一致性、扩展性和兼容性。
5 建筑能耗监控传感器网络系统信息传输及接口要求
建筑物内感知层中各个传感器节点之间的信息传输方式优先选用有线点对点星形传输方式，采用网关、交换机或现场控制器汇聚信息;线缆敷设困难时无线网关以星形方式汇聚各个传感器节点所采集的信息。
承载层的信息传输方式。优先选用建筑物内或建筑物之间敷设线缆的方式传输信息。不具备线缆敷设条件，采用建筑物内混合传输方式或建筑物之间的网状网络传输方式。
数据接口要求。传感器与传感器结点之间的软件接口，包括数据格式和交互协议采用DDL、XML、API等标准数据通信接口。为保证能耗监控设备数据传输的高效性，对建筑内的能耗监测设备进行统一编码。
通信接口要求。建筑能耗监控传感器网络系统通信规约优先选择TCP、UDP、CDT、OPC。此外，建筑能耗监控系统传感器包括建筑物中央空调系统运行监控适用的温度传感器、湿度传感器、水压传感器、风压传感器、风速传感器、流速传感器、CO2传感器、照度传感器、能耗计量传感器(数字水表、燃气表、热量表)等。依据以上传感器的检测值，完成建筑能耗监控系统统计，并提供建筑能耗、用电量及各分类、分项能耗量的月、季、年统计量。
6 安科瑞能耗在线监测系统介绍
6.1 系统概述
Acrel-5000建筑能耗监测系统是用户端能源管理分析系统，在电能管理系统的基础上增加了对水、气、煤、油、热(冷)量等集中采集与分析，通过对用户端所有能耗进行细分和统计，以直观的数据和图表向管理人员或决策层展示各类能源的使用消耗情况，便于找出高耗能点或不合理的耗能惯，有效节约能源，为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支撑。
6.2 应用场所：
（1）办公建筑（商务办公等）；
（2）商业建筑（商场等）；
（3）旅游建筑（宾馆饭店等）；
（4）科教文卫建筑（文化、教育、科研、医疗卫生、体育建筑等）；
（5）通信建筑（邮电、通信、广播、电视、数据中心等）；
（6）交通运输建筑（机场、车站、码头建筑等）。
6.3系统功能
（1）登陆界面
系统可以根据客户要求定制个性化的系统登录界面，登录界面所用的图片、 Logo等由用户提供。
（2）综合能耗展示
系统登陆*进入主页面，主页面显示该建筑的建筑图片，建筑基本信息,建筑当月分项用电饼图和各种能源的消耗量。
（3）支路能耗概况
系统可以根据分类能耗的支路名称查询用能情况，显示当日和当月的用能峰值（电能对应大需量值）、当日用能、当月用能、当年用能以及昨天同期用能、上月同期用能、上年同期用能的比较情况。
（4）支路用能
系统可以统计各支路某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。
（5）分项能耗概况
系统可以按照动力、空调、插座等分项进行能耗统计与显示，支持用能饼图显示各分项过去31天的用能占比；堆积图显示各分项过去31天的能耗趋势；分项用能排名图显示被选中分项对应能耗值排名的支路。
（6）分项用能
系统可以统计各分项某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能（这里的支路须通过基础数据中分类分项的配置。）
（7）部门能耗概况
系统可以按照部门进行能耗统计与显示，并进行日同比分析图，饼图显示各部门过去31天的用能占比；堆积图显示各部门过去31天的能耗趋势；部门绩效考核对比图显示实际用能和用能目标值，当实际用能值大于目标值时，实际值标为红色。
（8）区域能耗概况
系统可以按照区域进行能耗统计与显示，日分项用能同比分析图显示不同区域的当日与昨日能耗柱状图；饼图显示各区域过去31天的用能占比；堆积图显示各区域过去31天的能耗趋势；区域用能排名图中显示被选中区域对应能耗值排名的支路。
（9）参数查询
查询各回路戓支路某段时间内的参数，以曲线的形式反映趋势（具体可以查询的参数与安装的仪表有关，查询时不能跨月，且绘制曲线时以1分钟为间隔），电力参数可以多选。
（10）数据检查
系统可以统计某段时间内各回路与下级支路的用能差值，过一定百分比后醒目显示（红色区域），确保计量体系的完整性、准确性。
（11）非工作日用能分析
系统可统计各支路工作日与非工作日的能耗情况。此处的工作日和非工作日是在基础数据中非工作日设置中配置的非工作日。
（12）能耗数据同比环比分析
系统可将各种类型（电、水、气）和各主要耗能设备的能耗与去年同期值和上月值进行同比环比分析，检验节能效果，根据分析结果执行节能绩效考核，以及节能目标的修正。
（13）分时段用能统计
在仪表带有复费率统计功能的前提下，系统可以采集电表内尖、峰、平、谷参数，并将数据存储到数据库中方便后期查询。不同时段可以分别设置用电单价，统计报表会呈现出分时段电能值与电费。
（14）日月年报表
系统提供方便的日月年报表统计功能，通过选择不同回路，报表类型，查询日期，生成对应报表。选中报表中的某一行数据，会自动显示对应的柱状图。
（15）仪表网关断线报警
系统通过能耗网关采集数据时，可以获得仪表的通讯状态。当系统判断仪表通讯中断时间大于10分钟时或网关通讯中断时间大于20分钟时，系统会弹窗或者通过铃铛报警，显示当前通讯中断的仪表或者网关。
（16）图表导出
系统可将分析统计的曲线、棒图、报表导出到Excel格式文件，以便于用户数据二次利用。
（17）用户管理
系统用户权限管理采用分级模式，为系统管理员、后勤管理人员、设备维护人员三级，进行访问权限管理，防止未授权的访问，并对所有操作自动进行带时标事件记录，可建立良好的反事故措施。
（18）基础信息配置与维护
系统可根据项目实际情况配置每块智能仪表所属的能耗类型和分项、归属区域、设备类型，这些数据将作为用能分析的基础信息。
7 结束语
建筑能耗监控传感器网络系统技术是建筑能耗监控系统中能耗参数检测和信息传输的关键技术，可为传感器网络的配置及实施提供技术指导，并促进建筑能耗监控系统向产业化方向发展，有益于提升建筑功能，便捷地提高建筑能源利用效率，降低建筑的 CO2 排放量。
