一、背景闡述

隨著城市化進程的加速，建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展，建筑能耗也隨之急劇攀升。如今，建筑能耗在社會總能耗中的占比已超三分之一，成為節(jié)能減排工作的關鍵領域。商業(yè)綜合體作為建筑類型中的能耗大戶，其運營涉及照明、空調(diào)、電梯、通風等眾多高能耗設備，能源管理難度極大。例如，某大型商業(yè)綜合體建筑面積達 20 萬平方米，擁有近千間商鋪、多個大型停車場以及各類娛樂設施，每日運營需耗費大量電力，每月電費支出高達數(shù)百萬元。

盡管部分商業(yè)建筑已采用節(jié)能設備，如 LED 照明燈具、高效空調(diào)系統(tǒng)等，在一定程度上降低了能耗，但在實際能源管理過程中，仍面臨諸多挑戰(zhàn)。一方面，建筑內(nèi)設備眾多，分布廣泛，不同設備來自不同廠商，通訊協(xié)議各不相同，導致數(shù)據(jù)采集困難，難以實現(xiàn)對能源消耗的全面、精準監(jiān)測。另一方面，傳統(tǒng)的人工巡檢和運維方式效率低下，無法及時發(fā)現(xiàn)設備潛在故障，一旦設備出現(xiàn)問題，不僅會影響建筑的正常運營，還可能造成能源浪費。同時，由于缺乏有效的能源管理策略和數(shù)據(jù)分析手段，管理人員難以制定針對性的節(jié)能措施，能源利用效率難以進一步提升。

二、基于數(shù)之能能源監(jiān)測平臺的解決方案

（一）系統(tǒng)架構

1、感知層：該層由各類傳感器、智能電表、水表、氣表以及數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關等設備組成。傳感器負責采集建筑內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，如溫度、濕度、光照強度等，智能電表、水表和氣表用于計量能源消耗數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關則將這些分散的設備數(shù)據(jù)進行匯總，并通過 RS485、RS232 等串口通訊方式或以太網(wǎng)接口傳輸至數(shù)據(jù)傳輸層。

2、傳輸層：采用有線和無線相結合的傳輸方式。對于距離監(jiān)控中心較近、布線方便的區(qū)域，優(yōu)先使用以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和高速性。對于布線困難或設備位置經(jīng)常變動的區(qū)域，如停車場、臨時搭建的商鋪等，則利用 4G、WIFI 等無線通訊技術，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時上傳。數(shù)之能能源監(jiān)測平臺支持多種通訊協(xié)議，可與不同類型的數(shù)據(jù)采集設備無縫對接，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅惩o阻。

3、平臺層：數(shù)之能能源監(jiān)測平臺是整個系統(tǒng)的核心，它負責接收、存儲、分析和展示來自感知層的數(shù)據(jù)。平臺基于云計算技術構建，具備強大的數(shù)據(jù)處理能力和高可靠性，可實現(xiàn)對海量能源數(shù)據(jù)的高效管理。同時，平臺提供豐富的接口，方便與建筑內(nèi)的其他系統(tǒng)，如樓宇自控系統(tǒng)、物業(yè)管理系統(tǒng)等進行集成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和業(yè)務協(xié)同。

4、應用層：面向建筑管理者、運維人員以及相關決策部門，提供多種應用服務。通過 Web 端和移動端應用程序，用戶可以隨時隨地訪問平臺，查看建筑能源消耗情況、設備運行狀態(tài)、報警信息等，還能進行遠程控制、生成報表等操作，為建筑能源管理和運維工作提供便捷、高效的工具。

（二）實現(xiàn)功能

1、能源數(shù)據(jù)實時采集與監(jiān)控：平臺可實時采集建筑內(nèi)各類能源設備的運行數(shù)據(jù)，包括電力、水、氣等能源的消耗數(shù)據(jù)，以及設備的運行狀態(tài)參數(shù)，如電壓、電流、功率、溫度等。通過可視化界面，以圖形、圖表等形式直觀展示能源數(shù)據(jù)的實時變化情況，使管理人員能夠全面、準確地掌握建筑能源消耗現(xiàn)狀，及時發(fā)現(xiàn)能源使用異常情況。

2、能耗分析與節(jié)能優(yōu)化：平臺利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法，對采集到的歷史能源數(shù)據(jù)進行深度挖掘和分析。通過建立能耗模型，對比不同時間段、不同區(qū)域、不同設備的能耗數(shù)據(jù)，找出能耗過高的原因和節(jié)能潛力點。例如，通過分析發(fā)現(xiàn)某樓層在非營業(yè)時間照明能耗過高，可據(jù)此制定針對性的節(jié)能措施，如調(diào)整照明控制策略，實現(xiàn)定時開關或根據(jù)環(huán)境光照自動調(diào)節(jié)亮度。同時，平臺還能根據(jù)建筑的實際運營情況，預測能源消耗趨勢，為制定節(jié)能計劃提供科學依據(jù)。

3、設備運維管理：對建筑內(nèi)的各類能源設備進行全生命周期管理，從設備采購、安裝調(diào)試、運行維護到報廢更新，實現(xiàn)設備信息的集中管理和實時跟蹤。通過設置設備運行參數(shù)閾值，當設備出現(xiàn)異常情況時，平臺立即發(fā)出報警信息，通知運維人員及時處理。同時，平臺還能根據(jù)設備的運行時間、維護記錄等信息，自動生成設備維護計劃，提醒運維人員進行定期維護保養(yǎng)，提高設備的可靠性和使用壽命，降低設備故障率和維修成本。

4、遠程控制與自動化管理：借助數(shù)之能能源監(jiān)測平臺，管理人員可在遠程對建筑內(nèi)的能源設備進行集中控制，如遠程啟停照明燈具、空調(diào)機組、電梯等設備，調(diào)整設備運行參數(shù)，實現(xiàn)能源的合理分配和利用。此外，平臺還支持自動化控制功能，通過預設的控制策略和邏輯，根據(jù)環(huán)境參數(shù)和時間條件自動控制設備的運行狀態(tài)，減少人工干預，提高能源管理的智能化水平。

5、報表生成與統(tǒng)計分析：平臺可根據(jù)用戶需求，自動生成各種類型的能源報表，如日報表、月報表、季報表和年報表等，報表內(nèi)容涵蓋能源消耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計、能耗趨勢分析、節(jié)能效果評估等。同時，平臺還提供靈活的報表定制功能，用戶可根據(jù)自身需求選擇報表的字段、格式和圖表類型，方便進行數(shù)據(jù)存檔、匯報和進一步分析。通過對報表數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，可為建筑能源管理決策提供有力的數(shù)據(jù)支持，幫助管理者評估節(jié)能措施的實施效果，制定更加科學合理的能源管理策略。

審核編輯 黃宇