EnergyView能耗監測系統簡(jiǎn)介

一、定義與背景

二、系統構成

（一）數據采集層

1. 傳感器設備

• 這是能耗監測系統的基礎部分。傳感器用于采集各種能源消耗數據，如電力傳感器可以監測電壓、電流、功率等參數。對于水能耗監測，有流量計來(lái)記錄水的流量。在熱能監測方面，溫度傳感器和熱量表發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用，能夠獲取溫度變化和熱量消耗的數據。

• 例如，在一個(gè)大型工廠(chǎng)中，電力傳感器被安裝在各個(gè)車(chē)間的配電箱中，實(shí)時(shí)獲取每臺設備的用電數據。這些傳感器的精度和穩定性直接影響到整個(gè)系統的數據質(zhì)量。

2. 數據采集器

• 數據采集器的主要功能是收集傳感器獲取的數據，并將其傳輸到上層系統。它可以對數據進(jìn)行初步的處理，如對采集到的離散數據進(jìn)行簡(jiǎn)單的濾波，去除一些由于電磁干擾等因素產(chǎn)生的異常值。

• 例如，一個(gè)智能數據采集器可以將多個(gè)傳感器的數據匯總，通過(guò)有線(xiàn)（如 RS - 485 通信協(xié)議）或無(wú)線(xiàn)（如 ZigBee、LoRa 等）方式將數據發(fā)送到服務(wù)器。

（二）數據傳輸層

1. 網(wǎng)絡(luò )通信設備

• 這一層主要負責將采集的數據從采集點(diǎn)傳輸到數據中心。根據實(shí)際應用場(chǎng)景，可以采用多種網(wǎng)絡(luò )通信方式。在有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )方面，以太網(wǎng)是常用的傳輸方式，它具有高速、穩定的特點(diǎn)，適合數據量較大且布線(xiàn)方便的場(chǎng)所。

• 對于一些分布較廣、布線(xiàn)困難的區域，如大型工業(yè)園區的分散設備或者戶(hù)外的能源設施，無(wú)線(xiàn)通信方式就顯得更為合適。如 4G/5G 網(wǎng)絡(luò )可以提供廣域覆蓋，確保數據能夠及時(shí)傳輸到遠程的數據中心。

2. 數據傳輸協(xié)議

• 為了確保數據傳輸的準確性和完整性，需要采用合適的數據傳輸協(xié)議。例如，Modbus 協(xié)議在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域應用廣泛，它可以支持不同廠(chǎng)家的設備之間的數據通信。在物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景下，MQTT 協(xié)議也很受歡迎，它具有輕量級、低帶寬占用等特點(diǎn)，適合在帶寬有限的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中傳輸數據。

（三）數據處理與分析層

1. 數據處理服務(wù)器

• 數據處理服務(wù)器接收來(lái)自傳輸層的數據后，會(huì )對數據進(jìn)行進(jìn)一步的處理。包括數據的清洗，即去除重復數據、錯誤數據等；數據的分類(lèi)存儲，按照不同的能源類(lèi)型（電、水、氣等）、不同的監測區域或者不同的設備進(jìn)行分類(lèi)。

• 例如，在一個(gè)商業(yè)建筑的能耗監測系統中，數據處理服務(wù)器會(huì )將各個(gè)樓層的照明系統、空調系統等設備的能耗數據分別存儲，以便后續分析。

2. 數據分析軟件

• 這是能耗監測系統的核心部分之一。通過(guò)數據分析軟件，可以對能源消耗數據進(jìn)行深度挖掘。例如，可以進(jìn)行能耗趨勢分析，通過(guò)繪制歷史能耗曲線(xiàn)，預測未來(lái)的能耗趨勢。還可以進(jìn)行能耗對比分析，比較不同時(shí)間段（如白天和夜晚）、不同設備或者不同區域之間的能耗差異。

• 例如，通過(guò)分析一家酒店不同客房的能耗情況，發(fā)現某些客房的空調能耗明顯高于其他客房，通過(guò)進(jìn)一步調查可能發(fā)現是設備故障或者客人使用習慣等原因導致的。

（四）用戶(hù)展示與管理層

1. 監控大屏

• 監控大屏一般安裝在能源管理中心等場(chǎng)所，用于直觀(guān)地展示能耗數據?？梢酝ㄟ^(guò)圖表（如柱狀圖、折線(xiàn)圖、餅圖等）、地圖等多種形式展示能源消耗的實(shí)時(shí)情況、分布情況等。

• 例如，在一個(gè)城市的能源管理中心，通過(guò)監控大屏可以看到各個(gè)區域的電力消耗情況，以熱力圖的形式展示高能耗區域和低能耗區域，方便管理人員快速定位。

2. 管理軟件平臺

• 管理軟件平臺為用戶(hù)提供了操作界面，用戶(hù)可以通過(guò)該平臺設置系統參數、查看詳細的能耗報告、進(jìn)行能源成本核算等。例如，企業(yè)的能源管理人員可以通過(guò)管理軟件平臺生成月度能耗報表，分析能耗成本占生產(chǎn)成本的比例，從而制定合理的節能措施。

三、系統功能

（一）實(shí)時(shí)監測功能

1. 能夠實(shí)時(shí)獲取能源消耗數據，如電力系統可以實(shí)時(shí)監測每臺設備的功率、電壓、電流等參數的變化情況。對于能源消耗的異常情況，如突然的功率峰值等，可以及時(shí)發(fā)出警報，提醒管理人員進(jìn)行檢查。

2. 例如，在一個(gè)數據中心，當服務(wù)器集群的電力消耗突然大幅上升時(shí)，能耗監測系統可以立即發(fā)出警報，工作人員可以快速排查是業(yè)務(wù)量突增還是設備故障等原因導致的。

（二）能耗分析功能

1. 除了上述提到的能耗趨勢分析和對比分析外，還可以進(jìn)行能耗構成分析。確定能源消耗的主要構成部分，如在一個(gè)工業(yè)企業(yè)中，分析出生產(chǎn)設備、照明、空調等各部分能耗占總能耗的比例。

2. 這有助于企業(yè)有針對性地采取節能措施。例如，如果發(fā)現照明系統能耗占比較高，可以考慮更換節能燈具或者優(yōu)化照明控制策略。

（三）能源成本核算功能

1. 根據能源消耗數據和能源價(jià)格，系統可以自動(dòng)計算能源成本?？梢园凑詹煌牟块T(mén)、設備或者項目進(jìn)行成本核算。

2. 例如，在一個(gè)商業(yè)綜合體中，可以分別計算出各個(gè)店鋪的能源成本，為租金調整或者能源費用分攤提供依據。

四、應用領(lǐng)域

1. 工業(yè)領(lǐng)域

• 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，能耗監測系統可以幫助企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)流程，降低能源成本。例如，鋼鐵企業(yè)通過(guò)監測高爐、軋機等大型設備的能耗，實(shí)現對生產(chǎn)過(guò)程的精細化管理，提高能源利用效率。

2. 商業(yè)建筑領(lǐng)域

• 對于寫(xiě)字樓、商場(chǎng)、酒店等商業(yè)建筑，能耗監測系統可以用于控制建筑能耗。如通過(guò)監測空調系統的運行情況，根據室內外溫度和人員密度等因素自動(dòng)調節空調溫度和風(fēng)速，達到節能的目的。

3. 公共機構領(lǐng)域

• 學(xué)校、醫院、政府機關(guān)等公共機構也可以利用能耗監測系統。例如，學(xué)?？梢酝ㄟ^(guò)監測教室、實(shí)驗室等場(chǎng)所的能耗，開(kāi)展節能減排教育活動(dòng)，同時(shí)降低辦學(xué)成本。

五、發(fā)展趨勢

1. 智能化程度不斷提高

• 隨著(zhù)人工智能和機器學(xué)習技術(shù)的發(fā)展，能耗監測系統將能夠自動(dòng)學(xué)習能源消耗模式，更加智能地進(jìn)行能耗預測和節能策略推薦。例如，通過(guò)對歷史數據的學(xué)習，系統可以自動(dòng)識別出不同季節、不同生產(chǎn)任務(wù)下的優(yōu)能耗控制參數。

2. 與其他系統的融合

• 能耗監測系統將與建筑自動(dòng)化系統、工業(yè)自動(dòng)化系統等進(jìn)行深度融合。例如，在智能家居系統中，能耗監測系統可以與智能家居設備（如智能插座、智能燈具等）緊密結合，實(shí)現家庭能源的精細化管理。同時(shí)，在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，能耗監測系統可以與生產(chǎn)管理系統集成，將能源管理融入到整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中。

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