時間：2023-01-18 16:23:17
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇能耗管理系統，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：大型公共建筑；能源管理系統；建筑節能管理體系
Abstract: this paper in the full analysis building energy management system, and on the basis of large-scale public buildings in combination with unit building area of high energy consumption, energy saving potential characteristics and energy-saving management requirements, put forward in large-scale public buildings set up energy management system in the proposal, used to master the energy utilization and energy use of scientific management, and finally reach the goal of saving energy. And explains the energy management systems design goal, function, design elements and structure, can be used to guide large-scale public buildings energy management system.
Keywords: large-scale public buildings; Energy management system; Building energy efficiency management system
中圖分類號： TU201.5文獻標識碼：A文章編號：
一、引言
隨著我國經濟和社會的快速發展，大型公共建筑經常被作為一個城市現代化的象征，興建大型公共建筑既促進了經濟社會發展，又增強了為城市居民生產生活服務的功能。新建建筑中大型公共建筑的比例呈增長趨勢。大型公共建筑一般指單體建筑面積2萬平方米以上的辦公建筑、商業建筑、旅游建筑、科教文衛建筑、通信建筑以及交通樞紐等公共建筑。由于此類建筑結構和用途的特殊性，且往往片面追求外形，用能系統復雜、運行工況變化大、影響能耗因素多，再加上再設計、施工、使用和運行維護等環節的粗放式管理等不利因素的影響，使得當前的一些大型公共建筑往往是耗能的大戶。主要問題表現在以下幾個方面：
（1）目前，我國大型公共建筑能耗高、能效低問題突出。根據清華大學與建設部的2007 年研究抽樣調查，大型公共建筑面積占城鎮建筑總面積的比例為4％，但消耗的電量卻占22％[1]。據測算，我國大型公共建筑單位面積年耗電量達到70～300kWh，是普通居民住宅的10～20倍，其節能潛力亟待挖掘。
（2）超過70%的大型公共建筑沒有專職的節能管理人員，大多數大型公共建筑業主的用能設備管理僅僅是從安全使用的角度考慮，缺乏系統的能源管理制度和手段，不能及時掌握能源的整體消耗情況，對主要用能設備的運行情況和節能狀況未能及時把握及管理。因此，建立建筑能源管理體系，依靠先進的節能管理手段來實現大型公共建筑的節能運行，約束使用者的使用習慣和提升物業管理的運行管理水平，提高運行管理效率是目前亟待解決的問題。
（3）多能源系統與復雜負荷的結合體。在能源危機的今天，可再生能源的利用越來越普遍，大型公共建筑的這一現象尤為明顯。大型公共建筑可能設置多種能源，如常規電制冷、三聯供、地源熱泵、冰蓄冷、蒸汽供熱、太陽能、風能等。這么多能源在樓宇中綜合使用所帶來的多能源的協調優化、負荷預測與優化控制等問題將逐步凸顯。
（4）缺乏有效的能源管理手段。大型公共建筑往往同時伴隨著供能系統眾多、用能系統復雜、位置分散、用能信息量龐大等特點，常規的、針對設備或能耗的管理系統（如BA系統、能耗監測系統）一般只注重對設備自身管理或對能耗的計量監測，缺乏對整個能源的系統管理。因此，為保證整個建筑的能源的優化運行必須建立具有有效的監視控制、完善的通信系統、科學的分析診斷、合理的優化管控的建筑能源管理系統，同時結合建立的能源管理體系，實現大型公共建筑能耗的有效管理。
由上可知，我國大型公共建筑單位建筑面積能耗高，節能潛力巨大。其節能改造工作成為了一個系統的復雜工程。結合“十二五”期間我國大型公共建筑能耗降低15%的節能目標，這就需要針對大型建筑的使用特點，建立建筑能源管理系統，科學地進行能耗監測、分析診斷、優化管理與控制，提高大型公共建筑能源利用的經濟與社會效益。本文將在充分研究分析建筑能源管理系統的基礎上，結合大型公共建筑的特點及需求，提出大型公共建筑能源管理系統的設計目標、功能以及架構，用于指導大型公共建筑能源管理系統的建設。
2、建筑能源管理系統
建筑能源管理系統是指對建筑物或者建筑群內的變配電系統、照明系統、電梯系統、空調系統、供熱系統、給排水系統等能源使用狀況實行集中監視、分析管理和分散控制的軟硬件系統。目前所提的建筑能源管理系統主要分為三類：
關鍵詞：節能 能源管理 能耗
1目前現狀
隨著我國經濟的發展，大型公共建筑高耗能的問題日益突出。據統計，大型公共建筑年每平方米年耗電量是普通居民住宅的10～20倍[1,2]，做好大型公共建筑的節能管理工作，對實現“十二五”公建節能降耗目標具有重要意義。如圖1，對深圳地區部分公共建筑的能耗進行調查，發現不同類型公共建筑的能耗差異較大，尤其是超市（商場）建筑，其能耗比其它類型公共建筑高出許多，對超市（商場）建筑進行節能降耗是目前亟待解決的重大問題。
國內外的相關人員對大型公共建筑的節能問題進行了深入研究，提出了許多解決方法，也收到了一定的效果。但由于在獲取基礎數據上存在一定的困難，使得能耗分析人為因素偏大或無法深入下去。國內外專家采取了許多辦法來解決這一問題。如2000年，Facility Dynamics Engineering公司開發了運行管理分析軟件（PACRAT）[3]，該軟件具有遠程數據傳輸功能，提供實時分析和自動診斷功能，可以對冷機系統，冷卻系統，建筑能耗等進行節能診斷，2001年Silicon Energy公司開發了能耗管理軟件（EEM SuiteTM）[4]，該軟件基于網頁瀏覽器形式的，能夠實時收到遠傳數據并可視化展示，但是它不能事先定義診斷模型[]。清華大學建筑節能研究中心[5]開發的“大型公共建筑電耗分項計量與實時分析系統”實現了對分項電耗數據穩定持續的實時獲取、傳輸、存儲和分析，用于對節能診斷方法的分析研究。
現有的系統，由于目標不同，其功能的側重點不一樣，有些傾向于對能耗的運行管理，有些針對能耗實時監管，還有些側重于節能潛力的診斷，為了能夠不斷地獲取大型公建各部分準確的能耗數據，監測樓宇的用能情況，搭建節能效果評估平臺，診斷樓宇的節能潛力，應該建立一套集多種功能于一體的連鎖超市能源管理系統。該系統能夠實時監測建筑的用能情況，清晰了解各門店分項用能現狀，對同類型建筑能進行橫向的對比，尋找差距，促使改進；也能當作一稈“稱”，量化節能改造效果；還能提供能耗數據統計，為用戶制定能源規章制度提供依據。
2連鎖超市能源管理系統平臺
2.1系統基本原理
圖2 連鎖超市能源管理系統圖
圖2描述連鎖超市能源管理系統原理圖。系統涉及到軟件和硬件，軟件主要包括數據采集軟件、數據監測軟件和節能診斷軟件等。硬件設備主要包括數據采集儀表、網關、服務器等。對于超市建筑，主要的采集參數有水、電、氣、冷熱量等。數據采集網關會定時的向數據采集儀表發送命令，接收到命令后數據采集儀表會把數據發送到網關內儲存，再定時發送到數據中心，數據中心的數據會定時向上一級數據中心上報數據，直到上報到最高一級的數據中心為止。數據的監測軟件可以基于網頁瀏覽器的架構，相關人員只要可以通過網頁的形式就能訪問監測系統。從功能需求來看，基于網頁瀏覽器的系統更容易實現數據人工采集和自動采集相結合的需求，還可能省去軟件的安裝和升級的麻煩等。
2.2連鎖超市建筑能耗分類和分項
根據超市建筑用能特點，把能耗采集分為6類：電、水、氣、熱量、冷量和其它。在超市建筑中，電的使用占了相當大的部分，并且用于不同類型的設備，為了能夠清晰地了解各個部分的能耗情況，按照超市用能特點，把電耗分為6大項：空調用電、照明用電、電梯用電、冷鏈用電、生鮮用電和其他用電。通過對這6大項能耗對比分析，能夠初步找出超市建筑的節能潛力，通過對各分項的深入分析，使得能耗的診斷分析更深入，節能潛力能夠全面挖掘。
3連鎖超市能源管理系統的功能
連鎖超市能源管理系統平臺應該包括中央空調、電力、照明、生鮮、冷鏈等系統的監控運行與節能管理，尤其以中央空調系統為重。系統其功能特點為：
實現總部能源分項計量
總部對門店進行分類分項監測、用能指標查詢、用能定額管理、用能排序等，以圖形、表格等形式進行在線監測和動態分析，為精細化的能源管理提供基礎。
實現總部能耗診斷分析
基于總部的分項計量平臺，進一步對能源數據進行挖掘、分析、加工和處理。可實現總部對門店用能定期進行診斷分析，定期給予診斷報告，發現不合理能耗，及時給予糾正。
實現系統整體優化控制
在診斷分析基礎上，對癥下藥，通過自控手段實現門店各系統的整體優化控制，而非局部控制“節能”，實現總部的集中監管，單店的分散控制，系統的整體優化。
實現單店節能效果評估
基于診斷分析與優化控制，實現對單店或者單項節能措施的在線評估，保證節能效果的客觀性。
實現總部集中運維管理
總部統籌協調，減少能源管理環節，優化能源管理流程，減少能源系統運行管理成本，提高勞動生產率。同時，利用信息化技術可加快能源系統的故障和異常處理反應能力。
4小結
關鍵詞：智能建筑能源管理節能
中圖分類號： TS958 文獻標識碼： A
一、概述
目前，全國現有房屋建筑面積已達430億平方米。在建筑的建造和使用中，能源消耗高、利用效率低的問題十分突出。相關部門的調查數據表明，2009年建筑耗能占全社會耗能總量的比例由1978年的10%上升到30%左右。我國每年竣工建筑面積約為20億m,其中公共建筑約有4億m。2萬m以上的大型公共建筑面積占城鎮建筑面積的比例不到4%，但是能耗卻占到建筑能耗的20%以上，中國工程院的相關人士在對居民住宅、公共建筑的用電量進行比較之后發現，一些寫字樓、飯店等大型公共建筑的單位平方米年耗電量在100度~300度之間，是居民住宅的10~15倍。在公共建筑（特別是大型商場、高檔旅館酒店、高檔辦公樓等）的全年能耗中，大約50%~60%消耗于空調制冷與采暖系統，20%~30%用于照明。
在我國現有的建筑中，只有4%采取了能源效率措施，單位建筑面積采暖能耗為發達國家新建建筑的3倍以上。根據測算，如果不采取有力措施，到2020年中國建筑能耗是現在的3倍以上。在國家大力推行節約型社會之時，酒店、大型辦公樓、商場等能耗量較大的公共建筑開始意識到設備運行中能耗過高的問題。因此，做好大型公共建筑的節能管理工作，對實現國家建筑節能規劃目標具有重要意義。二
二、智能建筑能源管理系統的結構
智能建筑能源管理系統是基于自動化控制系統基礎上一套計算機智能化的管理軟件平臺。該系統通過對建筑物內各類能耗參數的收集、分析，運用科學算法發出合理的操控指令，通過樓宇控制系統實現其動作。
智能建筑能源管理系統以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，為大型公共建筑的實時數據采集、開關狀態監測及遠程管理與控制提供了基礎平臺，它可以和檢測、控制設備構成任意復雜的監控系統。該系統主要采用分層分布式計算機網絡結構，一般分為三層：管理層、網絡通訊層和現場設備層 。
1）管理層
站控管理層針對能耗監測系統的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統的最上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如工業級計算機、打印機、UPS 電源等組成。監測系統軟件具有良好的人機交互界面，對采集的現場各類數據信息計算、分析與處理，并以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況。
監控主機：用于數據采集、處理和數據轉發。為系統內或外部提供數據接口，進行系統管理、維護和分析工作。
打印機：系統召喚打印或自動打印圖形、報表等。
模擬屏：系統通過通訊方式與智能模擬屏進行數據交換，形象顯示整個系統運行狀況。
UPS：保證計算機監測系統的正常供電，在整個系統發生供電問題時，保證站控管理層設備的正常運行。
2）網絡通訊層
通訊層主要是由通訊管理機、以太網設備及總線網絡組成。該層是數據信息交換的橋梁，負責對現場設備回送的數據信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉達上位機對現場設備的各種控制命令。
通訊管理機：是系統數據處理和智能通訊管理中心。它具備了數據采集與處理、通訊控制器、前置機等功能。
以太網設備：包括工業級以太網交換機。
通訊介質：系統主要采用屏蔽雙絞線、光纖以及無線通訊等。
3）現場設備層
現場設備層是數據采集終端，主要由智能儀表組成，采用具有高可靠性、帶有現場總線連接的分布式I/O控制器構成數據采集終端，向數據中心上傳存儲的建筑能耗數據。測量儀表擔負著最基層的數據采集任務，其監測的能耗數據必須完整、準確并實時傳送至數據中心。
三、智能建筑能源管理系統建設
智能建筑能源管理系統建立，具體包含以下幾個方面內容。
1、能源規劃（Energy Planning）
根據建筑具體情況，全面規劃智能建筑的能源使用，建立建筑能源使用模型。包括建筑物綜合節能解決方案，各系統集成，太陽能、地源熱泵等新能源與可再生資源的利用模型。
按照世界能源委員1979年提出的“節能”定義：采取技術上可行、經濟上合理、環境和社會可接受的一切措施，來提高能源資源的利用效率。即盡可能地減少能源消耗量，生產出與原來同樣數量、同樣質量的產品；或者是以原來同樣數量的能源消耗量，生產出比原來數量更多或數量相等質量更好的產品。以此延伸開來，建筑物的節能可以定義為：在基本不影響建筑物功能和舒適性的前提下，盡量減少能耗。所以，判斷一個建筑物節能與否，節能多少需要有個參照物，通過和參照物比較才能得出結論。對于改造的建筑，通常可以用同一氣候條件下的歷史能耗數據作為參照。而新建建筑則相對比較復雜，日前在實際工程中常見下列幾種方式：
類比法：以類型、規模、功能相仿的建筑的能耗作為參照。主要適用于連鎖酒店、連鎖超市、連鎖商場等建筑條件相仿，管理模式相同的同一集團或管理公司旗下的建筑物。
測試法：在建筑物正常運行后，分別在各氣候條件下測試采取能耗管理措施和未采取措施的日能耗數量。通常可以在夏、冬兩季各選擇數天，采取隔日測試法，即第一天，測試采取能源管理措施日能耗量；第二天，關閉能源管理軟件測試日能耗量；以此類推。這種方式缺陷是測試的時間跨度偏長。
計算法：通過為建筑建立模型，設定參數，模擬計算出該建筑物的能耗。這種方式優點很明顯，通過模型能對建筑物的各設備能耗全面計算，為能耗管理提供方向性指導。但采用不同的軟件計算出的能耗值有差距，目前對計算出的能耗值的準確性和權威性均存在爭議，計算結果能否作為節能合同內的節能率計算依據是主要的分歧點。
2、能耗監測（Energy consumption Monitoring ）
監測建筑物內的能耗使用，具體到各系統分項監測，環境參數與設備運行參數，對機電設備進行動態管理。數據可通過建筑設備管理系統（BAS系統）采集。
數據的采集和存儲是整個系統的基礎
數據內容主要包括：實時監測建筑分類 、分項能耗情況，及時報告能源及設備運行狀況，包含建筑物環境參數、設備運行狀態參數、各設備能耗數據等。獲取的參數越多、運行的周期越長，越容易得到準確的結論。但若參數過多，又會造成建設成本的大量增加，因此可根據各建筑物的具體情況把數據分為：系統運行所必須的基礎數據和輔助數據（可選數據），在管理效果和建設成本間取得平衡。
3、能耗分析（Analysis of Energy consumption ）
根據能耗監測數據，進行能耗分析。沒有大量的數據就無法進行有效的分析，沒有有效的分析就無法得到正確的能源管理措施。對智能建筑中各系統，各設備用能情況進行綜合分析，與模型數據，歷史數據進行綜合比較，為節能運行提供科學依據。通過對建筑的能耗數據統計、分析，結合模型建筑物能耗對比，確定建筑物能耗對比，確定建筑物的能耗狀況和設備能耗效率，從而提供建筑物能源管理優化措施。能耗數據分析模塊是能耗管理軟件的精髓所在，目前市場上各家軟件的算法不盡相同，其效果還需市場驗證。然而，以模糊語言變量及模糊邏輯推理為基礎的計算機智能控制技術的發展將極大推動能源管理水平。
對建筑能耗數據進行歷史能耗分析、能耗比例分析、能耗分布、能耗排名等各項能耗分析，并通過圖表進行展示，幫助用戶直觀了解能耗變化情況，把握重點能耗；
系統具有能耗標桿庫，將用戶能耗情況與標桿值進行對比，實現能耗對標，幫助用戶了解與同行業能耗水平之間的差距；
系統可通過對用能費用預算完成率、用能結構、管理節能情況、安全情況及設備情況等各項評價指標的分析，對用能情況進行評估打分，有助于提升用能效率，降低用能成本；
能源管理報表：用表格和圖片的形式體現建筑物的能源使用情況、設備能耗、設備運行效率、能耗歷史曲線等，以適應不同人群的需求。系統一般應能提供WEB服務，獲得授權許可的遠程用戶能通過瀏覽器了解建筑物的能源使用狀況
4、節能控制（Energy saving control ）
根據能耗監測與能耗分析，通過樓宇智能化控制各系統設備，達到經濟運行，合理運行，降低能耗。建筑物的節能措施主要通過建筑設備管理系統（BAS系統）來執行。能源管理平臺和BAS系統的完美結合，是能源控制和管理措施實現的保障。目前，能源管理和BAS還分屬不同智能化系統，兩系統的相互融合應該是智能化系統發展的方向。
節能控制采取的主要方法：
1）時序控制法：根據大樓工作作息時間按時啟停控制設備，如風機、照明等。
2）運行模式控制：根據不同的時間段，不同的工作模式設置設備運行數量與工作模式。如：夜間工作模式、節假日工作模式等。
2）溫度―時間延滯法：根據大樓內溫度保持的延滯時間，提前關閉空調主機或鍋爐達到節能之目的。
3）調節供水溫度：根據室內外實際溫度調節空調系統的供水溫度，設定合適的供水溫度減少系統主機的過度運行，實現節能。
4）經濟運行法：在室外溫度達到13℃時，可直接將室外新風作為回風；在室外溫度達到24℃時，可直接將室外新風送入室內。在這樣的情況下，系統可節約對送回風系統進行處理的能源。
5）設備等壽命運行：對樓內冷熱源主機、泵機、風機等設備進行等時間交替運行，延長設備的運行壽命，節省維護費用。
5、節能改造（Energy sources reconstruct）
系統能夠記錄每一次節能改造的過程及成果，使原來無法說清楚的能源管理，變得可量化、可比較、可評價。
四、智能建筑能源管理系統建設展望
針對能源需求日趨緊張的情況，中國政府高度重視節能與環保，積極推進節能減排、發展綠色產業和綠色經濟，建設部科技司司長賴明曾大致估算了建筑節能這個市場的市場值，“建筑節能勢在必行，建筑節能市場容量很大，據測算，有5000億元的空間。”有專家表示，“在建筑節能方面，國家推出了一系列政策，統計表明，我國節能減排市場每年至少有3000億~5000億元的市場需求，2020年我國用于節能建筑項目的投資至少是1.5萬億，建筑能源管理系統的市場前景是很廣闊的。
對此，認為建設智能建筑能源管理系統將有如下幾個方面特點
1. 全面的能源解決方案，可以節約20%-30%的能源成本控制；從建筑設計階段-建筑使用-建筑節能改造，進行全面的能源管理，包含建筑結構，建筑設備，建筑使用管理等全方面的能源控制，真正做到智能建筑全生命周期的節能降耗控制；
2. 快速安裝調試、便捷管理。操作界面更加靈活，便于人機交互。靈活科學的安裝控制方案可減少30%-50%的安裝和重新配置時間；
3. 在整個樓宇生命周期內可以靈活改造，建立能效控制中心，持續監控能源使用效率；
關鍵詞:生產過程管理系統;Web;數據庫
某鉬礦選礦廠因生產需要建設了一套全流程DCS自控系統，實現整個生產過程、工藝參數的自動調節和遠程控制，達到提高選礦回收率和產品質量，降低生產消耗，改善作業環境和降低勞動強度的目的。DCS系統可以實現設備、工藝參數的自動調節和遠程控制，但無法實現對工藝參數和設備參數等關鍵數據的管理，這就對生產過程管理提出了新的要求〔1-2〕。本文結合某鉬礦選礦廠生產過程管理的需求，利用Web及數據庫相關技術，構建了一個生產過程管理系統。
1系統總體結構
本系統主要針對選礦生產過程而建立，系統主要包括基礎數據管理、工藝數據管理、設備運行管理、能耗統計分析、生產報表管理等功能模塊〔3〕。基礎數據管理從DCS系統的實時/歷史數據庫中自動采集數據，并進行多時間尺度(分、時、日、月、年等)運算、統計、存儲以及Web瀏覽，同時支持數據進行人工錄入。工藝數據管理系統管理選礦生產過程中所有關鍵工藝參數的情況等。設備運行管理模塊提供設備的運行時間和運行參數記錄管理功能。能耗統計分析模塊將用電數據按照時間段進行劃分，按照能耗時間段、生產工序對能耗數據進行統計。生產報表管理模塊提供強大的數據查詢和統計報表系統，支持自動生成日常生產管理業務中大量的數據報表。用戶可以查詢過去某一時間點的全廠生產過程相關數據，可以生成周、月、年統計報表。系統的總體結構圖如圖1所示。生產過程控制系統對工廠破碎篩分、磨礦浮選、精尾礦處理等過程進行基礎控制，并將生產模擬量、離散信號等實時數據統一采集和存儲在實時數據庫中。生產過程管理系統在生產過程控制的基礎上對工藝參數、設備運行及生產資料消耗數據進行統計存儲，作為工藝數據、能源、設備等分類管理和分析的基礎。
2系統功能和設計
2.1基礎信息平臺
基礎信息平臺具備完備的用戶管理和用戶權限控制體系，可以保證用戶數據的安全性，基于瀏覽器/服務器架構，利用Web技術展示界面，采用通用的數據庫平臺可以利用多種主流的數據傳輸方式同其它系統集成和數據交互〔4-5〕，是生產過程管理系統的架構基礎。
2.2各模塊功能介紹
1)基礎數據管理選礦生產過程包含大量物料、設備、操作運行等的基本數據，構成了選廠統計和核算關鍵生產指標的基礎，如原礦消耗量、原精尾品位、生產材料(藥劑、鋼球)、能源(水、電)、設備運行時間與作業率等。傳統手工報表由于效率低已無法滿足目前的生產需求，主要表現為:手工錄入出錯率較高、數據收集和處理的時間一致性和及時性無法保證、信息的規范性和完整性無法保證、生產數據共享的需求難以實現。為了解決以上需求和問題，本系統實現了數據自動采集，根據自定義需求運算處理，信息網絡化和共享，使生產管理水平和效率得到很大提高。主要功能如下:(1)實現了采集DCS系統數據，包括工藝參數、設備運行、電能等數據。(2)根據用戶需求，采用自動化的統計運算方式代替人工錄入，使生產指標數據的及時性、可靠性和準確性得到提高。2)工藝數據管理工藝數據管理即生產調度管理，生產調度指揮面向生產現場，具有很強的連續性和嚴格的時間性，實時監控，協調、指揮安全生產過程，跟蹤生產運行，以保證按計劃完成安全生產任務。生產調度系統以生產作業計劃為依據，生產調度管理人員按工段、班組逐日執行生產作業計劃，調度系統實現生產班組排班、排產管理，對采選各工段進行班組指標考核統計、記錄和傳遞生產指令、跟蹤各工段、班組關鍵生產指標完成情況，形成生產調度日志。調度系統與自動化計量統計系統實現信息共享，可跟蹤班組考核關鍵生產指標，實現生產調度多源信息集成，并實現生產調度綜合信息共享。工藝數據管理模塊實現的功能效果如圖2所示。3)設備運行管理設備運行管理包括設備運行時間、運行參數記錄等管理功能，通過這些功能模塊實現設備數據共享，增強設備信息的全面性、時效性，讓管理者能夠隨時掌握設備分布、狀態和使用情況。生產設備管理為選礦生產作業提供合理的設備檢修與運行計劃管理，通過企業實行的設備集中管理模式，管理者制定、記錄和選擇最佳維修方式，可以提高設備運行效率，并且保障可靠平穩的選礦生產能力，生產設備檢修與運行計劃管理是進行選礦生產計劃編制的重要依據，也是不斷提高設備綜合效率和降低設備壽命周期費用的必要方法。設備管理信息包括設備狀態、運行參數等，這些信息統計統一建立在生產管理數據中，使生產管理部門共享該數據庫的信息，并利用這些信息制定點檢計劃、維修計劃。基于數據采集管理系統，與生產過程監控進行數據級的系統信息有機集成，采集設備狀態自動監控的運行和異常數據，將設備運行信息，設備連續運行時間等基礎統計數據反饋到系統。用戶利用這些統計數據動態掌握設備狀況，及時安排故障處理，改善各種維護標準。并隨時跟蹤設備狀態，有效避免設備故障對生產的影響，減少故障發生，實現以最經濟的投入確保設備有效運行，創造經濟效益。主要功能包括:(1)設備運行參數管理，提供可靠的設備日常運行記錄信息，為設備檢修提供可靠的依據。(2)設備運行統計結果分析，通過表格、曲線圖等多樣、多維度的呈現設備運行統計分析結果。設備運行管理模塊實現的功能效果如圖3所示。4)能耗統計分析能源是生產主要消耗品之一，降低能源消耗不僅是降低成本的要求，而且也是保護環境、可持續性發展的要求。能源計劃管理主要能源介質如電等的消耗量計劃或單耗計劃或定額，用戶利用該模塊進行工序、主要裝置能源消耗計劃管理。能源統計模塊以數據采集管理模塊為基礎，對生產裝置、工序實際消耗的能源介質進行計量統計，如對電等消耗按生產班、日、月等進行統計，與生產處理量進行對比后進行能源單耗統計。能源消耗統計數據作為能源報表與分析管理的數據支撐，并且可進一步作為其他生產管理系統的重要參考數據來源。能源管理系統對生產用電進行統計分析，自動生成全礦電能相關報表，為數字化礦山上一級系統準備基礎數據。按生產實際情況對工序能耗、生產班組能耗進行統計形成能源報表，為用戶提供查詢、導出和打印，一方面這些統計報告可為管理者提供能耗調整或制定依據，另一方面可根據這些信息進行生產考核，如根據真實有效的實際能耗數據對操作者進行獎懲以保證能源計劃順利執行。最終目的是利用信息化手段定量監測生產能耗，在滿足按質按量完成生產任務的情況下降低生產能耗。(1)能源基礎數據采集:通過自動化計量統計采集或導入能源消耗基礎數據，對不能實時采集能耗量，由作業區輸入計量儀表的量值。(2)能耗統計:通過能源基礎數據統計能源實際消耗量，按照能耗時間段、生產工序對能耗數據進行統計。(3)提供能源報表數據服務:結合廠方對能源消耗數據的實際需求，提供能源消耗管理工作中所需的統計數據、分析數據、查詢數據。(4)能源數據、報表導出:將能源統計數據導出到Excel中，由業務人員自定義表格用以備份與輸出。并結合廠方的表格多樣化與工作習慣，輔助提供相應的能源報表模版，并進行能源數據Excel導出和打印。能耗統計分析模塊實現的功能效果如圖4所示。5)生產報表管理生產報表管理提供強大的數據查詢和統計報表功能，支持自動生成日常生產管理業務中大量的數據報表。用戶可以查詢過去某一時間點的全廠生產過程相關數據，包括生產量、原料消耗、工藝參數等實際值，查詢方式包括單一、組合條件查詢，如生產區域范圍按工段、車間，生產時間范圍按時、班、日、周、月、年等統計報表。系統支持靈活的公式自定義，系統根據參數和自動化系統傳來的值，就可以自動生成相關的報表內容，對于歷史數據的追溯和分析帶來了便利。
3結論
本文設計的生產過程管理系統實現了企業所需的以下功能:1)建立完備的生產過程數據庫，完成生產需要的報表設計和自動生成功能，以及為方便和滿足生產管理需要所定制的各種數據處理功能(趨勢圖等相關分析)。2)建立設備檔案，采集設備安全監測參數(溫度、壓力、電流等)和設備運行時間。3)采集生產過程中各作業的工藝參數(碎礦量、處理量、浮選機液位、浮選機氣量、加藥量、磨礦產品粒度、各段品位等)和電力計量，支持人工錄入功能，定制形成參數報表和生產報表，并支持Excel導出。4)在局域網內，廠級領導只需要通過IE即可根據自己的權限查看系統，達到和現場監控站點同樣的監控能力，有利于領導及時了解現場生產情況，提高管理效率和及時性。
參考文獻:
〔1〕張曉蘭，郭飛華.自動化系統在選礦作業的應用與實踐［J］.采礦技術，2009，9(1):107-108.
〔2〕葛之輝，曾云南，趙保坤.選礦過程程自動檢測與自動化綜述［J］.中國礦山工程，2006，35(6):37-42.
〔3〕宋曉梅，邊維天，余剛.生產管理系統在選礦廠的應用［J］.數字技術與應用，2016(9):123-123.
〔4〕李斌，鐘毅芳，肖人彬.基于人機集成的生產過程管理系統研究與開發［J］.工業工程與管理，2004，9(5):58-63.
關鍵詞： 智能紅外遙感； 車庫； 車輛自動識別； 引導管理系統
中圖分類號： TN96?34； TP315 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2017）09?0132?04
Abstract： A garage′s vehicle automatic identification and guiding management system based on intelligent infrared remote sensing was designed. The intelligent infrared remote sensing controller is connected with the vehicle ultra?high detector and automatic identification guiding device directly in the system， which is the control core of the system. If the vehicle can′t conform to the garage requirements for entrance， its information will be transmitted to manager. When the car accesses into the garage， the vehicle ultra?high detector will detect the height of the car to forbid the ultra?high vehicles to entrance into the garage. The vehicle automatic identification guiding device recognizes the vehicles entrancing into the garage according to the vehicle identification of the casual user， long?term user and invalid user， and the guiding flow chart， and gives the route guidance scheme. The route guidance scheme is transmitted to the user′s vehicle by means of the intelligent infrared remote sensing controller to realize the intelligent guidance. The experimental result shows that the system has the advantages of small energy consumption， high guidance efficiency and high availability.
Keywords： intelligent infrared remote sensing； garage； vehicle automatic identification； guiding management system
0 引 言
改革_放以來，我國國民的生活水平不斷提升，汽車逐漸走入國民家庭，車庫也成為一項重點建設工程。據統計，小區車庫應滿足每戶家庭0.8 m2的停車面積，才能保證車輛的安全流通[1]。但現有車庫的實際停車面積往往都低于0.8 m2，為解決這一矛盾，需要借助車庫車輛自動識別引導管理系統對車庫資源進行合理利用，改善車輛流通擁擠狀況[2?3]。
為了解決當前系統在實際應用中產生的各種問題，需要通過更加智能化的手段實現車庫中車輛流通的最大化優化，并同時保證設計成本和運營費用能夠被普通企業負擔得起。為此，設計基于智能紅外遙感的車庫車輛自動識別引導管理系統。
1 智能紅外遙感的車庫車輛自動識別引導管理
系統硬件設計
基于智能紅外遙感的車庫車輛自動識別引導管理系統的主要組成包括：智能紅外遙感控制器、車輛超高檢測器和車輛自動識別引導器。三者通過排針、排母相連，實現數據和功能的交互。
1.1 智能紅外遙感控制器設計
智能紅外遙感是一種無線通信技術，能夠利用紅外遙感信號對目標物體進行自動識別，給出目標物體信息[4]。這種技術不與目標物體進行直接接觸，應用起來十分方便。
智能紅外遙感的優點很多，它能夠同時進行多個目標物體的識別和信息讀取，穿透力強，具有一定的抗黑客入侵能力，最大存儲量可達兆字節；對目標物體的體積和質量不做限制，因此可將目標物體信息存于紅外遙感卡片上，方便用戶隨身攜帶，紅外遙感卡片也可重復利用，并且卡片中的信息是能夠進行修改和刪除等更新操作的；智能紅外遙感控制器的使用壽命長、耗能少，具有防潮、防腐蝕的特點。
智能紅外遙感控制器是基于智能紅外遙感的車庫車輛自動識別引導管理系統的核心，被安置在車庫感應入口，車輛超高檢測器和車輛自動識別引導器均與它相連，并依附于智能紅外遙感控制器進行工作[5]。系統中智能紅外遙感控制器使用的芯片型號為nRF937。nRF937芯片的工作電壓為1.5～3.0 V，能耗極低，工作頻域為400～1 000 MHz，具體配置見表1。在基于智能紅外遙感的車庫車輛自動識別引導管理系統中，智能紅外遙感控制器將在433 MHz頻域中工作。
1.2 車輛超高檢測器設計
為保證車輛流通安全，進入車庫車輛的高度必須進行檢測，并且，在車輛未進入車庫高度限制門之前，車輛超高檢測器必須實現對車輛高度的完整檢測[6]。車輛超高檢測器被安置在車庫入口的高度限制門正頂端，它由紅外傳感器、單片微控制器和警報鈴構成，紅外傳感器與智能紅外遙感控制器相連接，如圖1所示。
圖1中，車輛超高檢測器使用單片微控制器控制紅外傳感器對車輛高度進行感應，感應距離被設置為10 m。感應到的數據將進行雙向傳播，智能紅外遙感控制器和單片微控制器均能對車輛高度數據進行接收[7]。單片微控制器的型號是STC12LE5A60S2，這是一款8051系列單片微控制器，內部配備了大容量多媒體存儲器，可進行數據加密和控制程序手動寫入，處理性能十分優異。
STC12LE5A60S2接收到輛高度數據并分析后，將高度不符合規定的數據標記出來，并同時亮起警報鈴，隨后控制警報鈴對車輛發出禁入命令。警報鈴工作時，超高車輛與車庫高度限制門的距離[8]為8 m。若超高車輛無視警告，在超高車輛與車庫高度限制門的距離小于2 m時，STC12LE5A60S2將經由智能紅外遙感控制器向車庫管理人員發出警報，動用車庫警衛力量前來處理。
1.3 車輛自動識別引導器設計
當未超高車輛通過車庫高度限制門后，基于智能紅外遙感的車庫車輛自動識別引導管理系統會在第一時間調用車輛自動識別引導器，進行車輛的車型自動識別和流向引導。車輛自動識別引導器的主設備被安置在車庫感應入口，與智能紅外遙感控制器并排連接，從設備被安置在車庫內部轉彎處。
車輛自動識別引導器的主設備負責進行車輛車型的識別，給出不同車型的初次引導路線。從設備負責在轉彎處進行車輛細節引導，為用戶選擇有效車位，并給出車輛出庫路線引導方案。車輛自動識別引導器的電路結構如圖2所示。
由圖2可知，車輛自動識別引導器也使用了STC12LE5A60S2進行內部電路的整體控制。此時，STC12LE5A60S2主要進行的是電平轉換控制，為車輛自動識別引導器提供穩定電壓[9]。車輛自動識別引導器提供的功能是智能紅外遙感信息讀取、車位信息上傳、路線引導方案的無線上傳與修正以及路線引導方案顯示。車輛自動識別引導器的主、從設備給出的路線引導方案均將通過智能紅外遙感控制器傳輸到用戶車輛實現智能引導。
2 智能紅外遙感的車庫車輛自動識別引導管理
系統軟件設計
能夠進入車庫的用戶分為臨時用戶和長期用戶，這兩種用戶進入車庫的憑證是不同的。憑證被安裝在用戶車輛上，智能紅外遙感控制器會對憑證進行自動識別，區分憑證持有者身份[10]。另外，還有一種無效用戶，其憑證大多數是偽造或變造的，是不允許進入車庫的。車輛自動識別和引導流程圖如圖3所示，可知，基于智能紅外遙感的車庫車輛自動識別引導管理系統會為臨時用戶分配臨時車位，長期用戶由于擁有固定車位，系統會直接選擇出進入車位的最佳路線，這些流程均通過車輛自動識別引導器進行實現。對于無效用戶，系統在提示禁止入內的同時，也會使用智能紅外遙感控制器把持有無效憑證的車輛信息傳輸給車庫管理人員，方便進行車庫管理工作。
3 實驗結果分析
實驗使用Matlab 7.0工具對本文設計的基于智能紅外遙感的車庫車輛自動識別引導管理系統進行性能分析，分析項目為系統的能耗、引導效率和有效性。
3.1 系統能耗分析
使用Matlab 7.0工具設置系統能耗分析實驗參數，如表2所示。
車庫車輛自動識別引導管理系統在使用過程中不但要在整體上維持低能耗運轉，也要保證通信節點初始能量不會被消耗殆盡。
為了更直觀地分析本文系統能耗，實驗將本文系統與文獻[3?4]系統的整體能耗和通信節點能量消耗情況進行對比，如圖4，圖5所示。
對比圖4，圖5可知，文獻[3]系統的能耗要遠高于文獻[4]系統和本文系統。文獻[4]系統的能耗雖低，但通信節點能量消耗曲線在實驗后期斜率過大，存在通信節點初始能量被消耗殆盡的情況。本文系統則能夠在保證通信節點初始能量不會被消耗殆盡的情況下，使用低能耗進行車庫車輛自動識別和引導的管理工作。
3.2 系統引導效率分析
在系統能耗分析實驗的參數條件下，輸出本文系統、文獻[3?4]系統進行8臺不同類型車輛自動識別引導工作的引導時間，如表3所示。由表3易知，本文系統的引導效率最佳。
3.3 系統有效性分析
車庫車輛自動識別引導管理系統的有效性表現在系統對車輛識別的準確率上。將系統引導效率分析實驗中，本文系統、文獻[3?4]系統對8臺車輛的識別結果與車輛實際情況進行對比，給出系統車輛識別準確率，并繪制在圖6中。由圖6可知，本文系統的車輛識別準確率曲線處于最高處，具有有效性強的特點。
4 結 語
本文設計了基于智能紅外遙感的車庫車輛自動識別引導管理系統，系統以智能紅外遙感控制器為核心，在最大限度保證車輛流通安全性的同時，進行了全面、穩定的車庫管理工作。系統主要由智能紅外遙感控制器、車輛超高檢測器和車輛自動識別引導器組成，智能紅外遙感控制器的芯片是nRF937，車輛超高檢測器由紅外傳感器、STC12LE5A60S2單片微控制器和警報鈴組成。使用Matlab 7.0工具對本文系統進行分析，結果表明，本文系統的各項性能均要高于其他對比實驗系統。
參考文獻
[1] 蒙飚.基于無線傳感器網絡的車庫管理系統設計[J].柳州師專學報，2014，29（1）：134?138.
[2] 王建波，邵文權，張艷麗，等.電壓差特征引起電壓暫降的故障類型識別[J].西安工程大學學報，2015，29（5）：617?622.
[3] 李揚，孫紅亮，王繼培，等.平面移動式立體車庫監控管理系統設計[J].自動化技術與應用，2014，33（6）：43?47.
[4] 林衛忠.在建筑物管理系統中增加短信報警功能[J].電世界，2015，56（6）：38?39.
[5] 劉巧平，周斌.基于NE555的多功能競走技術檢測器的電路設計[J].現代電子技術，2015，38（18）：119?121.
[6] 李春林，任勇偉，孫正平，等.住宅小區大型地下車庫智能燈光導航與用電節能系統[J].智能建筑電氣技術，2014，8（6）：104?107.
[7] POLYAKOV A M. Compact gauge fields and the infrared catastrophe [J]. Physics letters B， 2014， 59（1）： 82?84.
[8] 陳健沛，朱煒湛，蔡志崗.紅外監控圖像紅眼檢測與消除[J].現代電子技術，2015，38（17）：65?67.
關鍵詞:能源計量信息;管理系統;計量器具;標準化
能源計量信息管理系統,是把分布在不同地點的多臺計量儀表進行聯網,實現計量儀表的在線實時數據采集和管理[1]。系統的組成通常由計量檢測設備、數據集中器(分站)、用戶終端、管理服務器(主站)、管理軟件和網絡器件等構成,具有能源數據采集、數據傳輸、數據處理、數據存儲等能源計量功能,其輸出數據可用于能源統計與能源審計。
一、能源計量信息管理系統的現狀分析
目前,中國各行業開發和使用的能源計量信息管理系統無統一規范標準。因為缺乏國家規范性的指導文件,企業按照自行需求進行設計和開發,能源計量管理系統模式較混亂。許多企業因為沒有相關標準或規范的指導而茫然。據浙江省醫藥化工行業能源計量信息管理系統調查顯示,現階段企業在能源計量系統由于系統結構、功能模塊、數據結構與輸入輸出報表等多方面的不規范,使得企業在計量器具選擇、計量數據采集點設置的規范導致企業能計量與源平衡的不確定性。因為缺乏相關標準或規范,很多企業的能源計量管理系統輸出政府能源監管部門的需要的各類申報報表(企業耗能設備一覽表、企業能源計量器具一覽表、能源工業企業能源購銷存表、能源消耗統計及分析報表、生產信息報表),誤報和漏報的情況時有發生。這種政企不一致的狀況,使得政府能源監管部門較難統一管理企業的能源統計與審計工作。本文就結合當前中國用能行業能源計量信息管理系統的特點,對系統的設計規范做一些淺層次的探討與研究。
二、能源計量信息管理系統建設的一般要求和設計原則
1.系統的軟硬件環境設計要求
在設計能源計量信息管理系統時,對設計硬件上要考慮企業的經濟承受能力,逐步完善。同時,配備的計量器具必須要能在線檢定或校準;軟件設計要考慮全面,給予必要的完善及升級的空間。
2.確定現場能源計量檢測點設置與計量器具配置要求
(1)現場能源檢測點確定。用能單位能源計量信息管理系統,應能采集行業不同種類能源的數據。所稱能源數據,指煤炭、原油、電力、天然氣、焦炭、水、蒸汽等和其他直接或者通過加工、轉換、回收而取得有用能的各種資源。
能源計量信息管理系統采集點的設置原則是以能夠準確和實時采集數據的作為計量檢測點,并且要考慮能滿足能源平衡、能源統計與審計要求[3]。具體數據采集范圍包括:
a)輸入用能單位、次級用能單位和用能設備的能源及載能工質;b)輸出用能單位、次級用能單位和用能設備的能源及載能工質;c)用能單位、次級用能單位和用能設備使用(消耗)的能源及載能工質;d)用能單位、次級用能單位和用能設備自產的能源及載能工質;e)用能單位、次級用能單位和用能設備科回收利用的余能資源。
(2)計量器具配備率要求。根據GB/T17167—2006標準要求,能源計量信息系統數據采集點的能源計量器具配備率不低于表1的規定(見下頁表1)。
3.合理選用現場能源計量器具
根據GB/T17167—2006標準要求,能源計量信息管理系統所選用的能源計量器具,要依據不同用能設備所耗的能源類型不同,而選用相應的計量器具。所選用的計量器具必須要能提供數計量據輸出接口。選用的計量器具除了保證精度要求,也要根據生產工藝、使用環境等條件的要求,進行選擇相適應的計量器具。
能源計量信息系統數據采集的計量器具準確度不低于表2的規定(見下頁表2)。
4.能源管理信息系統主要功能模塊設計原則
(1)計量器具系統模塊。計量器具系統模塊的功能是能源計量管理系統與能源供應部門收費端計量數據聯網,實時監控一級計量和二級計量能源數據偏差,并將所采集計量數據形成對比圖,出現不合理偏差系統立即報警。系統對電能供應質量進行實時監控,并有報警提示和報警記錄。
(2)能源數據采集系統模塊。能源數據采集系統模塊的功能是自動采集各類能源計量點的實時瞬時量和累計量,采集周期在1分～24小時范圍內可調。采集數據項目完全符合能源統計和能源計量管理部門的要求。
(3)采集數據傳輸、存儲、查詢系統模塊。采集數據傳輸、存儲、查詢系統模塊應滿足實時傳輸的要求,考慮到數據傳送速度,有線傳輸200米以內可采用雙絞線串口傳送,超過200米宜采用光纖以太網傳送,也可采用無線傳輸;各采集點數據傳輸到人機交互界面的時間不應超過1秒。數據輸出應滿足集中化管理的需要,可通過人機交互界面查詢到所有的能源計量數據輸出。能源數據中心服務器實時監控歷史數據一般要求保存不少于60天。
(4)數據匯總和計算分析系統模塊。數據匯總和計算分析系統模的功能是對能源消耗計量數據進行匯總,并按照系統設定各種能耗定額指標和節能量化指標計算分析,并自動形成對比分析圖表。超過指標系統立即報警提示。通過報警提示,企業能夠及時發現能源浪費現象和能源消耗異常情況,及時進行糾正與改進,及時有效控制能源消耗和能源成本開支。能耗定額指標和節能量化指標主要包括企業單位產值綜合能耗、單位產品綜合能耗、企業工業增加值綜合能耗、企業和車間能源消耗定額及用能設備單耗等。數據匯總和計算分析系統模塊功能能夠對每個產品能源成本、每個車間能源成本和企業能源成本進行監控和分析,并自動形成對比分析圖表,用能成本超過預定費用,系統立即報警提示。
(5)報表統計系統模塊。報表統計系統模塊功能是能夠根據政府、各級公司及分公司需要,自動導出所有的各類滿足政府能源統計與審計要求的用源申報報表(企業耗能設備一覽表、企業能源計量器具一覽表、能源工業企業能源購銷存表、能源消耗統計及分析報表、生產信息報表等),能源統計報表數據均能追溯到系統計量檢測記錄。
(6)企業、車間、設備能源管理系統模塊。企業、車間、設備能源管理系統模塊功能是實時監控企業、車間、設備能源實時消耗量,監控各項用能指標不超過定額指標。超過定額指標經報警提示查找原因,及時進行改進。設備管理系統功能能對重點用能設備能耗狀況、負荷率、有效利用時間、開啟、停止時間等影響能源消耗的各項參數進行實時監控,確保設備的高效、經濟運行,減少設備的空載時間和能源浪費的地方。
5.能源管理信息系統的安全設計和維護原則
信息系統應做好防電磁干擾,采集信號線應采用屏蔽線,并禁止與強電信號線混敷;與信息系統相連的外網系統應做好防火墻等病毒隔離措施。用能單位應設系統維護人員負責能源計量信息系統的整體維護;各車間也應有專人負責每天不少于一次的儀表值和信息系統反饋值的一致性檢查,發現問題應及時通知系統維護人員。
三、能源計量信息管理系統規范化工作成效
在上述研究的基礎上,2009年3月,浙江省標準化研究院聯合上虞新和成生物化工有限公司、上虞市質量技術監督局,聯合制定了《醫藥化工行業能源計量信息系統》聯盟標準,建立了能源計量信息管理系統的統一的管理模式,實現能源計量管理標準化。通過近一年的標準實施表明,統一規范的能源計量管理系統進一步提高了工藝過程中的能源計量數據的分析和研究的正確必可靠性,為改進生產工藝,提高技改節能效益提供了科學的依據,真正發揮了能源計量數據的功效。其次應用能源管理的科學方法,結合計算機信息網絡技術,通過精確計量,自動采集能源量值數據信息,對能耗數據進行計算匯總、圖形對比、經濟分析、量化評價,控制能源消耗,節約了能源成本開支,提升企業能源管理水平。例如,浙江省重點試點企業上虞新和成生物化工有限公司發酵車間經過對蒸汽消耗數據的分析,將滅菌工藝由原來的間歇消毒改為連續消毒,使車間每月蒸汽消耗量下降30%。精餾車間強化循環水溫差管理,優化了操作參數,耗汽量從原來6噸/小時下降為4.5噸/小時,循環水用量從910噸/小時下降到450噸/小時,使該車間每噸產品能源成本下降15%。通過考核,公司萬元增加值能耗同比下降14.6%。
為了扎實推進企業能源計量工作,將節能工作落到實處,我們對企業能源計量信息管理系統相關的設計規范和標準進行了初步的研究。規范、有效、科學的能源計量信息管理系統不僅能規范企業能源計量與管理,也將進一步推動國家依法實施節能減排監督管理。
參考文獻:
[1]楊濤.能源管理系統的應用[J].黑龍江科技信息,2009,(17):274.
關鍵字:地鐵;能源管理系統;節能
Abstract This paper carried out by comparing the one or two Shenzhen subway project of energy management, reveals the energy management system to provide technical support for saving energy and reducing consumption, finishing the setting points of energy management system is the system detection range, measuring loop setting and monitoring function design.
Key words: Subway; energy management system; energy saving
中圖分類號： U231+.92文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）
引言：地鐵作為城市交通的大運量運輸系統，能源消耗量大，特別是電能消耗，是國家重點用能單位。深圳地鐵一直都把節約能源作為一項重要工作,成立由技術部、維修部和車務部等組成節能工作組，從一期工程的節能管理制定與落實，到二期工程建設能源管理系統全面開展，從粗放的能源統計到分項計量、節能診斷和優化的發展過程，摸索出一套切實可行的節能管理措施。
一期工程能源管理
深圳地鐵一期工程羅寶線，選型使用節能型產品和后期管理模式的優化來落實節能。
1.1技術選型
地鐵電能主要消耗在牽引用電和機電用電。牽引用電節能重點在于列車選型、行車密度以及列車速度，本文不展開討論，重點討論機電類負荷。通過選擇高效節能型產品來達到節能目的，主要有照明采用高效節能熒光燈，電扶梯采用變頻運行模式。
1.2管理模式
節能需要調整管理模式配合落實，體現在集中照明和環控系統的人為控制。照明系統，公共區根據客流大小啟用不同的模式，設備區除值班室外為開啟事故照明。空調系統，空調根據氣溫調節冷水機組的負荷，對U/O風機運營期間停止運營，僅在運營結束后區間施工作業時提供通風換氣1。
1.3 監測手段
以月為單位，人工統計，統計牽高壓引變電所表計和低壓400V低壓柜進線表計。
1.4 節能效果和優缺點分析
從技術創新和管理優化下功夫，取得了一定節能效果。但是作為一種粗放的能源管理方式，它的數據采集來源人工抄表，所得數據由于抄表時間不一致等原因差生誤差。以月為單位的統計周期過長，無法及時發現節能措施執行情況松懈的情況，從而弱化了考核節能目標。
二期工程能源管理
深圳地鐵二期工程蛇口線，在高低壓側設置智能表計，匯成了能源管理系統。
2.1監測范圍
監測主變電所，牽引負荷用電和各車站低壓負荷。
2.1.1高壓監測設置
高壓表計在110KV主變電所、35KV牽引變所保護儀表的測量功能，含電流、電壓、有功/無功電量等測量及計量功能。
2.1.2低壓監測設置
根據低壓計量的要求，有計費和考核兩大類，考核由于進線和分回路的檢測具體功能不同分為考核I型和考核II型。計費型采用帶遠傳功能的機械表，計量精度0.5級，含電流、電壓、有功/無功電量等測量及計量功能。考核I型，計量精度1級，含電流、電壓、有功功率、無功功率、有功電量、無功電量、功率因數等測量及計量功能。考核II型表計，計量精度1級，電流、電壓、 有功/無功功率、有功/無功電量等測量及計量功能。
低壓負荷種類繁多，涉及進線，環控，照明，信號，廣告，商鋪等。根據商業計費和計量考核的節能潛力，以及大負荷統計的需要等原則，對能源管理需要統計回路進行選取。
對于低壓總進線、環控進線、三級負荷、母聯等總線回路，開關狀態監視的需要采用考核I型表計。
對于環控系統（環控三級負荷，VRV機組）和冷水機組，功率大，運行時間長，耗電量大，是節能潛力大，采用考核II型表計。
商用負荷中公眾通訊、警用通訊、廣告照明、商鋪照明等涉及電費收取，采用計費型表計。
對于照明類負荷，在車站分為工作照明、節電照明、應急照明等。工作照明及節電照明節能潛力較大，采用考核II型表計。應急照明，長明燈，節能潛力小，設置就地顯示的電流表。
弱電系統用電，多從設備本身的節能著手釆購節能型產品，運營后期的節能挖掘潛力不大，設置就地顯示的電流表。
電梯扶梯類負荷，扶梯均采用了變頻技術，后期管理節能空間小，設置就地顯示的電流表。
水泵類負荷，均采用自動控制按需運行，節能潛力不大，設置就地顯示的電流表。
根據以上原則，形成標準站的計量回路。為了更好監測車站各類負荷能耗比重，選取灣廈站、后海站、大劇院站為全回路站，涵蓋車站所有負荷回路統計。
由于地鐵用電設備種類多，數量大，且分散在各設備房，不宜用分散采集，因為分散計量需要從末端設備處敷設大量數據采集管線至能源管理系統，所以計量裝置宜集中設置在地鐵變電所、環控電控室內，以便于計量數據的自動采集、人工校對以及計量表計的測試和維護2。
2.2系統結構
前端智能表計完成數據采集，低壓側的計費型表計和考核II性表計在能源管理通信器集成后通過光纖傳輸到能源管理服務器，低壓考核I型表計和高壓表計由SCADA系統完成匯總傳輸到能源管理服務器，能源管理系統功能集成。在車站和調度中心設置工作站，在監控中心設置服務器。
2.3監測功能
能源管理的用戶主要有維修高\低壓技術人員、車務部站務人員、技術部管理人員、調度中心監控人員等，根據用戶的需求設置查詢用戶，管理員等幾類用戶權限，分別對應對數據查詢，報警處理，儀表維護等功能，具體的功能有：
1） 實時顯示監控表計的數據。累積電能的實時值，功率因素等。
2） 趨勢功能：各類負荷能耗趨勢曲線圖，時間間隔從5秒至1小時可調。
3） 數據查詢和存檔功能：根據負荷分類，可按車站、系統、時間等原則分類查詢。
4） 報表功能，主要根據負荷分類，統計形成日報表、月報表、年報表的數據報表和圖形報表。
5） 數據接口。與外部OA網絡提供數據接口，可通過網頁等模式瀏覽監控數據。
2.4節能效果和優勢
能源管理系統作為綜合監控系統的子系統，蛇口線開通后逐步完善系統功能，做到實時收集數據，趨勢告警等功能。為了對比節能效果，選取蛇口線初期工程（含12車站和1個車輛段）的低壓能耗作比較，2011年全年電耗4085.08萬千瓦時和能源管理系統全面投入的2012年全年電耗3469.18 萬千瓦時，同比下降了15%，取得顯著節能效果。
能源管理系統做到分項統計和實時監測，對節能措施的落實和設備運行情況，有了清晰反饋，為節能考核提供詳盡可靠數據依據。
3.關鍵技術
能源管理系統的建設，既可能是來自對現有高低壓開關柜更新改造功能，也可能是全新工程建設，把握其中關鍵技術，對起到事半功倍的效果。
3.1底層智能表計選型和回路設計。對重點回路的選取，在表計選型中堅持種類的盡可能統一，簡化接口，減少維護量。
3.2網絡編程技術和通信總線協議的選取和轉換，以及系統集成技術。能源管系統涉及多層的網絡，需要可靠協議轉換。
3.3海量數據處理和并行計算技術，研究數據庫的存儲和訪問。地鐵車站數在30個左右，車站統計回路不少于80個，實時并行數據處理量大。
4.展望
地鐵能源管理的節能從粗放、滯后能耗統計，到分項計量能耗監視，再到能源監控和優化。能源管理系統與智能配電技術結合，做到實時監視，能耗自動分析，預警和節能措施建議，實現節能降耗。
參考文獻:
關鍵詞：新能源汽車；電動汽車；電池技術；環境保護；電池管理系統 文獻標識碼：A
中圖分類號：U469 文章編號：1009-2374（2015）09-0088-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0800
新能源汽車代替燃油汽車勢在必行，新能源汽車系指使用除了燃油汽車所使用的柴油、汽油和石油氣以外的能源為動力的汽車。目前，可作為汽車動力的新能源主要有電力和一些生物燃料。電力主要來源于水力發電、火力發電、核能發電、風力發電、太陽能發電、燃料電池以及其他一次電池等。
在新能源汽車中，最有發展前途的是以電力為能源、以電動機為驅動裝置的電動汽車。電動汽車的電力源主要來自于蓄電池、燃料電池和混合動力。
利用蓄電池作為電力源的蓄電池電動汽車，在道路上行駛時是沒有排放物的，因此它是無污染的。以燃料電池為動力的電動汽車，它的排放物是水。它的確是一種較為理想的電動汽車。
利用生物燃料作動力的新能源汽車，如酒精汽車、甲醇汽車等。由于資源的問題，很難推廣應用。
利用電力和其他能源混合作動力的混合動力電動車，它能節油20%～30%，尾氣排放少，技術比較成熟。
1 電動汽車發展存在問題
一是對于純電動汽車來說存在的問題主要有：續行里程短，充電時間長；電池壽命短，使用成本高。因此，目前純電動汽車還不能被市場所接受。二是對于燃料電池電動車來說存在的問題：就目前技術狀態、制造成本，特別氫源的提取和儲存而言，燃料電池電動汽車的推廣應用，還有一段很長的路要走。三是對于混合動力電動車來說存在問題：結構比較復雜，制造成本高，還是要消耗燃油。
1.1 關于電動汽車續行里程短的問題
1.1.1 續行里程短的原因：動力電池組的比能量還不夠；電池組的充電時間比較長；電動汽車的能耗比較大。這就必須提高電動汽車的整備質量，減少電機驅動系統的大能耗，提升效率，不斷增強電動汽車的燈光和輔助設備的效率。
1.1.2 解決續行里程短的方法和措施：一是采用較高比能量的蓄電池；二是建立合理高效的充電網絡；三是提高電動汽車的能量利用效率，減少能量消耗。
1.2 關于電池組使用壽命不長的問題
1.2.1 動力電池組的使用壽命不夠長的原因：一是電池的制造質量還不夠好；二是電池的一致性誤差還比較大；三是沒有做好電池的管理和維護。
1.2.2 解決動力電池組使用壽命不長的方法和措施：一是加強對電池材料、結構、配方和制造工藝的研究進一步提高電池的質量，減少和穩定一致性誤差，延長電池的使用壽命；二是加強對電池材料、結構、配方和制造工藝的研究，進一步提高電池的質量，減少和穩定一致性誤差，延長電池的使用壽命；三是科學地設計與配置電池管理系統和充電系統。
2 電池管理系統的功能
電池管控系統可以實現以下功能：實時監測每個電池的工作電壓，溫度和電流；對電池進行下列保護：高壓保護、低壓保護、高溫保護、低溫保護、過流保護、短路保護；報警并能控制充放電；能檢測電池組的儲備電量；能與外部計算機和CAN總線通信；能顯示并儲存數據：電池組的總電壓、電池組的總電流、電池組的儲備電量、單體電池最高電壓、單體電池最低電壓、電池最高溫度、電池最低溫度。
3 電池管理系統的管理原則
電池系統的管理原則為：管兩頭，帶中間，自動
均衡。
管兩頭：充電時，既防止過壓充電（高壓保護），又防止低壓充電（低壓保護）；放電時防止過放電（低壓保護）。帶中間：充電時，當有電池的電壓達到了最高電壓時，采用自動調節充電壓和電流的方法，繼續充電。自動均衡：充電時，利用電池充電特性和自動調充參數的方法，使電池自動達到均衡。
4 電池均衡的誤區
認為電池管理系統可以把本來不均衡的電池變成均衡電池；認為充電時把每電池都充滿，放電時把每電池都放光，是電池管理系統的目標；認為充電時把高電壓的電池進行放電就能達到電池的均衡；認為一個個電池單獨充電就可達到電池的均衡。
5 關于純電動汽車動力電池組的使用成本比較高的問題
（1）動力電池使用成本比較高的原因。一是電池的制造成本比較高；二是電池組的使用壽命比較短；三是電動汽車的各項優惠政策還沒有實現；（2）解決動力電池使用成本高的方法和措施。一是減少電池的制造成本；二是提高電池組的使用壽命；三是充分利用各項優惠政策。
6 總體效果評估
6.1 電池組的使用壽命評估
就目前電池的質量狀態而言，電池的使用壽命可達15萬km以上，但必須保證電池組配置有功能完善、工作可靠的電池管理系統和充電系統。
根據試驗結果，采用淺充淺放的方法至少可延長電池的使用壽命50%以上。這樣，目前電池組的使用壽命可以達到22.5萬km以上。把電機驅動系統的效率和燈光信號輔助設備的效率提高20%，把純電動汽車的整備質量減少20%，可使純電動汽車的能耗降低25%左右，不僅能使電動汽車的續行里程增加25%，而且還可使電池組的使用壽命提高25%。這樣一來，電池組的使用壽命就可以達到28萬km以上。
6.2 電池組的使用成本評估
總重量16.5噸的純電動客車：配備電池：400Ah/400V/160kWh；電池的循環次數：DOD100%：>1000次；DOD80%：>1500次；電動汽車能耗：0.8kWh/km（電池組耗電）；1.0kWh/km（電網耗電）；放電深度（DOD）：80%；續行里程：160km；
電池組壽命160×1500≥24萬km（目前狀態）。160×1500×1.25≥30萬km（改進后）；電網耗電量：1×24=24萬kWh（目前狀態），1×30=30萬kWh（改進后）。
電網耗電費：24×0.6=14.4萬元（目前狀態），30×0.6=18.0萬元（改進后）；電池組費用：9.0×400×125=45萬元；電池組總費用14.4+45=59.4萬元（目前狀態），18.0+45=63.0萬元（改進后）。
總重量16.5噸的柴油公交車：100km油耗：35公
升/100km；24萬km耗油量：0.35×24=8.4萬公升；30萬km耗油量：0.35×30=10.5萬公升。柴油價格：6元/公升，24萬km總油費：6×8.4=50.4萬元；30萬km總油費：6×10.5=63萬元。
7 結語
可見，當前純電動汽車的能耗費與柴油汽車的能耗費相比只增加20%左右。改進后，電池組的使用壽命可達30萬km以上，純電動汽車的能耗費與柴油汽車的能耗費同，因此電動汽車的發展前景廣闊。
參考文獻
[1] 劉悅，劉若成.電動汽車發展現狀研究[J].科學咨詢（科技?管理），2014，（10）.
1 企業能源管理體系構建的準備措施
所謂的企業能源管理系統，指的是借助計算機技術對企業能源消耗進行實時監測、分析以及控制的系統。一般而言，該系統在實際的構建以及運用的過程中能夠在最大程度上促進能源資源的合理配置，確保企業在運行的過程中能夠實現對于能耗的降低。事實上，企業管理部門以及人員為了進一步促進企業能源管理體系的優化發展，需要其對體系構建的前期準備工作進行合理規劃。關于企業能源管理體系構建的前期工作，筆者進行了相關總結，具體內容如下。
（一）確保設備準確齊全
作為復雜的體系，企業能源管理體系在構建的過程中往往因為實際環境的限制而出現多種問題。基于此，作業單位以及人員在構建體系的過程中，需要對企業能耗結構進行分析，并以此為基礎構建起制計劃方案。此外，為了進一步促進企業能源管理系統的優化構建，需要作業人員依據計劃方案采購交換機、服務器、、辦公設備等硬件設備。
以化工、機械生產等能源消耗較大的企業為例，這類重工業企業在進行能耗降低時，往往會為了帶動生產作業效率以及質量的提升，而開展機械設備的優化作業，進而由此促進生產能耗的降低。此外，作業人員在構建能源管理系統體系的過程中，需要對生產環節設備能耗降低的考量，隨后在進行相關系統的構建。事實上，只有通過這樣的流程進行系統的構建能夠確保企業發展能源的節約，縮減企業的經營成本，并在保障生產效率以及利潤的前提之下，實現環境保護的目標。
（二）完善監督管理制度
由于我國企業的發展狀況存在差異性，故而在開展能源管理體系工作時，往往會形成多種監督管理制度，最為常見的分為兩類：動化管理系統、能源管理監督系統。一般而言，自動化能源管理系統能夠幫助企業進行能源的綜合利用以及管理，但是其往往受到為界因素的干擾，故而無法有效的幫助企業獲得較高的效益。
基于此，為了規避這類問題的出現，實現企業能源管理體系運行效果的提升，需要企業不斷完善相關的監督制度，并由此實施對企業能源利用的全程監督，確保低碳、環保目標的實現。
（三）準備相關流程的工作人員
目前，企業能源管理體系在構建以及運行的過程中多由計算機管理系統、企業能源管理規章以及其其他文件構成，具有較強的復雜性。基于此，為了確保該系統運行效率的提升，就需要作業人員在實際的作業過程中加強對于專業人員的引進，并對在職員工進行培訓，從而成立高素質的能源管理技術團隊，實現企業能耗降低目的。
2 企業能源管理的體系策劃過程
（一）制定策劃體系
在促進企業能源管理體系的優化發展過程中，作業人員需要依據我國現行的能源控制標準對利用、管理過程中進行完善。除此之外，作業單位還需要促進關于節能法律法規及標準數據庫的構建，確保能源節能體系的進一步優化。
最后，企業還需要科學制定能源方針。一般而言，能源方針往往影響到企業能源節約管理體系的質量以及合理性，故而企業在體系制定的過程匯總需要先立足于“節約在先，優化運行，技術創新，和諧發展”的基礎，促進相關方針的制定以及完善。
最后，企業在構建策劃體系的過程中，要開展能源節約方案的制定以及優化工作。一般而言，作業人員需要全面、科學的分析企業的能耗狀況，并依據企業的規模以及生產狀況制定針對性較強的企業產品能源消耗的方案和措施。為了保障方案能夠得到全面有效的落實，需要加大監督力度。此外，由于企業在運行發展的過程中會依據市場的變化而進行產業結構以及業務的調整。基于此，企業就需要依照現行的運行模式對能源節約方案進行定期的、適當的修正，確保方案的生命力以及可行性的提升，促進各項效益的取得。
（二）編寫企業能源管理體系文件
在進行企業能源管理體系文件編寫的過程中，需要進行體系框架的管理、優化，確保其符合企業運營發展的需要，實現編訂作業效率的提升。此外，工作人員還要對這些制度、文件進行動態管理，對運行效率較低、不合理的能源管理制度以及文件進行更改，最終實現能源管理體系的有效運行。
3 企業能源管理體系實施操作
在促進企業能源管理體系貫徹落實的過程中，需要作業人員貫徹落實體系文件。為了確保這一作業的穩步開展，需要企業將能源體系文件公布在企業的內部網絡中，并由此監督企業各單位對其貫徹落實。此外，為了確保企業的各單位員工能夠了解企業能源管理體系的具體內容，企業還需要對員工進行定期的培訓以及教育，進而促進其在工作的過程中能夠將體系內容貫徹落實到實處。
此外，企業還需要構建起體系運行考評機制，進而由此實現對于體系運行效率的管理，確保體系在運行的過程中能夠帶動各項效益的取得。
最后，作業人員還需要構建起組織能源管理體系審核制度。在實際的操作過程中不僅需要進行企業內部的審核，確保各單位將能源管理體系貫徹到實處，還需要企業促進管理評審活動的開展，促進能源管理體系能夠達到科學的改進，而相關的措施能夠落實到位，促進企業節能效率的提升。
關鍵詞：技經指標管理、產品質量控制、生產流程控制、生產設備管理。
中圖分類號： O213 文獻標識碼： A
生產實時信息管理系統覆蓋了公司39套裝置，10臺接口機的硬件配置，涉及到的接口類型有：標準OPC接口、CDT接口，采集了32772個點位號信息；繪制了200幅流程圖；管理和監控了286臺（套）設備，監控和展示了80個儲罐的庫存信息；設置了146個報警條件，建立了生產運行短信報警平臺；設計了12幅網絡設備監控畫面；建設內容符合SOW要求。
一、日常報表管理
1、技經指標管理
在生產實時信息管理系統應用以前，公司領導及管理人員只能通過電話詢問或去車間查看報表，了解生產情況。生產實時信息管理系統能夠準確及時的反映出裝置的運行情況。另外，通過報表生產實時信息管理系統能夠自動生成綜合商品率、加工損失率、綜合能耗等關鍵經濟技術指標；此外，還可以查詢歷史記錄，能夠及時準確的收集各類數據，為公司最終實現成本核算打下堅實的基礎。
2、能耗日報表
生產實時信息管理系統的投用運行徹底改變了計量工作人員采集生產計量數據、能源數據時到現場人工抄表的原始工作方式。同時，能源管理數據實現每日匯總，為計算單裝置能耗奠定了基礎，公司計量管理水平得到顯著提升。
3、裝置平穩率報表
以前，公司裝置生產平穩率考核要收集全廠108張記錄紙，從記錄紙上單個對照數據，比較其與工藝卡片中指標的相符程度。生產實時信息管理系統上線后，可以直接在電腦畫面上抓取數據，然后對裝置進行經濟考核，工作效率大幅提高。
4、工藝臺帳
生產實時信息管理系統實現了生產工藝操作臺帳數據的自動抓取，從而改變了原來的生產記錄臺帳存放操作間由當班人員每2小時記錄一次的工作方式。生產工藝人員、生產調度可以方便的查詢工藝操作記錄，及時掌握生產運行情況，有利于生產控制，便于崗位工藝操作經濟考核的實施。
二、產品質量控制
生產實時信息管理系統與SAP系統質量數據接口，各運行部可以登陸生產實時信息管理系統系統查詢原料、中控、成品質量數據，了解各種物料的質量情況。
通過生產實時信息管理系統質量管理人員可以隨時監控公司采購的各類原料、中控、成品等質量情況，及時發現和處理原料、成品的質量問題，因此生產實時信息管理系統為公司質量管理工作搭建了數據分析平臺。
在生產實時信息管理系統上線以前，做持續改進項目，數據收集是一項工作量相當大的事情，主要通過翻閱操作記錄收集數據，耗時費力。操作記錄中的數據有時還會因為操作工抄寫錯誤的原因而導致數據不準確，現在通過生產實時信息管理系統的DATALINK工具可以很方便的采集所需要的真實數據，既提高了工作效率，又保證了數據的準確性，確保項目結果真實有效。
三、生產流程控制
1、流程圖監控---裝置總貌畫面
生產實時信息管理系統可以對廠區的裝置生產情況進行實時的監控對比，互相學習借鑒生產操作及管理經驗，實施達標對標管理。
2、應用
干氣（燃料氣）壓力波動是造成常減壓爐溫度出現波動的原因之一。在以往除了要觀察常壓本身干氣使用量的變化外，還需要觀察整個燃料氣管網的供需情況，很難在同一時間觀察到常壓裝置干氣的波動和催化裝置產干氣之間的關聯，給生產波動原因分析造成不便，而生產實時信息管理系統很容易的解決了這個問題。
3、全廠公共工程監控
在全廠停電或電網波動時，通過生產實時信息管理系統就能了解各裝置的蒸汽、瓦斯、氮氣等公用工程的使用量，快速下達調度指令，協調各裝置平衡用量，避免出現較大生產波動。而在沒有生產實時信息管理系統系統以前，調度需要電話詢問各裝置水電氣風使用情況，生產協調十分不便，很多這方面的管理案例都說明生產實時信息管理系統的應用可以幫助企業管理人員進行生產指揮與控制，使生產管理工作可追溯、可考核，出現問題和追究責任時有據可查。
生產調度需要掌握全廠的蒸汽供給和使用情況，如果管網蒸汽壓力大幅度波動，以往需要通過電話詢問或現場查看的方式對每個部門進行核實，各套裝置的蒸汽用量，這樣不但信息傳遞不夠及時，而且無法對某段時間的蒸汽壓力變化趨勢集成在一起對比、分析、判斷。有了生產實時信息管理系統后，能夠及時、準確、方便的獲取分散的蒸汽使用情況，一目了然。
4、罐區監控
生產實時信息管理系統把公司的所有儲罐進行分類，各儲罐的液位、溫度都能實時顯示。生產部可以根據原料罐區罐容及原料質量情況對生產方案進行及時調整，全面掌控罐區庫存。銷售部可以根據成品罐區罐容及成品質量情況及時調整銷售計劃，做到效益最大化。
5、短信報警功能
生產實時信息管理系統還有一項特色功能――短信報警功能。此項功能可以將生產關鍵指標變化情況以短信的形式及時發送到生產管理人員的手機上，幫助管理人員及時處理報警事件。例如： DCC裝置在4月29日出現的中壓汽水分離器液位高報，管理人員接到報警后可以及時通知操作人進行調整，并通過調取生產實時信息管理系統系統實時畫面上相關各儀表歷史趨勢對比分析，查找原因，排除險情，及時避免非計劃停車事故發生。
6、聯鎖管理監控
生產實時信息管理系統把公司所有設備連鎖工作情況進行顯現，各部門設備管理人員、可以實時查看裝置聯鎖摘除情況。從而可以檢查公司制定的聯鎖摘除管理規定的執行情況，為績效管理提供了考核依據。
四、生產設備管理
以前大機組的位移、震動等主要參數需要到車間操作室查看，現在設備管理人員在辦公室就可以實時查看全廠各個大機組的運行情況，加大了監督檢查力度，提高了工作效率。特別是對于一些大型機組，通過各項參數的數據記錄，分析參數的變化趨勢，及時進行維護保養，為避免事故的發生起到了預防作用。
AF模型建立了一套有關設備的資料庫，自從生產實時信息管理系統建立以來，機動部對于各個裝置設備的動態數據進行實時監控，實時了解設備各項參數的變化趨勢，一方面實現了機組設備長周期運行數據分析，一方面也為規范設備檢修提供了數據支持。
【關鍵詞】能耗數據庫；建筑節能；應用
隨著城市化進程的不斷深入，我國建筑數量正在以一個極快的速度在增長，繼而導致能耗的日益加劇，在此背景下，合理利用能源便成了世界各國人們普遍關注的焦點，可持續發展等理論被相繼提出。發達國家在該方面起步較早，幾乎全部制訂了符合本國情況的建筑節能標準，并取得了一定的成效。我國是能耗大國，更應重視并做好相關工作，下面將針對綠色建筑能耗數據庫在建筑節能中的應用展開探討。
1.建立能耗數據庫的意義
我國建筑物數量眾多，采用人工的方式對其能耗情況進行一一調查和統計將是一件十分繁瑣的工作，所以，結合具體需要，編制綠色建筑能耗數據軟件并將其應用到工作實際中便顯得尤為重要了。將建筑能耗當作一個單獨的統計項目，然后通過對不同建筑能耗的系統累加，便能得到某個地區的建筑能耗信息，進而得到我國建筑能耗整體情況，如此一來，無論是能源結構調整工作，還是一系列能源政策的制定，均有了理論依據和現實基礎。總而言之，建立健全獨立的、科學的建筑能耗統計體系，發展綠色建筑能耗數據庫，已經刻不容緩，這也是我國建筑節能事業的重要組成部分，具有十分重要的現實意義[1]。
2.能耗數據庫的開發與應用
2.1能耗數據庫的開發
綠色建筑能耗數據庫是一種工具，能夠實現對建筑能耗信息的有效統計、整理以及分析。該類軟件不僅有助于政府能源管理工作的高效開展，而且有助于國家宏觀政策的正確制定，為上述二者提供了強大的、準確的數據支持。這也是開發該類軟件的一個主要目的。開發該類軟件時，一方面要確定合理的數據庫管理系統，另一方面要確定相應的開發應用程序，只有如此，才能使其后續使用、管理更為便利，才能使其具有更好的可擴展性，最終滿足各種復雜的統計需求和變化。
關系型數據庫管理系統（Paradox等）對管理者要求較高，要求他們具有一定的程序設計基礎，這樣才能做好相應的管理工作，因而存在一定程度局限性。微軟研發的Access 數據庫管理系統則有效規避了上述缺憾，所以，本文將采用桌面型數據庫管理系統Access2000為研究對象[2]。現階段，國內應用最為廣泛的3大數據庫開發工具如下：一，Borland Delphi；二，MicrosoftVisual Basic；三Sybase PowerBuilder 。其中，Delphi 這一開發工具，實現了可視化技術、Object Pascal 語言二者的有機結合，提供了更加穩定、可靠的訪問平臺，所以，本文將采用Delphi6.0來實現對綠色建筑能耗數據庫的開發。該軟件的關鍵功能模塊主要包括以下幾種：一，系統登錄模塊，該模塊有兩大功能，一是登錄權限管理，二是操作權限管理；二，基本表數據維護模塊，可實現對能耗數據的相關處理，如統計、輸入以及刪改等；三，動態查詢模塊，可實現對一系列綠色建筑能耗信息的即時查詢、有效查詢；四，數據報表模塊，能以報表這種形式將建筑能耗信息輸出、打印[3]。
該圖從整體的角度對能耗數據庫整理樣本數據以及計算能耗指標的一系列過程進行了大概描述。
綠色建筑物能耗數據庫系統可為多種類型建筑（民用建筑、商用建筑、公共建筑等）提供準確的能耗統計服務。需要指出的是，沒有十全十美的軟件系統，所以，在實際應用環節，應根據統計調查的數據和資料，對該軟件系統進行持續的調整和完善，減少其漏洞，增加并強化其功能。基于這種理念，在開發綠色建筑能耗數據庫的過程中，應將數據庫、應用程序這兩部分隔離開來，即采用“分別設計、各自開發”的模式，如此一來，便能保證整個軟件系統具有良好的擴展性，如統計方案中的某一個統計指標需要調整，便可對應用程序中的功能模塊進行相應的改變，從而實現上述需要。由于調整范圍較小，因而節省了大量的人力、物力和財力，具有十分重要的現實意義[4]。
2.2能耗數據庫的應用
本文基于綠色建筑能耗數據庫對某市的民用建筑展開了一系列全面、深入的能耗調查，并將所得數據、信息準確錄入綠色建筑能耗數據庫的基本表中，然后利用其統計功能以及計算功能得到了相關民用建筑的具體能耗信息，如此一來，用戶或者操作者便可通過數據庫人機界面（即數據庫應用系統）即時調看相關信息（如動態信息、統計圖以及數據報表等），并可將這樣信息打印、輸出。利用綠色建筑能耗數據庫，用戶或者操作者可以獲取以下信息：一，每日的實際耗能量；二，每月的實際耗能量；三，每年的實際耗能量等[5]。
在該綠色建筑能耗數據庫的幫助下，能夠將各類能耗信息通過統計圖這種形式隨時輸出，如此一來，相關單位或個人便可由統計圖直觀而快速地掌握某些建筑的實際耗能情況。獲得相關能耗統計信息后，還應對其展開系統化的、多角度的分析，如在分析民用建筑能耗信息的基礎上，便可準確掌握城市民用建筑的整體用能構成情況，包括電的耗用及比例、煤氣的耗用及比例、天然氣的耗用及比例以及液化石油氣的耗用及比例等，這些信息、數據是極為重要的，是該城市開展能源結構綜合調整的現實依據和理論基礎[6]。
圖2為能耗統計軟件的統計圖窗口，打開之后，選擇并輸入查詢條件（如城市名稱以及查詢日期等），該軟件便會進行相關的內部處理，并以統計圖這種直觀形式將指定的各種信息在屏幕上顯示出來，如果查詢者需要，還可將其打印、輸出，相當便捷、實用[7]。
3.結束語
在應用綠色建筑能耗數據庫的過程中，尤其要做好總體能耗指標的相關處理，如全面的統計、精準的計算以及高效的管理等。基于現實對能耗數據庫的強烈需求，本文設計并開發了一款綠色建筑能耗數據庫，然后以某市為應用研究對象，并對其所屬的各類民用建筑的能耗情況展開了全面而系統的收集和計算工作，最終得到了這些建筑翔實而準確的一系列能耗信息。這直接證明了該款軟件的強大功能，無論在人機界面方面，還是在數據處理能力方面，又或者在數據管理功能方面，均表現出了良好的實用性，為建筑節能工作的順利開展、高效開展奠定了堅實的基礎。相信隨著綠色建筑能耗數據庫的不斷發展，其功能將會愈加成熟和強大，將會在我國能源結構政策調整方面發揮出十分積極而關鍵的作用。
參考文獻：
[1]楊修明，趙輝，陳杰，姚清. 美國發展綠色建筑的政策、技術解析及思考[J]. 建筑節能. 2012（12）.
[2]楊修明，趙輝，廖中川，廖會志. 重慶市民用建筑能耗統計工作現狀及思考[J]. 重慶建筑. 2013（02）.
[3]謝厚禮，林學山，陳紅霞. 重慶地區建筑節能產業發展現狀調查分析[J]. 墻材革新與建筑節能. 2011（07）.
[4]谷麗霞，張耀中. 基于綠色理念的建筑規劃節能設計[J]. 北京農業. 2013（12）.
[5]江瀾，翟理名. 解析低碳概念下的建筑設計應對策略[J]. 城市建筑. 2013（10）.
關鍵詞： 建筑能源；建筑能源監控；節能減排
中圖分類號：TM08 文獻標識碼：A 文章編號：
目前中國的大型公共建筑總面積不足城鎮建筑總面積的4%,但總能耗卻占全國城鎮總耗電量的22%，為普通居民住宅的1020倍。”十二五“規劃中，國家發展節能減排工作力度越來越大，要求在單位GDP能耗降低20%的節能戰略目標。因此，建筑物的節能問題越來越成為建設工程中關注的焦點。
1.概念及現狀
建筑能耗，國內外習慣上認為是使用能耗，即建筑物使用過程中用于供暖、動力、空調、照明、通風、輸送、烹飪、家用電器、給排水和熱水供應等的能耗。
建筑能耗監測通過在建筑物內安裝分類和分項能耗計量裝置，采用遠程傳輸等手段及時采集能耗數據，實現建筑能耗的在線監測和動態分析功能的硬件系統和軟件系統的統稱。建筑能源監控是一種建筑節能的科學管理和服務的方法。其目標主旨是在于通過建立和建設能耗監控，實現對能耗的分析，并進一步提出能源使用的優化管理。
2.技術水平
能耗數據采集指標包括各分類能耗和分項能耗的逐時、逐日、逐月和逐年數據，以及各類相關能耗指標。各分類能耗、分項能耗以及相關能耗指標的如下：
分類能耗：電量、水耗量、燃氣量(天然氣量或煤氣量) 、集中供熱耗熱量、集中供冷耗冷量等；
分項能耗：照明插座用電（照明和插座用電、走廊和應急照明用電、室外景觀照明用電）、空調用電（冷熱站用電、空調末端用電）、動力用電（電梯用電、水泵用電、通風機用電）、特殊用電（信息中心、廚房餐廳等其他特殊用電）等；
能耗指標建筑總能耗（折算標準煤量）:總用電量、分類能耗量、分項用電量、單位建筑面積用電量、單位空調面積用電量、單位建筑面積分類能耗量、單位空調面積分類能耗量、單位建筑面積分項用電量、單位空調面積分項用電量等；
智能建筑能源監測系統的節能措施主要是由建筑設備管理系統（BAS系統）來實現的。根據國外工程經驗，建筑設備管理系統（BAS系統）可為新的辦公大樓節能20%左右。然而據統計，國內智能建筑中真正達到節能目標的還不到10%，80%以上的智能建筑內BAS系統僅僅作為設備狀態監視和自動控制使用，造成投資的極大浪費。問題的根源就在于BAS系統屬于工程性產品并非成套設備，需要BAS系統工程師在現場做二次編程才能實現控制功能，系統性能受現場工程師人為因素的影響很大，在加上很多智能建筑建設方和管理方、使用方分離，造成很少有用戶真正關心到底節了多少能，用戶在建筑節能方面的投入產出比是多少。事實上，由于缺乏建筑物地能源使用模型和完善的計量手段，即使有用戶提出上述問題，也無法得到準確的數據。因此只有在智能建筑中設置能源監控系統，對建筑物地設備能效進行監測、分析和管理，并建立建筑物的能耗模型，才能真正實現節能的目的
目前我國主流的建筑能源監控系統都是有原BAS的知名品牌研發的，系統結構也基本類似，分為三層：現場設備層、網絡通訊層和站控管理層。各系統分層的主要功能及特點包括有：
現場設備層：是數據采集終端，主要由智能儀表組成，采用具有高可靠性、帶有現場總線連接的分布式I/O控制器構成數據采集終端，向數據中心上傳存儲的建筑能耗數據。測量儀表擔負著最基層的數據采集任務，其監測的能耗數據必須完整、準確并實時傳送至數據中心。
現場設備層獲取的數據內容主要包括：建筑物環境參數、設備運行狀態參數、各設備能耗數據等。獲取的參數越多、運行的周期越長，越容易得到準確的結論。但若參數過多，又會造成建設成本的大量增加，因此可根據各建筑物的具體情況把數據分為：系統運行所必須的基礎數據和輔助數據（可選數據），在管理效果和建設成本間取得平衡。
通訊層主要：是由通訊管理機RS485總線接口、TCP／IP通信協議以太網設備及其他類型的總線網絡組成。該層是數據信息交換的橋梁，負責對現場設備回送的數據信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉達上位機對現場設備的各種控制命令。數據傳輸應當采取一定的編碼規則，實現數據組織、存儲及交換的一致性。
站控管理層針對能耗監測系統的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統的最上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如工業級計算機、打印機、UPS 電源等組成。監測系統軟件具有良好的人機交互界面，對采集的現場各類數據信息計算、分析與處理，并以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況。
3.相關行業的現況
我國對減低建筑能耗工作非常重視，我國第一部有關公共建筑節能設計的綜合性國家標準――《公共建筑節能設計標準}》已于2005年7月1日正式實施。2007年我國建設部及財政部聯合發出的《關于加強國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能管理的實施意見》以及《國家機關辦公建設和大型公共建筑能源審計導則》，已經正式將建設建筑能源監測系統列為了建筑節能的重要組成不分。隨后全國不少省市已經開始針對公共建筑的能耗監測系統提出了地方性的技術規程。例如：2010年江蘇省頒發的《公共建筑能耗監測系統技術規程》以及山東省頒發的《建筑能源審計暫行管理辦法》、2011年湖南省頒發的《建筑能源審計導則》等。
目前，從我國不斷推出的關于建筑能源審計的各種技術規范、指引的文件，特別是住房和城鄉建設部2008年推出的《國家機關辦公建筑及大型公共建筑分項能耗數據傳輸技術導則》，都在逐步推行建筑能源監控集中聯網技術。即不僅在建筑物本地進行能源監控，而且相關數據信息將通過有線或者無線（GSM或GPRS）公共通訊網絡，將建筑內本地的建筑能源監控系統數據上傳到數據中轉站或省部級數據中心，從而實現遠距離集中監控公共大型建筑的能源使用情況。該導則還提出對于除部級外的城市建筑能源監控數據中心還應將各種分類匯總數據逐級上傳到部級數據中心，實現更高層級的建筑能源監測。
