安科瑞劉鴻鵬

摘要

在國家“雙碳”目標的引導下，建筑行業的節能減排成為重點關注領域。能耗監測系統作為智能化管理的重要工具，通過實時采集、分析和優化建筑能耗，實現精細化管理，提高能源利用效率，降低碳排放。本文結合安科瑞建筑能耗解決方案，探討能耗監測系統的功能、應用場景及其對建筑節能的推動作用，為綠色建筑的發展提供技術支持。

1.引言

建筑行業是能源消耗和碳排放的重要來源，隨著“雙碳”目標的提出，建筑節能和碳排放管理需求日益增加。傳統建筑能耗管理存在數據采集滯后、能耗分析不足等問題，難以滿足精細化管理的需求。能耗監測系統通過物聯網、大數據等技術手段，為建筑能源管理提供智能化解決方案，提高能源使用效率，助力綠色低碳發展。

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2. 監測難點

大型能耗監測涉及多個環節，從數據采集到分析優化，每個環節都可能面臨挑戰。以下是幾個主要難點：

2.1 數據采集的多樣性與準確性

多種能源類型監測：大型建筑或工業園區涉及電、水、氣、熱等多種能源消耗，如何實現多方位監測是一個挑戰。

設備兼容性問題：不同品牌、不同型號的計量設備可能使用不同的通信協議（如Modbus、BACnet、DL/T645等），如何統一采集和傳輸數據是一個難點。

數據精度要求高：采集設備需具備高精度，避免因數據偏差導致能耗分析失真。

2.2 數據傳輸的實時性與穩定性

大規模數據并發處理：大型建筑或園區有眾多監測點，需要同時采集和傳輸海量數據，數據傳輸的實時性要求高。

網絡穩定性：遠程監測依賴于網絡，若網絡延遲或中斷，會影響能耗數據的完整性和實時性。

安全性問題：數據傳輸過程中可能遭遇網絡攻擊，導致數據泄露或篡改，因此需要加密和權限管理機制。

2.3 數據存儲與管理

海量數據存儲：長時監測產生的歷史數據量龐大，如何存儲和檢索數據是一個難點。

數據格式標準化：不同能源類型、不同設備的輸出數據格式可能不同，如何進行標準化處理以便后續分析是一個挑戰。

2.4 數據分析與優化策略制定

異常能耗識別：如何區分正常能耗波動與異常能耗（如設備故障、泄漏、違規用能）？

負荷預測與優化：需要結合歷史數據、天氣數據、生產計劃等因素，建立能耗預測模型，并制定優化策略。

智能調控的準度：在自動控制過程中，如何確保系統優化策略不會影響正常生產或舒適性（如空調節能優化不能影響人員舒適度）？

2.5 設備運維與遠程管理

設備分布廣泛，維護困難：大型建筑或工業園區的監測設備數量多，分布范圍廣，如何進行快速的遠程運維是一個挑戰。

設備老化與故障監測：監測設備本身可能出現故障或漂移，需要定期校準和維護，否則數據失準會影響整體能耗管理效果。

2.6與政策和標準的適配性

政策合規要求：部分地區要求企業或建筑提供能耗數據上報，如何確保系統符合政策要求？

碳排放核算標準：在“雙碳”背景下，如何將能耗數據轉換為碳排放數據，并與碳交易、碳足跡等體系接軌？

大型能耗監測涉及多種能源類型、海量數據處理、實時傳輸、智能分析和設備維護等多個方面，每個環節都有一定的技術挑戰。要克服這些難點，需要結合物聯網、大數據、AI智能分析和云計算等技術，建立穩定、智能的能耗監測體系。

3.能耗監測系統

AcrelCloud-5000不僅能針對單體建筑能耗在線監測的功能，同時還能實現對建筑群的能耗進行集中在線監測、統計分析，可以做為市、區級政府能耗在線監測平臺使用，并將區域內能耗數據按照標準要求上傳至上級政府能耗監測平臺，可廣泛應用于園區、高校、集團企業等需要對大量建筑的能耗進行集中統一管理的場景。

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3.1 組成架構

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3.2 功能簡介

能耗監測系統主要由智能電表、傳感器、數據采集終端、通信網絡和管理平臺組成。其核心功能包括：

能耗數據采集：對建筑內各類能源消耗（電、水、氣、熱）進行實時監測；

能耗分析：提供數據統計、趨勢分析、對標管理等功能，識別高能耗環節；

異常報警：發現異常用能情況，及時預警，提高運維效率；

節能優化：結合負荷預測、節能策略等手段，優化能源使用方案。

3.3 系統界面

能耗綜合看板

綜合展示平臺接入的所有建筑的能耗情況，包括接入的建筑數量、建筑總面積、總能耗，并以地圖形式顯示建筑物的分布情況；

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建筑能耗排行

對接入平臺的建筑物按照總能耗、單位面積能耗、分項能耗進行排序；

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多建筑能耗對比分析

對接入平臺的任意多個建筑物，按照分類能耗、分項能耗、單位面積能耗在同一時間段內進行逐時、逐日、逐月對比分析；

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建筑類型能耗分析

對接入平臺的建筑按照辦公建筑、綜合建筑、商場建筑等類型進行分類，并按建筑類型匯總統計能耗值，統計各個建筑類型的能耗占比，并與歷史數據進行同環比分析；

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異常數據檢查

     檢查內容包括數據過大、數據過小、數據缺項、數據缺失、總分數據不對等，可發送郵件提醒，確保數據滿足上級平臺的要求；

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數據上傳

按照地方公共建筑能耗設計規范要求，將區域內建筑能耗數據匯總打包后，定期上傳至上級能耗監管平臺，同時確保上傳數據的質量符合規范要求；

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4. 系統特點

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5. 應用場景

5.1公共建筑

在政府大樓、醫院、學校等公共建筑中，能耗監測系統可實現用電、供暖、空調等能耗的精細化管理，提高運行效率，降低能源浪費。例如，通過智能照明控制系統，根據人員流動情況自動調整照明亮度，實現節能。

5.2商業建筑

商場、酒店等商業建筑能源消耗較大，能耗監測系統可以幫助運營方分析峰谷用電情況，優化用電策略，降低運營成本。例如，通過空調能效分析，優化空調運行模式，提高能源利用率。

5.3住宅小區

住宅小區的能耗管理可通過分戶計量、遠程抄表等方式，提高住戶節能意識，實現能源精細化管理。例如，智能水電表可以幫助住戶實時了解用能情況，優化用能習慣。

5.4工業園區

工業園區的企業能耗復雜，能耗監測系統可提供能耗數據，輔助企業制定節能降耗方案，提升整體能效管理水平。例如，通過分項計量分析設備用能情況，優化生產工藝，減少能源浪費。

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6.能耗監測系統在“雙碳”目標下的作用

6.1 提高能源使用效率

能耗監測系統通過數據分析和優化控制，提高建筑能源利用效率，減少不必要的能源損耗。

6.2 降低碳排放

通過監測能耗情況，識別高能耗環節，并采取針對性節能措施，從而減少碳排放，助力碳中和目標。

6.3 促進智能化管理

能耗監測系統結合物聯網、大數據和人工智能技術，實現遠程監控、智能調控，提高建筑運維的智能化水平。

6.4 支持政策合規

國家和地方政府陸續出臺建筑能耗相關法規，要求建立能耗監測系統，確保建筑能耗數據透明化，促進節能目標的實現。

結論

能耗監測系統在建筑節能和碳減排方面發揮著重要作用，其智能化、精細化管理手段能夠有效提升能源利用效率，降低運營成本，同時助力“雙碳”目標的實現。未來，隨著物聯網和人工智能技術的進一步發展，能耗監測系統將在建筑行業中發揮更加重要的作用，推動綠色建筑和智慧城市的建設。