CN104597888A - 一种能耗检测系统 - Google Patents

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任淼锋
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    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
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Abstract

本发明公开一种能耗检测系统，包括电能采集单元、空调能采集单元，以及与电能采集单元、空调能采集单元相连的数据转换器，其中，所述电能采集单元包括安装在建筑物各个检测口的电能表，以及与电能表信号输出端相连的电能通讯管理器；所述空调能采集单元包括第一温度传感器、第二温度传感器、流量计和能量积算仪，所述能量积算仪信号输出端与空调能通讯管理器相连，所述空调能通讯管理器与数据转换器相连，数据转换器与上位机相连，实现各个电能采集单元、空调能采集单元的监控，能耗检测系统进一步包括若干个末端数据采集器，所述末端数据采集器与数据转换器相连，用于采集和设置建筑物各个检测端的环境数据。

Description

一种能耗检测系统
技术领域
本发明涉及一种能耗检测系统，属于能耗检测技术领域。
背景技术
随着我国城市化建设的快速发展，建筑能源消耗问题一直困扰着相关部门，实时收集城市建筑能源消耗情况，建立能耗数据库，对科学合理调度城市能源供应，采取节能管理措施有着重要的意义。我国“十一五”规划纲要提出：“十一五”期间国内单位生产总值能耗降低20％、主要污染物排放总量减少10％。然而，2006年全国没有实现年初确定的单位国内生产总值能耗降低4%左右、主要污染物排放总量减少2%的目标，加大了“十一五”后四年节能减排工作的难度。因此采集分析建筑能耗数据，为建立建筑能耗标准，为绿色建筑提供数据支持，对达成既定目标和国家建设资源节约型、环境友好型社会的战略目标有重要意义。
有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种能耗检测系统，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的是提供一种能耗检测系统，能实时监控整座建筑物内电、空调用量，并对所有能耗数据进行统计和分析，进而完成各用电设备、中央空调等设备的节能控制，最终实现合理使用各项能源的目标。
为了实现上述目的，本发明的解决方案是：
一种能耗检测系统，包括电能采集单元、空调能采集单元，以及与电能采集单元、空调能采集单元相连的数据转换器，其中，所述电能采集单元包括安装在建筑物各个检测口的电能表，以及与电能表信号输出端相连的电能通讯管理器；所述空调能采集单元包括用于分别检测空调出水温度、入水温度的第一温度传感器和第二温度传感器，用于检测空调水流量的流量计，以及用于统计空调能的能量积算仪，所述能量积算仪的信号输入端分别与第一温度传感器、第二温度传感器和流量计相连，信号输出端与空调能通讯管理器相连，所述空调能通讯管理器与数据转换器相连，数据转换器与上位机相连，实现各个电能采集单元、空调能采集单元的监控，能耗检测系统进一步包括若干个末端数据采集器，所述末端数据采集器与数据转换器相连，用于采集和设置建筑物各个检测端的环境数据。
作为优选，安装在建筑物各个检测口的电能表采用RS485电能表，电量采集采用RS485通讯方式，具有稳定、可靠等特点。
作为优选，所述流量计采用型号为dwm2000的插入式电磁流量计。
作为优选，所述第一温度传感器、第二温度传感器均采用型号为PT1000的温度传感器。
作为优选，所述能量积算仪采用型号为C03P系列的能量积算仪。
作为优选，所述电能通讯管理器、空调能通讯管理器均采用G04P系列的通讯管理器。
作为优选，所述数据转换器采用型号为J02系列的数据转换器。
作为优选，所述末端数据采集器采用C02型数据采集器。
作为优选，所述数据转换器通过双绞线与电能通讯管理器、空调能通讯管理器、末端数据采集器相连；通过RS323标准接口与上位机相连。
上述能耗检测系统工作时，电能采集单元通过电能表对建筑物各楼层办公用电、照明用电、设备用电等进行电量采集，电量的采集能切实地反应楼宇内各主要能源的消耗量及消耗方式，将采集的电量发送给电能通讯管理器进行累积和统计，电能通讯管理器进一步将采集数据通过数据转换器发送给上位机，对电能进行更科学地管理。空调能采集单元实现对带有中央空调的建筑物进行能量统计，通过工程热力学能量交换计算公式，通过第一温度传感器、第二温度传感器和流量计分别计算空调水的出水温度、入水温度，以及流量，进而通过能量积算仪统计出空调系统使用的能量，并将计算得到的空调能发送给空调能通讯管理器进行累积和统计，空调能通讯管理器进一步将上述采集数据通过数据转换器发送给上位机，实现对空调能的科学管理。末端数据采集器实时采集建筑物个检测端的环境数据，既可以实现对各末端设备的能量统计，同时还可以实现对各室空调使用状态监控，例如室内温度监控、电动阀的启停、风机盘管的启停等。
采用本发明所述的能耗检测系统，能实时监控整座建筑物内电、空调用量，并通过数据转换器和上位机完成所有能耗数据的分析，如每半月对各功能区域的电、空调用量进行数据分析一次，将数据分析通过图形呈现，进而完成各用电设备、中央空调等设备的节能控制；此外，能耗检测系统可将不同时期的采集数据进行对比，完成能耗性质届定，对非正常能耗加以标识提示，对非正常能耗进行多方面参数校对，找到高能耗的原因所在，最终实现合理使用各项能源的目标。
以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。
附图说明
图1为本实施例的能耗检测系统模块框图。
具体实施方式
本实施例所述的建筑物为五万平方米左右的办公用房，主要能耗包含中央空调、照明用电、设备用电等，中央空调末端设备为风机盘管为主要形式，本实施例所述的能耗检测系统用于完成对整座大楼地上层的电、空调用量数据采集和分析。如图1所示，一种能耗检测系统，包括电能采集单元1、空调能采集单元2，以及与电能采集单元1、空调能采集单元2相连的数据转换器3，其中，所述电能采集单元1包括安装在建筑物各个检测口的电能表11，以及与电能表11信号输出端相连的电能通讯管理器12，在本实施例中，所述电能表11采用RS485电能表，电量采集采用RS485通讯方式，具有稳定、可靠等特点。所述空调能采集单元2包括用于分别检测建筑物中央空调出水温度、入水温度的第一温度传感器21和第二温度传感器22，用于检测空调水流量的流量计23，以及用于统计空调能的能量积算仪24，所述能量积算仪24的信号输入端分别与第一温度传感器21、第二温度传感器22和流量计23相连，信号输出端与空调能通讯管理器25相连，所述空调能通讯管理器25与数据转换器3相连，数据转换器3与上位机4相连，实现各个电能采集单元1、空调能采集单元2的监控，能耗检测系统进一步包括若干个末端数据采集器5，所述末端数据采集器5与数据转换器3相连，用于采集和设置建筑物各个检测端的环境数据，
在本实施例中，所述第一温度传感器21、第二温度传感器22均采用型号为PT1000的温度传感器。PT1000薄膜铂电阻配对温度传感器，采用进口PT1000薄膜铂电阻元件，填充料采用进口导热硅脂，生产工艺中元件和引线的连接采用冷压连接工艺，确保了产品的密封性和长期可靠性，具有测量精度高，性能稳定等特点。所述流量计采用型号为dwm2000的插入式电磁流量计，适用于DN50-600mm范围的管径，插入式安装，安装方便，无运动部件，免维护，不同管径均可采用统一规格型号，备件方便。
所述能量积算仪24采用型号为C03P系列（广东艾科技术股份有限公司生产）的能量积算仪。能量积算仪24主要是对热交换系统中载能介质（液体水）的出口温度T1、入口温度T2及瞬时流量q进行实时测量，并按照热力学能量计算公式，对系统消耗的冷量或热量值进行计算的装置。当T1大于T2时，对冷量进行积算，而当T1小于T2时对热量进行积算，并将冷量和热量保存。本实施所采用的能量积算仪具有LCD显示屏，可以显示现场冷量值、热量值、瞬时流量和进水温度、回水温度等，同时，具有远传数据输出接口，用于将采集到数据发送给空调能通讯管理器25。
在本实施例中，所述电能通讯管理器12、空调能通讯管理器25均采用G04P系列（广东艾科技术股份有限公司生产）的通讯管理器。通讯管理器用于对能量积算仪、电能标表进行分组管理，上行端口与数据转换器3相连，上传采集数据和接收数据转换器3的各项指令，下行端口与能量积算仪24、电能表11进行通讯，采集和统计各个运行数据。电能通讯管理器12、空调能通讯管理器25分区管理，可提高通讯带载能力。
所述数据转换器3采用型号为J02系列（广东艾科技术股份有限公司生产）的数据转换器。数据转换器3负责整个能耗检测系统的数据传输和控制，上位机4能耗指令的下达，电能采集单元1、空调能采集单元2数据的上传，都必须通过数据转换器3完成，一套能耗检测系统只需要一台数据转换器3。所述数据转换器3与电能通讯管理器12、空调能通讯管理器25的连接采用RVVS2×0.75 mm2 的双绞线材，采用RS485通讯协议；数据转换器3与上位机连接采用RS232标准接口。所述数据转换器3采用RVVS2×0.75 mm2双绞线材与末端数据采集器5相连，采集和设置建筑物各个房间环境数据，在本实施例中，所述末端数据采集器采用C02型（广东艾科技术股份有限公司生产）数据采集器。当中央空调系统冷冻水泵开启时，数据转换器检测到此信号，向末端数据采集器5发出开始计量指令，末端数据采集器5开始计量，否则发出停止计量指令，末端数据采集器5停止计量。
本实施例所述的能耗检测系统工作时，电能采集单元1通过电能表11对建筑物各楼层办公用电、照明用电、设备用电等进行电量采集，将采集的电量发送给电能通讯管理器12进行累积和统计，电能通讯管理器12进一步将采集数据通过数据转换器3发送给上位机。同时，空调能采集单元2对建筑物的中央空调进行能量统计，通过工程热力学能量交换计算公式，通过第一温度传感器21、第二温度传感器22和流量计23分别计算空调水的出水温度、入水温度，以及流量，进而通过能量积算仪24统计出空调系统使用的能量，并将计算得到的空调能发送给空调能通讯管理器25进行累积和统计，空调能通讯管理器25进一步将上述采集数据通过数据转换器3发送给上位机4，末端数据采集器5实时采集建筑物个房间的环境数据，既可以实现对各末端设备的能量统计，同时还可以实现对各室空调使用状态监控，例如室内温度监控、电动阀的启停、风机盘管的启停等。上位机4每半月对各功能区域的电、空调用量数据进行一次分析，并通过图形呈现；将不同时期数据图形进行对比，同时完成能耗性质届定，对非正常能耗加以标识提示；对非正常能耗进行多方面参数校对，找到高能耗的原因所在。最终实现合理使用各项能源的目标。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (9)

1.一种能耗检测系统，其特征在于：包括电能采集单元、空调能采集单元，以及与电能采集单元、空调能采集单元相连的数据转换器，其中，所述电能采集单元包括安装在建筑物各个检测口的电能表，以及与电能表信号输出端相连的电能通讯管理器；所述空调能采集单元包括用于分别检测空调出水温度、入水温度的第一温度传感器和第二温度传感器，用于检测空调水流量的流量计，以及用于统计空调能的能量积算仪，所述能量积算仪的信号输入端分别与第一温度传感器、第二温度传感器和流量计相连，信号输出端与空调能通讯管理器相连，所述空调能通讯管理器与数据转换器相连，数据转换器与上位机相连，实现各个电能采集单元、空调能采集单元的监控，能耗检测系统进一步包括若干个末端数据采集器，所述末端数据采集器与数据转换器相连，用于采集和设置建筑物各个检测端的环境数据。
2.如权利要求1所述的一种能耗检测系统，其特征在于：安装在建筑物各个检测口的电能表采用RS485电能表。
3.如权利要求1所述的一种能耗检测系统，其特征在于：所述流量计采用型号为dwm2000的插入式电磁流量计。
4.如权利要求1所述的一种能耗检测系统，其特征在于：所述第一温度传感器、第二温度传感器均采用型号为PT1000的温度传感器。
5.如权利要求1所述的一种能耗检测系统，其特征在于：所述能量积算仪采用型号为C03P系列的能量积算仪。
6.如权利要求1所述的一种能耗检测系统，其特征在于：所述电能通讯管理器、空调能通讯管理器均采用G04P系列的通讯管理器。
7.如权利要求1所述的一种能耗检测系统，其特征在于：所述数据转换器采用型号为J02系列的数据转换器。
8.如权利要求1所述的一种能耗检测系统，其特征在于：所述末端数据采集器采用C02型数据采集器。
9.如权利要求1所述的一种能耗检测系统，其特征在于：所述数据转换器通过双绞线与电能通讯管理器、空调能通讯管理器、末端数据采集器相连；通过RS323标准接口与上位机相连。
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