CN105929804A - 建筑环境自适应节能管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建筑环境自适应节能管理系统，包括节能监控单元和节能监控中心，所述节能监控中心和节能监控单元通信连接；所述节能监控单元连接有控制模块、传感模块和执行模块，所述传感模块将相关传感数据传输给所述节能监控单元，所述节能监控单元将相关的开关量传输给所述控制模块，所述控制模块再对所述执行模块进行精确指令控制。本发明通过对建筑物环境及设备能耗的实时采集与处理、展示与分析、控制与自适应节能管理等功能，通过分时定量的控制某些设备的停启，来获得建筑环境参数与能源消耗的优化权衡，使本系统能够做到真正的建筑节能，即能满足节能指标又能做到真正的节能减耗。
Description
技术领域
本发明属于节能建筑领域，更具体而言，本发明涉及一种建筑环境自适应节能管理系统。
背景技术
建筑是我国的耗能大户，建筑运行能耗约占全国总能耗的20％，包括运行能耗、建筑材料生产能耗和间接能耗在内的广义建筑能耗约占全国总能耗的45.5％，因此建筑节能对于我国的节能减排工作具有至关重要的意义，建筑节能已被列为国家十大节能工程之一。其中国家机关办公建筑和大型公共建筑年耗电量约占全国城镇总耗电量的22％，每平方米年耗电量是普通居民住宅的10～20倍。针对能源浪费现象，国家出台了相关政策文件，建设部2008年4月制定了《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设、验收与运行管理规范》及相关的技术导则，2009年2月建设部制定了《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统软件开发指导说明书》，都旨在要求能够使得建筑能耗降低。
但是现有的一些建筑为了迎合国家优惠政策及给自身打上节能、绿色的标签，盲目地将众多建筑节能新技术“堆砌”在一起，结果只能出现高成本、高能耗的所谓“节能建筑”，不仅大量浪费材料、财力，而且在实际使用过程中会产生大量的能耗，与节能减耗的初衷背道而驰。
发明内容
本发明公开了一种建筑环境自适应节能管理系统，该系统实现了对建筑物环境及设备能耗的实时采集与处理、展示与分析、控制与自适应节能管理。
本发明所采用的技术方案是：
一种建筑环境自适应节能管理系统，包括节能监控单元和节能监控中心，所述节能监控中心和节能监控单元通信连接；
所述节能监控单元连接有控制模块、传感模块和执行模块，所述传感模块将相关传感数据传输给所述节能监控单元，所述节能监控单元将相关的开关量传输给所述控制模块，所述控制模块再对所述执行模块进行精确指令控制。
进一步的，所述节能监控中心和所述节能监控单元通过RS485接口或TCP/IP通信连接。
进一步的，所述控制模块为电气控制柜，所述电气控制柜中设有PLC控制模组。
进一步的，所述传感模块包含温湿度监测传感器、PM2.5监测传感器、环境气体传感器。
进一步的，所述执行模块包含电动阀门、组合式空调、冷却塔和水泵。
更进一步的，所述节能监控单元具备与多种传感器连接的接口，所述传感模块和所述节能监控单元之间通过RS485接口通信连接。
采用上述技术方案后，本发明通过结合多传感器数据融合分析技术、神经网络技术、数据智能分析技术及组态显示技术，实现了对建筑物环境及设备能耗的实时采集与处理、展示与分析、控制与自适应节能管理等，通过分时定量的控制某些设备的停启，来获得建筑环境参数与能源消耗的优化权衡，本系统能够做到真正的建筑节能，而不是用多少项节能技术的简单堆砌，即能满足节能指标又能做到真正的节能减耗。
附图说明
图1是本发明建筑环境自适应节能管理系统的示意框图；
图2是传感模块的示意框图；
图3所示执行模块的示意框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1-3所示，一种建筑环境自适应节能管理系统，包括节能监控单元和节能监控中心，节能监控中心和节能监控单元通过RS485接口或TCP/IP通信连接；
节能监控单元连接有控制模块、传感模块和执行模块，节能监控单元具备与多种传感器连接的接口，传感模块和节能监控单元之间通过RS485接口通信连接，传感模块将相关传感数据传输给节能监控单元，节能监控单元通过监控楼宇、厂区的环境参数，进行实时节能控制操控，并将相关的开关量传输给控制模块，控制模块再对执行模块进行精确指令控制。
控制模块为电气控制柜，电气控制柜中设有PLC控制模组；
传感模块包含温湿度监测传感器、PM2.5监测传感器、环境气体传感器，温湿度监测传感器将对楼宇、厂区的温度和湿度进行监测，并将数据传输给节能监控单元；PM2.5监测传感器能对楼宇、厂区的细颗粒物进行监测，并将数据传输给节能监控单元；环境气体传感器能够对楼宇、厂区的环境气体进行监测，并就数据实时传输给节能监控单元。节能监控单元通过对这些数据的采集、分析，以制定出相应的操作控制，节能控制单元还把数据结果、操作步骤传输给节能控制中心，节能控制中心能对数据进行计算、反馈和显示，并对建筑能耗进行分析显示。
执行模块包含电动阀门、组合式空调、冷却塔和水泵。
由于本系统在节能控制的过程中，被控制的设备是多种的，多种设备对环境参数的影响以及能源消耗的程度也大多是不同的，因此本发明采用基于神经网络模型的节能算法，由多个输入单元xR和多个输出单元yS组成一个网络模型，其中输入单元xR为设备，通过A/D进行信号的放大、转化，把数字梁转化为模拟量，然后由输出单元yS显示其环境参数及能耗，用以模拟建筑环境中的设备运作对环境及能源的影响本系统设计的核心关键。神经网络模型能够很好的表征这一节能模型，通过对于多种设备在对环境参数影响以及能耗程度的分析，给出通过不断优化学习得到的权重系数，从而在系统运行过程中，不断的拟合建筑环境与能耗的实际情况，并给出合理的节能优化方案。
本发明通过结合多传感器数据融合分析技术、神经网络技术、数据智能分析技术及组态显示技术，实现了对建筑物环境及设备能耗的实时采集与处理、展示与分析、控制与自适应节能管理等功能，通过分时定量的控制某些设备的停启，来获得建筑环境参数与能源消耗的优化权衡，本系统能够做到真正的建筑节能，而不是用多少项节能技术的简单堆砌，即能满足节能指标又能做到真正的节能减耗。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种建筑环境自适应节能管理系统，其特征在于：
包括节能监控单元和节能监控中心，所述节能监控中心和节能监控单元通信连接；
所述节能监控单元连接有控制模块、传感模块和执行模块，所述传感模块将相关传感数据传输给所述节能监控单元，所述节能监控单元将相关的开关量传输给所述控制模块，所述控制模块再对所述执行模块进行精确指令控制。
2.根据权利要求1所述的建筑环境自适应节能管理系统，其特征在于：所述节能监控中心和所述节能监控单元通过RS485接口或TCP/IP通信连接。
3.根据权利要求1所述的建筑环境自适应节能管理系统，其特征在于：所述控制模块为电气控制柜，所述电气控制柜中设有PLC控制模组。
4.根据权利要求1所述的建筑环境自适应节能管理系统，其特征在于：所述传感模块包含温湿度监测传感器、PM2.5监测传感器、环境气体传感器。
5.根据权利要求1所述的建筑环境自适应节能管理系统，其特征在于：所述执行模块包含电动阀门、组合式空调、冷却塔和水泵。
6.根据权利要求1或5所述的建筑环境自适应节能管理系统，其特征在于：所述节能监控单元具备与多种传感器连接的接口，所述传感模块和所述节能监控单元之间通过RS485接口通信连接。
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