楼宇节能优化系统简介.doc

楼宇节能优化系统简介一、引言在大部分国家，楼宇运营起码占用能耗总量的40%。尤其是在如中国和印度这样的国家，建筑业发展迅猛，此绝对数值也在飞速上升。现在就必须立即采取行动，因为楼宇运营对处理气候变化和能源使用问题至关重要。根据国际能源署(IEA)的调查估计，就当前楼宇运营对能源需求的趋势而言，2030年能源供应投资的一半都将用于楼宇运营。必须采取紧急行动降低楼宇能耗。如果中国和印度的楼宇能耗也增长到美国的水平，则中印两国的能耗将分别上升至其当下能耗水平的四和七倍。到2020年，中国将拥有全球40%的商业楼宇。建筑业内普遍奉行的原则是，花最少的钱进行运营和维护。因此导致的后果就是大部分楼宇都存在操作员并未发觉的问题。而且想要发现这些问题并不容易。这就会导致一个恶性循环，即大楼操作员无法觉察会造成能源浪费的问题，因此也不会采取任何的措施。为了打破这个恶性循环，上海计算技术研究所与加拿大IFCS公司合作推出了楼宇节能优化系统。该系统可以和大部分现有的建筑能源管理控制系统协作，持续监控，诊断设备和系统故障，提供性能报表，并协助楼宇管理者优化楼宇运营。不仅如此，它可以帮助物业管理者监控到大楼的所有运营情况，可以看到大楼的全貌，可以定位到大楼任何的位置或设备运作情况。该系统可以帮助您节约15%至30%的能源损耗。二、楼宇节能优化原理与工作流程一般而言，有三种降低楼宇能耗的思路：采用更节能的绝缘材料和设备、从易造成浪费的可再生能源中制造本地能源、优化楼宇运营我们从第三种思路出发，提供全面的分析、监测功能，帮助管理方进行楼宇机电系统的“再次调试”和“持续调试”，从而避免由于机电系统非最优运行而造成的能源损失。使本系统成为目前最先进的，最有效的高性能楼宇技术管理工具之一。楼宇节能优化系统是高性能的楼宇技术管理工具，能够不断地收集中央控制系统和楼控系统所能识别的数据，进行故障检测诊断、性能分析、能耗预测和历史记录存档，进而进行持续优化。l 楼宇节能优化系统的主要特点： 用800个逻辑规则检测机电设备故障并找出运行中的问题 用275个性能指标对机电系统运行故障进行深入的分析以及找出设计不足或过度设计的组件。 生成故障检测报表和性能分析报表，在故障造成不良影响之前向维护团队推荐维修措施。 设备运营经理，操作员、工程师、故障检测维修团队领队，调试专员，管理人等相关人员根据分析报告即可进行楼宇持续调试与改进。l 楼宇节能优化系统的主要工作流程： 每10分钟，与中央楼控系统连接的机电系统所有组件读数，并将数据储存在系统数据库。 每个小时，系统分析数据库内信息，应用专家规则、检测组件不正常行为和识别操作异常现象。 应用户请求（一般来说，每两到四周），DABOTM利用性能指标进行更加详细的分析。 应用户要求，（通常在操作员每天开始上班时一天一次），DABOTM生成故障检测和性能分析报表。除了对它们作出诊断外，DABOTM还会在故障影响系统性能之前向维护小组推荐维修措施 图2-1、工作流程图三、楼宇节能优化系统的主要功能介绍楼宇节能优化系统可为楼宇操作员、技术服务人员、能源经理、设备经理、调试专家和暖通工程师使用。l 楼宇节能优化系统的目标： 收集楼宇能源管理系统数据，并储存在数据库中 为用户提供创建和储存楼宇拓扑图信息的简单方法 使用楼宇能源管理系统（BEMS）和楼宇拓扑图信息来进行数据分析，生成报表以在持续调试和优化过程中帮助用户。l 专家规则系统FDD组件工具基于人工智能计算（专家系统规则）和性能指标分析的。专家系统是能够在某一个细化的领域具备人脑性能的软件。这些软件在某一特定领域像专家一样，为了模拟人的理性，专家系统使用的知识库包括特定领域内的知识。该领域的知识可用 如果-然后-此外这样的规则来表示。这些规则是用来对某一特定系统做出结论。楼宇节能优化系统的知识库可分为不同的模块，每一模块代表特定的设备的运作模式。目前知识库的专家规则用于空调处理机组、空气终端设备和控制区。例如，空调机组传统的操作模式是：关闭、加热、自然冷却、机械冷却模式。对于每一种模式都会有一个包含该模式的操作规则的模块。除了上述模块之外，还有与这些操作模式并不相关的其它模块，但是可用于以上任何一种模式。下表是知识库的模块架构： 图3-1、知识库的模块架构专家系统包括大约20个模块和800多个规则。楼宇节能优化系统的模块结构视楼宇BEMS的复杂程度来决定是否部分实施或全部实施这些包含特定规则的模块，同时也可有助于管理、修改和重新使用专家系统模块。专家规则是用称为“OPS/JAVA”的专家系统编程语言开发出来的。l 故障检测诊断和持续调试模块FDD/COMM功能接收并分析监控数据以检测暖通设备各种组件不正常行为的症状，例如未校准或出现故障的传感器、致动器或连接故障、控制器不稳定，非最佳操作序列等等。FDD/COMM功能还能够诊断组件非正常行为的可能的原因并给予说明。通过使用与BEMS一样的信息，但应用楼宇专家工程师的诊断推理，楼宇节能优化系统拥有常规BEMS报警系统所没有的性能。持续调试功能也能够在不同水平监控楼宇的能源性能。对楼宇系统进行全年不断的24小时的监控。楼宇节能优化系统的数据分析过程是在三个级别上执行的：图3-2、数据分析过程 组件级别：是每小时使用800多个专家规则检测暖通系统各种组件不正常行为症状。这些专家规则还能够诊断出造成不正常行为可能的原因并给予说明。在组件级别检测的典型故障包括有故障的传感器、气闸、阀门和致动器；功率不足的盘管、加湿器和风机；有故障的控制器和手动设置的信息点。 系统级别：是用于验证暖通系统整体的运行和节能性能，这需要一个相对比较长的时间（例如，数小时、数天、数周或数月），是基于性能指标、统计分析和暖通系统优化参考表所计算出来的。系统级别分析帮助楼宇操作员、技术人员和工程师确定：- 组件、系统和设备是否过度设计或设计不足。- 温度、压力、湿度和通风、启动是否为非最佳设定值，- 不正确的操作序列- 能源管理和高峰负荷控制不善 整体分析级别：在整体分析级别，对能耗、舒适度和控制准确性进行基本审查，是通过综合计算性能指标、统计分析和用户自定义报表来实现的。此外，还可以用于监控能源节约，为能源审计或暖通系统和照明情况提供楼宇历史数据记录。 四、楼宇节能优化系统的作用与优势 保证对楼宇机电系统运行的持续监控（24/7） 帮助您优化日常工作日,并回应警报日等楼宇运营工作 对故障，不正常组件行为和运行异常现象进行实时监测，生成诊断报表，推荐矫正措施并发出工作指令。 助您成为具备专业能源预估装置和具有专业知识的楼宇运营者 根据实际负荷、电力需求、天数、楼宇居住人数、室外环境、当前运营成本以及各种HVAC设备利用系数等因素来控制未来2-4小时您的管理决策 向楼宇运营者每小时提供精确的性能分析指标（包括能源使用、舒适度等） 提高楼宇使用者的舒适度，预测问题，使投诉和服务电话减少到最低 长期保持日常操作的高效率，确保持续运营效率 生成各类报表，详细记录机电系统运行历史，故障及实施的矫正措施 运行文件管理的重要工具，质量保证政策（ISO）不可或缺的关键因素 优化系统性能，产生大量，持久的能源节约，节约可达15%至30% 增加资产价值 已在大型建筑中实际使用，以上作用与优势均已验证。五、楼宇节能优化系统的实施要求系统安装前提要求： 楼宇已经安装楼宇自控系统（BA）,可以是江森、西门子、霍尼韦尔等主流楼宇自