摘要：在物联网发展的背景下，通过良好的智慧建筑能效管理，可以获得良好的节能减排效果。同时，智慧建筑能效管理也是海运发展的重要方向。本文主要针对智慧建筑能效管理进行探讨，希望可以为智慧建筑能效管理提供借鉴。
关键词：物联网；智慧建筑；能效管理；航标船；节能减排
近年来，随着节能减排被提升到国家战略高度，能效管理系统的建设方兴未艾。本文将分析现有建筑能效管理存在的问题，探讨如何利用物联网技术对建筑能效进行更好的管理。
一、建筑能效管理现状
能效管理系统往往由设备感知层、采集传输层、平台层组成。设备感知层由末端表计组成，用来测量各类电参数；采集传输层负责采集设备感知层的表计参数，并传输至平台层；而平台层负责最终的数据处理与展示功能。
常见的能效管理系统存在以下问题：
a．安装困难。感知层通过加装表计的方式获取电参量信息，需在柜门打孔安装或将二次线引至统一电表柜处，施工困难，停电时间长。电表之间、电表与采集网关之间、网关与服务器之间均需通过布线的方式连接，需要大量布设数据线，布线成本高。
b．软件开发成本高。配置型的平台层软件功能往往比较单一，只能实现基本电参量的显示。功能较强的平台层软件往往采用针对性的定制开发，需要耗费大量的人力物力。
c．升级困难。若遇到配电系统调整、新增回路等情况，需重新安装电表布设线缆，还需对采集网关重新配置，平台软件侧的改动更是困难重重。
d．调试周期长。调试过程需要经历单点调试、线路调试、系统调试等诸多步骤，根据项目大小耗费的调试时间从几天到几个月不等。
e．系统封闭。后期若建造更大的系统需要调取能效管理平台中的数据，往往无法实现，即便可行，也需要定制开发相应的接口及传输协议，耗时长且成本高。
二、智能配电监控系统
2.1系统简介
智能配电监控系统是一个创新型的能效管理系统，用户可通过网页应用界面，在任何时候和地点通过手机、平板或PC进行登录，实现监测、优化、预测、控制等功能。
2.2系统功能智能配电监控系统可实现如下基本功能：
a．随时随地监测办公楼配电系统内电流、电压、能耗、功率因数、电费账单、电能需量等各项电参数；
b．定制化界面和资产全景，直观的设备分布或系统单线图，清楚了解电气系统情况；
c．随时或定期生成各项配电报告、各回路能耗柱状图；
d．设定电流、电压、温度等报警阈值，故障发生前及时提醒，避免意外停电损失。
除此之外，智能配电监控系统还能实现以下高级功能：
a．断路器设备全生命周期管理，随时提醒所需运维项目，合理安排备件采购，节约运维成本；
b．最简化的断路器温度监测方案，自由配置测温位置，云端监控；c．不同等级账号可自行设定界面及监控数据，多款定制化模板可供选用；
d．根据监控数据生成月度、年度运维及能耗报告。
2.3系统优势
相比于市面上常见能效管理系统，智能配电监控系统拥有如下的优势：
a．架设方便。首先，断路器内置计量模块可对常见电参量进行采集，无需另外安装电表，计量模块的电能测量精度等级达到1.0，可以满足大部分应用场合的要求，并且随着技术的提升，断路器的测量精度也会不断提升。
其次，智能配电监控系统现场设备采用物联网技术，除了专用网关外，任一空气断路器的脱扣器加上传输模块即可充当网关，采集就近断路器或电表等设备，设备间可采用Modbus TCP或Modbus RTU协议进行通信。另外，智能配电监控系统支持多站点布设，在任一就地网关处，均可通过有线网、WiFi或GPRS上传至云平台，无需使用数据线连接各网关进行统一上传。
b．易于扩展。智能配电监控系统支持即插即用，新增设备只需连接到就近网关，或装配传输模块直接上云，再进行简单的配置，即可直接添加至现有项目。无需进行现场大规模布线，也无需进行平台的大规模改动升级。
c．任意分组。智能配电监控系统支持自定义分组，不管是配电系统调整，或回路功能变更，或新增回路，无需重新编写软件或重新配置采集系统，只需在平台配置页面简单更改即可。通过灵活的分组功能，可实现分项计量、分户计费、分区计量等诸多功能。
d．成本更低。和市面上常见的动辄几十上百万的平台软件开发配用及后期持续的软件维护费用相比，智能配电监控系统只需支付数万元的订阅费用即可实现全部的能效管理功能，且可根据实际需要随时续订。
e．数据安全。智能配电监控系统的数据采集、处理和存储都是基于云平台架构，能有效提高系统性能，并在最大程度上保证安全可靠。
f．易于集成。智能配电监控系统支持第三方平台通过API从云端调用数据，只需项目所有者提供项目ID、密钥及对应的设备ID点表即可，方便第三方平台整合数据。
三、智能配电监控系统的能效管理示例
某生产区域两路10kV进线，两路进线一用一备。4台变压器：1#、2#变压器位于1#配电间，额定容量为630kVA，3#、4#变压器位于2#配电间，额定容量为1000kVA，配电间所有回路均需计量并接入智能配电监控系统。
按常规能源管理系统，需要在各个回路上加装电表计量电力参数，本项目所有断路器使用带计量模块的断路器，直接可以测量电力参数，免去了开孔安装电表或拉结二次线的工作。本项目直接在1#、3#两台变压器总开关断路器上加装传输模块，分别充当两个配电间的网关，只需将其余断路器分别与对应配电间充当网关的断路器相连，省去了额外布置采集网关的工作。
1#、2#配电间分别位于工厂两个角落，与监控中心距离均较远，按常规能源管理系统需要分别从两个配电间的网关处布设网线，连接至监控中心，并在监控中心配备一台服务器处理所有的数据。本项目采用智能配电监控系统，支持多站点上云，两个配电间在没有网络的情况下直接通过GPRS信号联网上云，省去布设网线的工作，并且由于使用了云平台，本地无需配备高性能服务器，只需一台普通电脑通过监控室网口连接至Internet网络即可。
综上，因为使用了智能配电监控系统，本项目未额外安装电表，未额外加装网关，布线仅限于配电间内断路器之间的连接，无长距离数据传输线缆。管理平台侧因使用云平台，减少了对高性能服务器的需求，且无需进行平台软件的定制开发，每年的订阅费用仅几万元，远低于定制开发软件及后期维护所产生的费用。
系统调试更为方便，使用智能配电监控系统对应的免费调试软件全程视窗型界面，无需懂得繁琐的传输协议即可进行设置，10min内可将设备连接至云端，之后登录云端项目，进行分组、预警等功能的设置，全部调试过程不到1h。
另外，工厂原有的一套针对物料清单、需求计划的管理系统，因智能配电监控系统的建设，通过智能配电监控特有的API接口直接调用各产线的能耗数据，增加了对单位产品能耗的监测与考核。
结语
本文分析了能源管理系统存在的诸多痛点，并通过某厂的案例详细介绍了智能配电监控系统从配电优化、电费账单及设备能效角度带来的能效价值，希望能为能效管理技术的应用提供可借鉴的方案。
参考文献：
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