智能化樓宇能效管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

賈亮

摘 要：在智能化樓宇中，建筑大廈是一個(gè)基礎(chǔ)的平臺，在這個(gè)平臺中涵蓋著非常豐富的內(nèi)容，通信、辦公、建筑設(shè)備自動化等等，同時(shí)集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理及其最優(yōu)化組合，給人們塑造一個(gè)全方位的優(yōu)越的辦公、生活環(huán)境。智能樓宇的深入發(fā)展，在推動實(shí)體建筑管理水平的智能化和自動化的同時(shí)，也容易引發(fā)能耗增加的問題。因此，當(dāng)前分析樓宇智能的特點(diǎn)及定位時(shí)，應(yīng)該特別注重智能化樓宇能效管控。在一個(gè)現(xiàn)代化的醫(yī)院中，能耗管理的重點(diǎn)在于用電合理監(jiān)控和管理；備用電源、發(fā)電機(jī)、新能源的應(yīng)用和管理。

關(guān)鍵詞：智能化樓宇；能效管理系統(tǒng)；現(xiàn)代化醫(yī)院

中圖分類號： C931 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）34-157-2

1 智能化樓宇能效管理的原則分析

在智能樓宇能效管理中，應(yīng)該遵循以下原則，通過分析智能樓宇能源的來源及使用途徑，并結(jié)合科學(xué)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)能效控制和能源的合理利用。一方面，在智能樓宇能源的利用過程中，必須充分使用可再生的自然資源，對生態(tài)環(huán)境不產(chǎn)生負(fù)面影響的清潔型可再生資源。另一方面，在智能樓宇能效管控的過程中，還應(yīng)該積極運(yùn)用新型的管理技術(shù)及智能協(xié)調(diào)處理機(jī)制等來實(shí)現(xiàn)智能樓宇的能效平衡與資源的最大程度的利用。

2 智能樓宇能效管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析

在智能化樓宇中，能效管理系統(tǒng)所采用的技術(shù)是微電網(wǎng)技術(shù)，這種技術(shù)既可以通過配電網(wǎng)與大型電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行，也可以獨(dú)立自主的運(yùn)行。同時(shí)這種微電網(wǎng)技術(shù)，在使用的過程中，還可以實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)接入電網(wǎng)的模式，這就在很大程度上減少了分布式電網(wǎng)接入帶來的能耗損失，同時(shí)單點(diǎn)接入本身還具有較強(qiáng)的靈活性和可靠性。

2.1 智能樓宇能效管控的基本結(jié)構(gòu)

智能樓宇能耗的增加以及能效控制方面的問題，要求人們在智能樓宇不斷發(fā)展的今天，必須注重優(yōu)化智能樓宇的能效控制能力，同時(shí)優(yōu)化能效管控結(jié)構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)中的各個(gè)組成部分都能夠發(fā)揮切實(shí)可行的效益。在智能樓宇能效控制系統(tǒng)中，智能量測裝置是對終端用電信息及用電量的采集系統(tǒng)，這一裝置及設(shè)備能夠根據(jù)不同的插頭及用電設(shè)備的性質(zhì)，針對性地采集用電信息。在采集信息的基礎(chǔ)上，通過智能樓宇能效管理系統(tǒng)中的區(qū)域集中器、超級集中器傳輸?shù)綄?shí)時(shí)監(jiān)控主站系統(tǒng)中。這些信息的收集、整理及匯總等是區(qū)域集中器的核心環(huán)節(jié)。但這些信息只有經(jīng)過能效管理系統(tǒng)全面科學(xué)地分析出來，才能發(fā)揮最終的作用。智能樓宇能效管理系統(tǒng)將這些信息分析出來后，結(jié)合不同的用電情況進(jìn)行電能的分配，同時(shí)通過對分布式電源的全面調(diào)度，最終擬定科學(xué)的可行性、節(jié)能效果好的電能分配方案。

2.2 智能樓宇能效管理系統(tǒng)的作用分析

在智能樓宇中智能化效能管理系統(tǒng)的作用是巨大的，智能化能效管理系統(tǒng)不僅能夠提升智能樓宇的能效使用效率及質(zhì)量，同時(shí)還能夠結(jié)合智能樓宇的特點(diǎn)，合理分配能量使用的渠道及比例，從而優(yōu)化整體智能樓宇的能效利用。首先，利用智能化能效管理系統(tǒng)，能夠有效地實(shí)現(xiàn)智能樓宇內(nèi)各個(gè)用電情況及整體照明問題的用電量采集，借助于分類插頭可以全面地收集和匯總用電信息和用電情況，以此來提升信息分析的精準(zhǔn)性。在用電情況采集的基礎(chǔ)上，智能能效管理系統(tǒng)還能夠結(jié)合終端各個(gè)設(shè)備的用電情況，以及建筑內(nèi)用電的實(shí)際情況。其次，利用智能能效管理系統(tǒng)，還能實(shí)現(xiàn)對建筑物內(nèi)的干濕區(qū)不同區(qū)域的溫度分類及設(shè)定。最后，智能能效管理系統(tǒng)還能夠在很大程度上優(yōu)化資源的協(xié)調(diào)與穩(wěn)定，特別是利用太陽能、風(fēng)能等資源時(shí)，如果未能通過科學(xué)合理的技術(shù)控制，很容易造成這些可再生資源的流失。通過協(xié)調(diào)控制技術(shù)，本身能夠優(yōu)化資源的存儲與再利用。

3 智能化能效管控系統(tǒng)的實(shí)踐運(yùn)用

在智能樓宇中，智能化能效管理系統(tǒng)的實(shí)施主要是基于分布式發(fā)電系統(tǒng)的能效管理系統(tǒng)，這是能效管理系統(tǒng)的核心，也是能效管理系統(tǒng)發(fā)揮作用的關(guān)鍵。本文以連云港市東方醫(yī)院大樓智能化建設(shè)為例，探討分析能效管理控制系統(tǒng)的主要應(yīng)用。醫(yī)院病房大樓共21層，建筑面積達(dá)到47989m2，在該醫(yī)院大樓的底層設(shè)計(jì)了分布式發(fā)電系統(tǒng)，分布式發(fā)電系統(tǒng)在住院大樓的關(guān)鍵部位設(shè)置有不間斷電源，防止發(fā)生雙路供電同時(shí)中斷造成的不良影響。這種發(fā)電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑各個(gè)樓層必要位置的信息采集，能夠全面收集和分析建筑內(nèi)包括照明系統(tǒng)、機(jī)房系統(tǒng)（機(jī)房、弱電間、強(qiáng)電間）、特殊科室（手術(shù)室、重癥醫(yī)學(xué)科、病房檢驗(yàn)科、供應(yīng)室、輸血科）不同的用電需求，通過軟件收集信息進(jìn)行綜合數(shù)據(jù)，并由工程師通過云來分析給出參考數(shù)據(jù)，我院通過引導(dǎo)式的績效考核、減少主要浪費(fèi)等手段來提升能效管理的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)能效利用的協(xié)調(diào)與優(yōu)化。

3.1 分布式發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成及功能

在該智能化樓宇中，分布式發(fā)電系統(tǒng)是整個(gè)能效控制的核心和樞紐。該智能建筑將分布式發(fā)電平臺建立在建筑物的頂層，這主要是基于分布式發(fā)電系統(tǒng)對整個(gè)智能建筑的控制與協(xié)調(diào)。在頂層設(shè)計(jì)的分布式發(fā)電系統(tǒng)由光儲系統(tǒng)為主要構(gòu)成部分，具體的構(gòu)成內(nèi)容主要包括光伏發(fā)電系統(tǒng)、不間斷電源保障系統(tǒng)（鉛酸蓄電池儲能系統(tǒng)）以及能耗采集和監(jiān)控系統(tǒng)。在智能樓宇的這個(gè)核心區(qū)域，能耗采集和監(jiān)控系統(tǒng)的功能是對該系統(tǒng)的作用及功能的監(jiān)控，是確保分布式發(fā)電系統(tǒng)主系統(tǒng)及各個(gè)子系統(tǒng)的電能的全面協(xié)調(diào)和優(yōu)化，更是對分布式發(fā)電系統(tǒng)科學(xué)運(yùn)行的全面監(jiān)控。在分布式發(fā)電系統(tǒng)中，光儲系統(tǒng)主要利用的是微網(wǎng)控制，同時(shí)在電能的輸出和利用的過程中，主要利用了交流電和直流電共同融合的科學(xué)方案，利用這一系統(tǒng)能夠?qū)⑻柲芡ㄟ^發(fā)電系統(tǒng)來進(jìn)行電能的存儲和轉(zhuǎn)換，傳輸。實(shí)踐證明，在智能樓宇中，通過分布式發(fā)電系統(tǒng)的利用，能夠有效地提升智能樓宇的經(jīng)濟(jì)效益，能夠充分優(yōu)化智能樓宇的整體能效。

3.2 分布式發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際效用分析

在大樓智能化建設(shè)中，利用分布式發(fā)電系統(tǒng)能夠有效地提升智能樓宇的經(jīng)濟(jì)效益，有效的提升能效的優(yōu)化利用。

首先，利用這種能效控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)能耗的全面動態(tài)化的監(jiān)控和實(shí)現(xiàn)能耗的分類監(jiān)控。在能耗的采集過程中，依托于有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)等來實(shí)現(xiàn)對智能樓宇中的各個(gè)關(guān)鍵部分的數(shù)據(jù)的全面采集和匯總，涵蓋各個(gè)節(jié)點(diǎn)。

此外，在智能化能效管理系統(tǒng)中，依托于全面收集與分析的各類數(shù)據(jù)，可以在數(shù)據(jù)分析與匯總的基礎(chǔ)上，建立系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)分析模型。

最后，利用這種能效的管控系統(tǒng)，還能夠結(jié)合智能樓宇的實(shí)際特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)電能的全面科學(xué)的調(diào)配，從而實(shí)現(xiàn)資源的有效利用和合理調(diào)配。

4 總結(jié)

智能化樓宇已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑行業(yè)的主流，能夠有效地提升建筑管理的水平及實(shí)現(xiàn)建筑能耗的節(jié)約。在智能化樓宇中，能效管理系統(tǒng)的核心是分布式發(fā)電系統(tǒng)，這是智能化樓宇系統(tǒng)的關(guān)鍵，也是能效管控的核心。在醫(yī)院智能化樓宇建設(shè)中有些地方還未能充分考慮，特別是直流轉(zhuǎn)交流后波形對醫(yī)療設(shè)備的影響并沒有真正得到解決與調(diào)控，同時(shí)也未充分考慮這些問題，醫(yī)院智能化樓宇建設(shè)仍待進(jìn)一步驗(yàn)證和使用。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 李維，吳曉飛，李穎.智能化樓宇能效管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].供用電，2011（03）.