1. Origines
Actuellement, avec l'amélioration continue du niveau d'urbanisation de mon pays, le manque d'énergie et la demande sociale croissante d'énergie sont devenus des contradictions majeures qui limitent le progrès et le développement continus de la société. Selon l'expérience des pays développés, avec l'avancée continue de l'urbanisation et l'amélioration continue du niveau de vie de la population, la proportion de la consommation d'énergie des bâtiments continuera d'augmenter et atteindra environ 33 % de la consommation totale d'énergie, et dépassera finalement l'industrie publique. transports et autres industries. deviendra à terme la première source de consommation d’énergie. Parmi eux, la consommation annuelle d'électricité des immeubles de bureaux des agences d'État et des grands bâtiments publics représente environ 22 % de la consommation totale d'électricité des villes et villages du pays. La consommation annuelle d'électricité par mètre carré est 10 à 20 fois supérieure à celle des bâtiments résidentiels ordinaires, ce qui est supérieur aux niveaux similaires dans les pays développés comme l'Europe et le Japon. 1,5 à 2 fois celui du bâtiment.
Dans ce contexte, sur la base de la recherche et de la pratique dans la communauté énergétique des 30 dernières années, il est généralement admis que les économies d'énergie dans les bâtiments constituent le moyen le plus potentiel, le plus direct et le plus efficace parmi les diverses approches d'économie d'énergie, et qu'il s'agit du moyen le plus efficace. atténuer la contradiction entre le développement social et économique et l’insuffisance de l’approvisionnement énergétique. L'une des mesures deviendra également le principal facteur d'amélioration de l'utilisation sociale de l'énergie. À cet égard, il est urgent de proposer une solution intégrée de gestion de l’énergie globale, systématique et efficace.
2. Objectifs de construction
Ce projet vise à utiliser le système de gestion complet de la consommation d'énergie des bâtiments pour créer une plate-forme numérique complète de gestion en temps réel qui intègre des systèmes de mesure en temps réel, d'analyse statistique et de gestion de la consommation d'énergie des bâtiments, et à réaliser des données de consommation d'énergie dans le but d'assurer sécurité des informations. Soyez ouvert et transparent, puis réalisez une gestion des quotas de consommation d'énergie et une gestion de la consommation d'énergie gratuite et à faible coût, et établissez un système scientifique de gestion de la consommation d'énergie.
3. Plan de conception global
Cette solution intègre le cloud computing, la technologie Internet des objets, un « pare-feu » d'isolation de sécurité intelligent et un mode de gestion centralisé. Il adopte une idée de conception intégrée en couches et distribuée pour construire un système fiable sur la base de la garantie de la sécurité des informations de l'ensemble du système. Une plateforme de surveillance des économies d'énergie puissante, efficace et hautement partageable pour les institutions publiques. Basée sur une puissante base de données de surveillance de la consommation d'énergie des bâtiments publics, la plate-forme réalise la fonction d'informatisation de la surveillance de la consommation d'énergie des bâtiments publics et effectue progressivement une évaluation de l'efficacité énergétique, des normes de consommation d'énergie, la divulgation de l'efficacité énergétique, des quotas de consommation d'énergie, des services d'économie d'énergie et autres. entreprises.
L'architecture globale de la solution globale comprend la couche des appareils de terrain, la couche de communication réseau et la couche de gestion de la surveillance. En adoptant une topologie de système distribué, l'interface du système d'automatisation du bâtiment et l'interface réseau du système de surveillance de la consommation d'énergie du bâtiment utilisent le réseau d'équipement du bâtiment dans le système à courant faible comme support pour garantir l'économie et la praticité du système et éviter la duplication des investissements.
3.1 Couche des appareils de terrain :
L'équipement de collecte de terminaux de données sur site adopte le contrôleur programmable UW2100. Ce dispositif matériel a de fortes capacités de communication : il est livré avec une interface de communication RS485, prend en charge le protocole maître-esclave MODBUS-RTU ; prend en charge la transmission de données programmée ; peut être connecté à des compteurs d'électricité, des compteurs d'eau, des débitmètres, des convertisseurs de fréquence, etc., et peut être utilisé comme station distante d'E/S de DCS ou PLC ; possède de solides capacités réseau : prend en charge la communication sans fil Ethernet/GSM ; échelle de système puissante : échelle à station unique AIO : 32 points/DIO : 32 points, le système est la plus grande échelle AIO : 16 384 points/DIO : 16 384 points ; et le code du programme utilisateur et les données de configuration peuvent être enregistrés de manière permanente sans être affectés par des pannes de courant. La sauvegarde des données en temps réel du module CPU est facultative ; il suit la norme internationale de langage de configuration IEC61131-1 et maintient les normes. Tout en étant flexible, il réalise une transformation à multiples facettes des algorithmes, prend en charge le concept de blocs de sous-algorithmes, lie les primitives d'algorithmes et fournit des interfaces pour prendre en charge l'accès aux algorithmes tiers.
3.2 Couche de communication réseau
Basé sur la puissante fonction de communication du matériel du contrôleur programmable UW2100, les données pertinentes sont activement collectées via le protocole standard Modbus-RTU à partir d'instruments de mesure avec fonctions de transmission à distance installés à chaque point d'énergie et d'eau au point surveillé, et via le module sans fil GPRS. vers GSM Les méthodes de communication sont transmises et résumées à la plateforme de supervision des économies d'énergie de l'établissement public pour un traitement centralisé et complet. Le GPRS est un nouveau type de service de communication mobile qui établit une connexion entre les utilisateurs mobiles et les réseaux de données pour fournir aux utilisateurs mobiles des services IP ou X.25 sans fil à haut débit. Le GPRS utilise la technologie de commutation de paquets. Chaque utilisateur peut occuper plusieurs canaux sans fil. Dans le même temps, un canal sans fil peut être partagé par plusieurs utilisateurs. Les ressources sont utilisées efficacement. Le taux d'interprétation des données atteint 160 Kbps. La communication GPRS est utilisée pour réaliser l'envoi et la réception de paquets de données. Les utilisateurs sont toujours en ligne et facturés en fonction du trafic. Il est rapide et réduit les coûts de service.
Le système de surveillance et de sécurité de la consommation énergétique et des économies d'énergie du bâtiment basé sur GPRS présente les caractéristiques suivantes :
a) Toujours en ligne : GPRS DTU peut se connecter automatiquement au réseau GPRS dès qu'il est allumé et établir une liaison de communication avec le centre de données pour accepter les données des appareils de données utilisateur à tout moment. Il est puissant et offre des performances en temps réel élevées ;
b) Facturation par trafic : la DTU GPRS est toujours en ligne et les tarifs sont basés sur le nombre de paquets de données reçus et envoyés. Il n'y a aucun frais lorsqu'il n'y a pas de trafic de données, ce qui permet d'économiser des coûts ;
c) Transmission à grande vitesse La vitesse de transmission du réseau GPRS peut atteindre jusqu'à 160 Kbps au maximum. La vitesse dépend des paramètres réseau de l'opérateur mobile. Selon les conditions du réseau de China Mobile, il peut actuellement fournir une transmission de données stable de 20 à 40 Kbps ;
d) La mise en réseau est simple, rapide et flexible. Le système sans fil GPRS peut créer un réseau de communication mobile virtuel couvrant l'ensemble de la Chine à tout moment et en tout lieu via le réseau Internet, offrant ainsi un accès pratique à la majorité des utilisateurs de petite et moyenne taille et économisant les investissements d'accès.
3.3 Gestion du suivi
La plate-forme de supervision des économies d'énergie des institutions publiques est basée sur le logiciel de surveillance et de gestion UWin Pro avec des droits de propriété intellectuelle indépendants de Hangzhou Youwen Automation System Co., Ltd. pour une analyse, un jugement, une évaluation, une gestion, un enregistrement centralisés, etc. Le logiciel de gestion intègre un gestionnaire de projet (UWinWks), un logiciel de configuration matérielle du système (UWinCFG), une base de données en temps réel (UWinRDB), une configuration d'enregistrement historique (UWinHDB), un gestionnaire de périphériques (UWinDev), un système de développement d'écran (UWinView) et un logiciel de gestion de configuration d'alarme. (UWinAlarm), l'éditeur d'algorithmes (UWinIEC), le logiciel d'analyse de séries chronologiques (UWinSOE) et le serveur WEB (UWinWEB) sont intégrés en un seul. Un seul logiciel peut réaliser la collecte de données sur site, l'exécution d'algorithmes, la base de données en temps réel et le traitement des données historiques. Mécanismes d'alarme et de sécurité, contrôle de processus, affichage à l'écran, courbe de tendance et sortie de rapport, et fonctions de surveillance du réseau. Chaque partie fonctionne respectivement sur différentes plates-formes matérielles et interagit avec diverses données, informations de gestion et de contrôle via le réseau de contrôle et le réseau système pour remplir de manière coordonnée diverses fonctions de l'ensemble de la consommation d'énergie du bâtiment et du système de surveillance et de sécurité des économies d'énergie.
4. Fonctions du système
Le système de surveillance et de sécurité de la consommation d'énergie et des économies d'énergie du bâtiment intègre la surveillance, le contrôle et la gestion. Implémente principalement les fonctions suivantes :
1) Gérer de manière globale tous les types d'équipements consommateurs d'énergie, établir une base de données panoramique, collecter des données de surveillance de la consommation d'énergie et établir un modèle de données de consommation d'énergie pour fournir une base de données pour une analyse ultérieure des données de consommation d'énergie et un diagnostic d'économie d'énergie.
2) Effectuer une analyse statistique des données de consommation d'énergie pour analyser, juger et évaluer la composition, les modèles de changement et l'efficacité d'utilisation de l'énergie de la consommation d'énergie, etc., afin de fournir une base qualitative ou quantitative pour l'évaluation des effets des rénovations ultérieures en matière d'économie d'énergie. .
3) Sur la base des résultats de l'analyse des données de consommation d'énergie, déterminer le niveau de consommation d'énergie, proposer un processus de diagnostic complet de la consommation d'énergie, effectuer un travail de diagnostic d'économie d'énergie et obtenir les résultats du diagnostic d'économie d'énergie.
4) Intégrer divers systèmes de gestion de bâtiment, établir un système d'évaluation de la consommation d'énergie, optimiser la conception des économies d'énergie des bâtiments sur la base des résultats du diagnostic d'économie d'énergie et élaborer des plans de rénovation d'économie d'énergie.
5) Mettre en œuvre des plans d'économie d'énergie, transformer les équipements consommateurs d'énergie, gérer les habitudes de consommation d'énergie et atteindre pleinement les objectifs d'économie d'énergie du bâtiment grâce à des systèmes de contrôle intelligents.
Arbre des fonctions du système de surveillance et de sécurité de la consommation d'énergie et des économies d'énergie du bâtiment
5. Interface de surveillance
L'interface de surveillance de la plate-forme de supervision des économies d'énergie des institutions publiques construite cette fois comprend principalement : un aperçu de la consommation d'énergie, un aperçu de la carte, des informations de base, la dynamique de la consommation d'énergie, une analyse de la consommation d'énergie des bâtiments, une analyse de la consommation d'énergie des institutions publiques, une analyse de la consommation d'énergie de la zone administrative, de l'énergie. évaluation de la consommation, réception et téléchargement de la consommation d'énergie, gestion du système. Grâce à ces modules fonctionnels, la collecte, la surveillance, les statistiques, l'analyse et le diagnostic des données de consommation d'énergie peuvent être réalisés, fournissant ainsi un solide support de données et une base scientifique pour la gestion de l'énergie et la rénovation économe en énergie des bâtiments publics du centre administratif.
Interface de surveillance générale de la consommation d'énergie et des économies d'énergie du bâtiment et du système de sécurité
Interface de sous-surveillance régionale du système de surveillance et de sécurité de la consommation d'énergie et des économies d'énergie des bâtiments
Captures d'écran d'analyse des données de surveillance en temps réel
Interface de suivi du suivi des collections
