一种基于物联网的建筑能源管理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于物联网的建筑能源管理系统，解决建筑能源管理不能形成闭环控制的技术问题。包括设备层，用于产生用能设备的能耗数据；感知层，用于采集设备层产生的能耗数据，将采集的能耗数据通过传输层向应用层传递；应用层，用于对能耗数据进行统计、分析，对影响能耗变化的要素建立数据分析模型，通过分析模型分析能耗变化的关键原因，根据不同的变化原因匹配解决方案，生成不同用能设备的控制策略指令，传输层将控制策略指令传输到控制层对用能设备执行操作。本发明专利技术通过对数据采集、数据统计、数据分析、自动分析原因、自动匹配解决方案、自动执行控制策略的管理闭环，不断优化能耗数据，实现智慧化的建筑能源管理，提高能源利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的建筑能源管理系统及方法
本专利技术涉及建筑能源管理
，具体涉及一种基于物联网的建筑能源管理方法。
技术介绍
建筑能源管理的目的是希望在采集数据的基础上，通过应用数据分析、数据统计和数据挖掘技术手段，向能源管理人员提供即时、前沿、高端的整合信息服务，提高能耗数据后台处理应用的能力，为能源系统的总体规划和调度进行优化。传统能源管理仅能完成基本数据的采集、监测和统计，取决于管理人员经验了解能耗趋势，不可以对未来的能源需求及使用情况进行预测，无法为能源精细化管理及规划提供依据。能源管理系统的物理基础是遍布管理园区范围内的各类数据信息采集设备和网络传输线路传统的能源管理系统使得系统间缺乏行之有效的信息整合手段，系统集成度相对较低，易形成“信息孤岛”。为逐步完善能源管理系统的数据共享与服务能力，应考虑到系统的异构性与信息共享实际需求，由于能源种类多样、能耗系统复杂、能源数据量大等，传统的能源调配工作始终无法达到理想预期的状态。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于物联网的建筑能源管理系统，以解决现有技术中现有的建筑能源管理仅能实现能耗数据的在线监测，只能实现对数据的初级管理，需要依靠人工经验对数据进行分析决策，而无法自动化实现节能目标的技术问题。为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供的一种基于物联网的建筑能源管理方法，包括：设备层，用于产生用能设备的能耗数据；感知层，用于采集设备层产生的能耗数据，将采集的能耗数据通过传输层向应用层传递；传输层，用于构建感知层、应用层和控制层之间数据传递的通路；应用层，用于对能耗数据进行统计、分析，对影响能耗变化的要素建立数据分析模型，通过分析模型分析能耗变化的主要原因，根据不同的变化原因匹配解决方案，生成不同用能设备的控制策略指令，通过传输层将控制策略指令传输到控制层；控制层，用于依据应用层的控制策略指令通过传输层对用能设备执行操作。进一步的，本专利技术一种基于物联网的建筑能源管理系统，其中，所述设备层包括照明系统、动力系统、供水系统、中央空调系统和锅炉系统。进一步的，本专利技术一种基于物联网的建筑能源管理系统，其中，其特征在于，所述感知层包括对用能设备进行数据采集的智能传感器。进一步的，本专利技术一种基于物联网的建筑能源管理系统，其中，其特征在于，所述传输层包括有线方式和无线方式数据传输。进一步的，本专利技术一种基于物联网的建筑能源管理系统，其中，所述控制层包括智能控制柜、智能控制器、智能控制模块、继电器、断路器。进一步的，本专利技术一种基于物联网的建筑能源管理方法，其中，其特征在于，包括以下步骤：S1、首先通过感知层对设备层的用能设备产生的能耗数据进行数据采集；S2、应用层通过传输层获取感知层采集的能耗数据，并对能耗数据进行统计；S3、通过统计结果和历史同期的同比变化量及变化率进行数据分析，并产生数据分析结果，并将统计结果以报告的形式推送给用户；S4、对引起能耗指标数据变化的关键要素建立原因要素分析模型；S5、通过计算相关要素的影响率对比相关要素的影响率进行进行要素影响率分析；S6、自动判定影响率最大的要素为能耗数据变化的主要原因；S7、根据引起能耗数据变化的主要原因自动匹配解决方案，并将产生的解决方案通过报告的形式推送给用户；S8、针对解决方案生成不同能耗系统运行的管理控制措施，形成控制策略指令；S9、通过传输层将控制策略指令传输到控制层，控制层对对应的用能设备进行控制。进一步的，本专利技术一种基于物联网的建筑能源管理方法，其中，所述步骤S1中的数据采集包括能耗数据、环境数据、设备运行数据及人工录入数据，其中能耗数据包括电力、水、天然气、热力、柴/汽油；环境数据包括室内温湿度和PM2.5、室外温湿度和PM2.5、机房温湿度；设备运行数据包括设备运行状态、运行模式、电压、电流、频率、有功功率、无功功率、电能、功率因数；人工录入数据包括建筑面积、供冷面积、供暖面积、用能人数、营业收入、能源费用、空调形式以及设备台账。进一步的，本专利技术一种基于物联网的建筑能源管理方法，其中，所述步骤S2中统计的数据包括对电力、水、天然气、热力、柴/汽油能源的消耗总量及各子系统的消耗量进行实时月度、季度、年度统计，同时统计实时月度、季度、年度能源费，通过标准系数换算得出实时月度、季度、年度标准煤和碳排放量，统计能耗设备的数量、能效等级及设备健康状态，统计实时月度、季度、年度能耗定额数据，统计月度、季度、年度节能目标完成数据，统计单位面积能耗、单位人均电耗数据。进一步的，本专利技术一种基于物联网的建筑能源管理方法，其中，所述步骤S3中的分析的数据类型包括能耗量数据、能源费数据、碳排放数据、标准煤数据、设备数据、定额数据、节能目标数据及能效指标数据。进一步的，本专利技术一种基于物联网的建筑能源管理方法，其中，所述步骤S4中的原因要素分析模型包括要素影响率的计算公式：X＝A×K，其中X代表影响率，A代表要素变化率，K代表要素能耗影响系数，当相关要素影响率最大时判定该要素为能耗数据变化的主要原因。本专利技术一种基于物联网的建筑能源管理方法与现有技术相比，具有以下优点：围绕能耗数据进行采集、统计和分析，感知层采集设备层的能耗数据，传输层对将能耗数据传输到应用层，应用层对数据进行统计、分析、挖掘和应用，对影响能耗变化要素建立数据分析模型，通过分析模型分析能耗变化的主要原因，自动生成不同能耗系统的运行控制策略，通过传输层将控制策略指令传输到控制层，控制层对相应设备层中的能耗系统进行控制，进而提高设备层的运行效率，降低能源消耗量，形成优化能源利用效率的数据管理闭环，不断优化能耗数据，实现智慧化的建筑能源管理，降低能源消耗，提高能源利用效率。下面结合附图所示具体实施方式对本专利技术一种基于物联网的建筑能源管理方法作进一步详细说明。附图说明图1为本专利技术一种基于物联网的建筑能源管理系统逻辑架构图；图2为本专利技术一种基于物联网的建筑能源管理方法的逻辑架构图；图3为本专利技术一种基于物联网的建筑能源管理方法的流程图；图4为基于本专利技术的建筑内电力系统管理方法流程图。具体实施方式如图1所示，本专利技术一种基于物联网的建筑能源管理系统一实施例中包括：设备层、感知层、传输层、应用层和控制层。其中：设备层，用于产生用能设备的能耗数据；感知层，用于采集设备层产生的能耗数据，将采集的能耗数据通过传输层向应用层传递；传输层，用于构建感知层、应用层和控制层之间数据传递的通路；应用层，用于对能耗数据进行统计、分析，对影响能耗变化的要素建立数据分析模型，通过分析模型分析能耗变化的主要原因，根据不同的变化原因匹配解决方案，生成不同用能设备的控制策略指令，通过传输层将控制策略指令传输到控制层；控制层，用于依据应用层的控制策略指令通过传输层对用能设备执行操作。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的建筑能源管理系统，其特征在于，包括：/n设备层，用于产生用能设备的能耗数据；/n感知层，用于采集设备层产生的能耗数据，将采集的能耗数据通过传输层向应用层传递；/n传输层，用于构建感知层、应用层和控制层之间数据传递的通路；/n应用层，用于对能耗数据进行统计、分析，对影响能耗变化的要素建立数据分析模型，通过分析模型分析能耗变化的主要原因，根据不同的变化原因匹配解决方案，生成不同用能设备的控制策略指令，通过传输层将控制策略指令传输到控制层；/n控制层，用于依据应用层的控制策略指令通过传输层对用能设备执行操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的建筑能源管理系统，其特征在于，包括：
设备层，用于产生用能设备的能耗数据；
感知层，用于采集设备层产生的能耗数据，将采集的能耗数据通过传输层向应用层传递；
传输层，用于构建感知层、应用层和控制层之间数据传递的通路；
应用层，用于对能耗数据进行统计、分析，对影响能耗变化的要素建立数据分析模型，通过分析模型分析能耗变化的主要原因，根据不同的变化原因匹配解决方案，生成不同用能设备的控制策略指令，通过传输层将控制策略指令传输到控制层；
控制层，用于依据应用层的控制策略指令通过传输层对用能设备执行操作。


2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的建筑能源管理系统，其特征在于，所述设备层包括照明系统、动力系统、供水系统、中央空调系统和锅炉系统。


3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的建筑能源管理系统，其特征在于，所述感知层包括对用能设备进行数据采集的智能传感器。


4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的建筑能源管理系统，其特征在于，所述传输层包括有线方式和无线方式数据传输。


5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的建筑能源管理系统，其特征在于，所述控制层包括智能控制柜、智能控制器、智能控制模块、继电器、断路器。


6.一种基于物联网的建筑能源管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、首先通过感知层对设备层的用能设备产生的能耗数据进行数据采集；
S2、应用层通过传输层获取感知层采集的能耗数据，并对能耗数据进行统计；
S3、通过统计结果和历史同期的同比变化量及变化率进行数据分析，并产生数据分析结果，并将统计结果以报告的形式推送给用户；
S4、对引起能耗指标数据变化的关键要素建立原因要素分析模型；
S5、通过计算相关要素的影响率对比相关要素的影响率进行进行要素影响率分析；
S6、自动判定影响率最大的要素为能耗数据变化的主要原因...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑翼龙，郑春雪，刘兵伟，王文川，
申请(专利权)人：泛海物业管理有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11