一种被动式建筑能源管理系统及其使用方法技术方案

一种被动式建筑能源管理系统，包括云平台、服务器、协议转换网关、有线或无线网关、发电装置和检测装置，互服务器与协议转换网关通过BACnet协议或TCP/IP协议物联网络通讯，协议转换网关与有线或无线网关通过Lora网关或4G网关实现物联网络通讯，检测装置包括环境监测传感器、计量表具，有线或无线网关与环境监测传感器、计量表具、光伏风力发电以及储能系统通过Modbus

【技术实现步骤摘要】
一种被动式建筑能源管理系统及其使用方法


[0001]本专利技术涉及一种管理系统，具体是一种被动式建筑能源管理系统。

技术介绍

[0002]当下的改造及新建被动式建筑所具备的节能效果，已经逐渐趋于完善。但针对被动式建筑的能源管理及节能效果分析等功能，仍然处于起步阶段。
[0003]现状问题：国内现有被动式建筑系统，已经逐渐在节能改造与提高使用品质方面出具成效，但是在整体的能源管理与系统性的数据分析方面依旧欠缺。
[0004]下面简单介绍两种已有专利提出的建筑智慧系统
的方案：
[0005]方案一：专利公开号(CN113251570A)公开了一种用于被动式超低能耗七恒建筑的智慧系统，包括：数据传输系统：数据传输系统包括各类传感器接收的室内各指标数据信息，还包括GPS定位位置信息；数据交换器：能够将数据传输系统的数据传递给在线云系统以及总服务器；在线云系统：在线云系统包括能够存储用户信息的用户数据库，同时还具备云计算能力；设备控制系统：设备控制系统包括中央处理器，中央处理器能够调用在线云系统传递的最适宜的室内环境数据信息，同时中央处理器通过控制各个设备调节得到最适宜的环境数据信息，从而达到智能控制的效果；总服务器：总服务器中包括总服务器数据库，总服务器数据库能够接收数据信息并根据地域环境进行分类，同时总服务器数据库能够通过数据共享与用户数据库进行对接。该专利针对被动式建筑提出了一种低能耗的智慧管理系统，在被动式建筑“七恒”功能上具有十分有效的作用，通过与计算技术实现了被动式建筑的整体管控。r/>[0006]方案二：专利公开号(CN113324289A)公开了一种全智能被动式超低能耗七恒建筑系统，包括恒温系统、恒湿系统、恒氧系统、恒洁系统、恒静系统、恒压系统、恒智系统，还包括密封系统，密封系统包括密封玻璃结构，外保温结构和断热桥结构；恒温系统包括温度传感器，进风系统、升/降温设备和阳光管理系统；恒湿系统包括湿度传感器，进风系统和除湿加湿器，恒氧、恒洁系统包括二氧化碳传感器、空气质量传感器、进风系统、过滤系统；恒压、恒静系统包括进风系统和密封系统，恒智系统包括控制器、控制显示面板、在线云系统和数据库系统。该专利在智能化被动式建筑改造方面提出了更加有效的方案，通过智能化管理平台实现了被动式建筑的自动化管理。
[0007]综上所述，以上研究专利主要关注的是被动式建筑终端控制与远程监控的应用，没有针对被动式建筑能源管理的有效分析和节能数据反馈。没有建立大数据累积分析，无法对不同应用环境下的被动式建筑系统进行合理的变动与调整，缺少有效的数据支撑

技术实现思路

[0008]为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种被动式建筑能源管理系统，在这种被动式建筑能源管理系统中，不仅可以针对建筑内环境进行有效监控管理，还可以通过对用能情况或产能情况，实现建筑用能的整体和部分能效分析。将多余的能源进行储存，对需
要用能的部分进行补充，在满足舒适性的情况下，最大程度的利用清洁能源并减少传统能源的使用。
[0009]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种被动式建筑能源管理系统，包括云平台、服务器、协议转换网关、有线或无线网关、发电装置和检测装置，互服务器与协议转换网关通过BACnet协议或 TCP/IP协议物联网络通讯，协议转换网关与有线或无线网关通过Lora 网关或4G网关实现物联网络通讯，发电装置包括光伏风力发电以及用于储能的储能系统，检测装置包括环境监测传感器、计量表具，有线或无线网关与环境监测传感器、计量表具、光伏风力发电以及储能系统通过Modbus
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RTU协议物联网络通讯，通过云平台云计算技术对采集数据进行分析处理后，云平台向就地服务器发送指令和控制策略，且生成数据报表，进行负荷预测，以及能源调控，用于实现被动式建筑各系统的智能能源管理。
[0010]进一步地，计量表具包括用电计量、用水计量、用冷热计量，用电计量包括建筑内所有设备的总用电计量，和用电设备的单独计量；用水计量包括生活用水和被动式建筑中的补水计；用冷/热计量包括白天太阳辐射产生的热能计量、太阳能热水热能计量、辅助热能计量；环境监测传感器包括室内环境监测、室外气象监测，其中室内环境监测包括多合一空气质量传感器，检测温度、湿度、O2、CO2、CO、PM2.5、甲醛、大气压，用于监测室内各主要区域的环境情况，用于实现室内能源分配，室外气象监测包括小型气象站，用于监测室外温湿度、PM2.5、 PM10、大气压力、风速、风向、光照强度、噪声数据。
[0011]进一步地，光伏风力发电包括使用接口技术直接采集光伏系统数据，或通过加装智能电表采集发电数据，用于记录光伏系统发电情况，使用接口技术采集风力发电数据，室内环境监测还包括室内光照强度监测和室内温度监测，通过在不同光照强度下改变室内光通量等手段，从而调整室内温度变化与分布。
[0012]进一步地，服务器包括就地服务器和总服务器，云平台系统包括用于存储用户信息的用户数据库，通过云计算能力处理用户能源管理数据的平台，且设置有软件系统实现功能包括：能耗监测、能效分析、报表统计、负荷预测、预警管理功能。
[0013]另外本专利技术还提供该被动式建筑能源管理系统的使用方法，包括以下步骤：
[0014]步骤一：根据建筑情况，确定可建设系统范围，明确系统建设内容，进行用能计量采集；
[0015]步骤二：构建物联网络系统，将采集数据汇总并上传至服务器与云平台；
[0016]步骤三：对建筑内的能源管理情况进行实时监测与数据汇总，定期生成数据报表和管理建议，并通过数据分析处理进行负荷预测，包括发电负荷预测、供电负荷预测、用电负荷预测及预警管理；
[0017]步骤四：通过在线云平台针对用能情况进行图形化展示，更直观地展示出建筑内的用能及产能情况，帮助用户进行能源管理；
[0018]步骤五：汇总能源管理系统数据，存入综合能源管理数据库，为未来能源管理技术提供技术依据以及方向借鉴。
[0019]通过以上设置，相对于
技术介绍
提到的问题及本专利技术的特点，本专利技术主要具有以下优点：
[0020](1)本专利技术设计了一种被动式建筑能源管理系统，提出通过能源管理，提高节能效率，探索节能未来；通过使用各种传感器与监测设备对建筑进行能源与环境监测，将监测数
据上传至云平台系统，并通过平台实现能耗监测、能效分析、报表统计、负荷预测、预警管理等功能。
[0021](2)本专利技术不仅实现了被动式建筑的整体用能监测，还可以对未来能源管理趋势做出了一定的预测；系统通过汇总数据并分析，进行负荷预测(包括发电负荷预测、供电负荷预测、用电负荷预测等)和预警管理。
[0022](3)通过采集数据的汇总、记录、分析，确立标杆值并对各监控点的能耗情况进行能耗水平判定，自动对标，为用户提供可靠的能源使用建议；同时，针对系统设备组成及运行功能特性，结合负荷预测结果对系统进行优化运行，为用户提供舒适性需求的同时，降低系统运行成本，提高系统的运行效率与质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种被动式建筑能源管理系统，包括云平台、服务器、协议转换网关、有线或无线网关、发电装置和检测装置，其特征在于：互服务器与协议转换网关通过BACnet协议或TCP/IP协议物联网络通讯，协议转换网关与有线或无线网关通过Lora网关或4G网关实现物联网络通讯，发电装置包括光伏风力发电以及用于储能的储能系统，检测装置包括环境监测传感器、计量表具，有线或无线网关与环境监测传感器、计量表具、光伏风力发电以及储能系统通过Modbus
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RTU协议物联网络通讯，通过云平台云计算技术对采集数据进行分析处理后，云平台向就地服务器发送指令和控制策略，且生成数据报表，进行负荷预测，以及能源调控，用于实现被动式建筑各系统的智能能源管理。2.如权利要求1所述的一种被动式建筑能源管理系统，其特征在于：计量表具包括用电计量、用水计量、用冷热计量，用电计量包括建筑内所有设备的总用电计量，和用电设备的单独计量；用水计量包括生活用水和被动式建筑中的补水计；用冷/热计量包括白天太阳辐射产生的热能计量、太阳能热水热能计量、辅助热能计量；环境监测传感器包括室内环境监测、室外气象监测，其中室内环境监测包括多合一空气质量传感器，检测温度、湿度、O2、CO2、CO、PM2.5、甲醛、大气压，用于监测室内各主要区域的环境情况，用于实现室内能源分配，室外气象监测包括小型气象站，用于监测室外温湿度、PM2.5、PM10、大气压力、风速、风向、光照强度、噪声数...

【专利技术属性】
技术研发人员：李清锋，杨涛，孙晓燕，王文韶，郑文浩，卢致强，李炜，
申请(专利权)人：迈赫机器人自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：