[實用新型]辦公用能的預測和報警控制系統

有效

• 申請號: 201420630741.3
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN204166328U
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 丁研;王朝霞;馬濤
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉國威

技術領域

本實用新型屬于建筑能耗預測領域，具體講，涉及辦公用能的預測和報警控制系統。

技術背景

目前，國內外諸多學者對建筑能耗的預測和控制方法進行了探討。當前最常用的辦公能耗預測方法是面積指標法，即將設備和照明功率以單位面積為基數，根據具體使用面積進行預測。這種方法是基于大部分建筑的現有情況總結而來，而通過調研發現，面積指標法對能耗的預測對于特定的某個建筑或房間是十分粗略的。事實上，設備和燈具的使用都是由于人員的需求產生的，其能耗主要受人員的使用習慣影響，因此本實用新型提出以人員使用習慣為基準的能耗預測方法。在此方法基礎上，提出一套辦公用能的控制方法，將門禁系統與用電控制系統相聯系，實時統計室內人員在室率隨時間的動態變化，以此為依據控制辦公用能，同時為辦公室節能提供建議。方法中的設備和燈具功率預測模型是根據對大量辦公室的實地調研分析總結得出的，符合辦公室的實際使用情況。

當前空調系統的運行調節大多根據室外氣象條件，而將室內散熱量作為附加率或安全系數進行考慮。然而在辦公建筑，室內散熱量是不可以忽視的，有研究表明，室內負荷擾量對空調系統能耗的影響在50％左右。根據熱力學第一定律，辦公設備和燈具消耗的電能最終轉化為熱能釋放于室內，這部分熱量與人員散熱組成了空調系統負荷。然而當前空調負荷計算方法將人員與設備、照明割裂開來分別考慮，忽略了其中的聯系。本實用新型提出的辦公用能預測及報警控制方法還可以為空調系統的負荷計算和運行調節提供依據。

實用新型內容

建筑節能是當前實現節能減排目標的重要課題，對于辦公建筑，室內能耗主要來源于照明插座用能和空調系統用能，因而辦公室的用能控制應根據具體使用情況而定。本實用新型旨在根據辦公室的用能特點，在沒有分項能耗計量的情況下，對辦公室用能進行監測，根據預測結果，對辦公用能進行控制。根據預測及控制結果，可以找到辦公室的用能薄弱環節，提出節能改造建議，同時通過報警系統，警示并規范人員用能行為。為達到以上目的，本實用新型的技術方案是，辦公用能的預測和報警控制系統，包括：

(1)數據采集部分，包括記錄進入和離開房間的人數及時間的門禁系統、帶報警功能的用電計量儀表，安裝于辦公室用電總線上，由數據采集器采集計量儀表的電量；辦公室照明和插座分為兩條線進入室內，因此需安裝兩個計量儀表，分別記錄照明能耗和插座能耗；

(2)監控中心，數據采集部分的門禁系統、用電計量儀表分別連接到監控中心；

(3)報警系統，用于當用戶用電達到設定閾值時，發光發聲以警告使用者用電即將達到上限，與用電計量儀表連接。

數據采集部分采集到的實時數據到控制中心的傳送通過有線和無線兩種方式；有線數據傳送需要在采集器末端上配置RS485接口，并就近連接到RS485總線上，連接至監控中心；無線數據傳送可以通過藍牙、GPRS或WLAN進行，需要在采集末端安裝信號發射器，在監控中心安裝信號接收器；監控中心做出的指令，通過有線或無線兩種方式，傳輸給報警裝置，結合用電儀表的測試值，操控報警裝置發出或停止報警信號。

與已有技術相比，本實用新型的技術特點與效果：

與現有能耗計算方法相比，本實用新型主要應用現有的門禁系統、用電計量和報警系統，將辦公能耗預測方法集成于監控中心，應用于無此預測和監控系統的建筑中，可利用原有儀器設備進行改造，方便快捷，減少施工量，同時能夠滿足精度要求。本系統報警系統和計量儀表集成一體，在滿足當前安裝用電計量儀表的政策要求的同時，實現用能的預警和控制。使用本實用新型的能耗預測方法，可以對辦公室進行能耗預測，規范使用者的用能行為，并幫助使用者和業主找到用能薄弱環節，分析分項用電的情況，深入了解用能規律，從而實現用能優化。本實用新型提出的用能預測方法適用于來訪人員較少的各類辦公室，在能耗預測方面有很強的實用性，模型操作簡便，可推廣性強，對推進建筑節能和用能管理方面具有積極的現實意義。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統組成及工作流程圖；

圖2為本實用新型中監控中心工控機的系統結構圖；

圖3為本實用新型中監控中心中集成的辦公用能預測模型控制原理圖；

圖4為本實用新型中監控中心的工作流程示意圖；

圖5為本實用新型中計量儀表及報警控制原理圖；

圖6為本實用新型中報警裝置的原理圖；

具體實施方式

本實用新型提出了一種辦公用能預測及報警控制方法，根據用戶實際的用電需求，對辦公建筑辦公用能進行預測及報警控制。