[發明專利]一種基于大數據平臺的大型建筑能耗管理系統及方法

在審

• 申請號: 201710515909.4
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107424079A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 胡建國;李凱祥;晏斌;李仕仁
• 申請（專利權）人: 廣州智慧城市發展研究院;中山大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06Q50/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及能耗管理技術領域，尤其涉及一種基于大數據平臺的大型建筑能耗管理系統及方法。

背景技術

一直以來，日益嚴峻的能源形勢受到了世界各國的高度重視和持續思考。我國是全球最大的發展中國家，近些年能源的消耗呈現急劇上升的態勢，然而另一方面，我國自有能源相對短缺，對海外能源的依賴程度50％以上，能源安全問題已成為政府乃至全社會關注的焦點，嚴重影響到了我國國家安全和經濟的可持續發展。在如此緊張的能源形勢下，建筑能耗卻占到了社會總能耗的32％，是資源消耗量最大的行業之一，如果能有效的管理好大型公共建筑的能耗，可以大量地減少對自然資源的消耗，減少對環境造成的污染和破壞，有助于生態平衡。我國現有的建筑基本上都是高耗能建筑，單位面積能耗要比相同氣候條件的發達國家高出2～3倍。其中大型公共建筑占地5億平方米左右，每年的耗電量約為70～300kWh，是普通建筑的10～20倍，是所有建筑中能源消耗最嚴重的建筑類型。目前我國每年仍以極快的速率進行城鎮化建設，新建建筑面積20億平方米，但其中95％以上仍是高耗能建筑。

我國的節能建筑的起步比較晚，建筑不緊高能耗，而且能源利用率很低，單位建筑的能耗比同等氣候條件下的國家高出2-3倍。早期的大型公共建筑對節能問題考慮的不多，建筑的節能監測、審查確認也缺乏必要的技術手段。本世紀初，隨著能源價格的上漲、環境問題的日益突出，政府對節能服務發展的支持力度逐年增大，國內逐漸開始重視大型公共建筑方面的節能。面對如此嚴峻的能源形勢，研究如何利用現有技術手段幫助公共建筑有效節能已經成為當前公共建筑節能工作的重要方向。在諸多建筑節能手段中，對建筑能耗數據進行分析可以準確地了解建筑物耗能情況、預測運行費用、確定合適的節能措施，進而為建筑物節能診斷和改造提供決策支持。傳統的建筑能耗分析方法大多采用能耗模擬的方式，這類方法不僅需要使用人員具備較多的建筑學知識，而且實際使用過程中局限性強、準確度低。隨著當前各地區公共建筑能耗分項計量工作的開展，將會收集到越來越多的能耗數據，為從數據上客觀精確地分析能耗提供了基礎。但是，隨著能耗數據越來越多，海量的數據同時也會導致“數據災難”，難以快速有效地發掘有用的信息。數據挖掘方法不需要太多的專家領域知識，跳出繁瑣的公式計算以專注數據的角度處理問題，已經在諸多領域獲得了較好的應用效果。因此，研究如何將數據挖掘方法應用于公共建筑能耗數據分析具有十分重要的現實意義。本專利將在此技術與應用背景下，開展一種基于大數據平臺的大型公共建筑能耗管理的方法的典型應用場景的研究工作。

以往的能耗數據統計往往只能通過人工對水、電、煤、油等能源費用單據的審核進行統計，這種統計的缺點在于：缺乏實時性，往往只能通過月末的各種能源費用單據進行統計，無法得知實時的動態用電信息；缺乏分類細項，往往只能統計總量，對分類分項的用能無法得知；缺乏持續性：每年都要進行統計，缺乏長期有效的檢測體系。以上的缺點造成了能耗數據不準確，既無法完整描述建筑的用能特征，也無法為能源審計、能耗分析診斷等工作提供更多的依據。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，本發明提供了一種基于大數據平臺的大型建筑能耗管理系統及方法，實現對大型建筑的能耗實時管理。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種基于大數據平臺的大型建筑能耗管理系統，所述大型建筑能耗管理系統包括設備層、數據匹配層、數據層、服務層、應用層和數據展示層；其中，

所述設備層集成了可編程控制器/集散控制子系統、數據采集與監視控制子系統、樓宇設備自控子系統、視頻監控子系統、MES子系統、ERP子系統、OA子系統，所述設備層集成的子系統對外提供不同類型的接口，用于與外部連接和大型建筑能耗數據采集，所述設備層協議處理采用獨立插件形式，保證所述大型建筑能耗管理系統在協議處理上的靈活性和可靠性；

所述數據匹配層為所述大型建筑能耗管理系統的數據轉換器，為所述服務層提供所需的數據適配器，包括OPC適配器、DB適配器；所述數據匹配層將通訊服務和數據庫訪問服務做成單獨的適配器，通過XML文件映射、IOC控制反轉技術完成數據配置工作，保證所述大型建筑能耗管理系統在數據庫訪問和通訊方式上的靈活性和可靠性；

所述數據層用于對所述設備層中的子系統采集到的數據進行格式轉換，統一數據格式，將統一數據格式的數據存儲到實時數據庫中或歷史數據庫中；

所述服務層用于向各類應用或對外提供公開服務，所述服務層獨立存在或作為合成服務；

所述應用層用于所述大型建筑能耗管理系統向用戶提供應用功能；