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【摘要】為扎實推動公共機構節能降碳工作，不斷提升公共機構節能治理體系和治理能力現代化水平，本文提出設計一個集能耗在線監測與統計、在線預警、能效對標等功能為一體的能源管理系統，以期能夠利用大數據分析技術對公共機構能耗進行實時監測，并深度挖掘公共機構用能現狀和水平，完善公共機構能耗監督考核制度，為我國“碳達峰、碳中和”目標的實現提供技術支撐。

【關鍵詞】公共機構；能源管理系統；實時監測

0引言

公共機構是指全部或部分使用財政性資金的國家機關、事業單位和團體組織，包括各級黨政機關、審判機關、檢察機關等國家機關，教育、科技、文化、衛生、體育等事業單位，以及工、青、婦等團體組織機構。2021年6月，國家機關事務管理局和國家發展和改革委員會聯合的《“十四五”公共機構節約能源資源工作規劃》顯示，2020年，全國公共機構約158.6萬家，能源消費總量1.64億t標準煤，用水總量106.97億m3，因此，推行公共機構節能，是貫徹落實科學發展觀，加快建設資源節約型、環境友好型社會的重要舉措，也是公共機構加強自身建設、樹立良好社會現象的必然要求[1]。開展節能工作的首要前提是發現用能問題，要明確掌握其能耗數據及構成，就必須對用能進行分項計量和實時分析[2]。本文主要研究能源管理系統及其在公共機構節能中的應用。

1系統設計

1.1系統概述

由于多數公共機構未能完善能源資源計量，未開展能源資源消費統計，能源資源消費數據不清晰，不能很好地掌握各用能區域、用能系統的能源消費量，同時缺乏考核機制及獎懲措施，使能源資源管理及節能工作無抓手[3]。基于HTML5技術開發的公共機構能源管理系統，可利用大數據可視化和預測性分析，對公共機構用電、用水、集中供冷量等能耗數據實現了在線監測、能耗統計以及能耗分析、建議等功能集成，是具有實時性、全局性和系統性的能源管理系統。圖1為系統用戶訪問流程。

1.2系統特點

本系統采用扁平化及自適應網頁設計，通過簡單的圖形、字體和顏色的組合，來達到直觀、簡潔的設計目的，同時，可根據瀏覽終端的不同大小，自動調整布局。

1.3系統功能設計

1.3.1系統架構。本系統架構采用C/S架構，包含界面層、業務邏輯層以及數據訪問層三層框架。系統廣泛使用AJAX無刷新技術，通過在后臺與服務器進行少量數據交換，AJAX技術可以使網頁實現異步更新。可以在不重新加載整個網頁的情況下，對網頁的某部分進行更新。1.3.2數字字典存儲。本系統使用表dict_list保存系統中的常用參數，使用JQueryZtree開源樹插件實現可視化操作，從而使本系統的數字字典在維護上非常便利，也為以后的擴展增加了彈性。1.3.3系統功能說明。根據公共機構用能特點，開發公共機構能源管理系統終端用戶平臺，實現對公共機構能源資源消耗數據的在線監測、存儲和動態分析功能。主要包括以下功能模塊：（1）能耗總覽功能。展示公共機構過去24h用電能耗動態曲線圖以及總能耗流向圖。（2）在線監測功能。實時監測該公共機構能源資源消耗情況，主要包括：①分類能耗監測功能。分類監測公共機構的用電、用水、燃氣等資源能耗；②分項能耗監測功能。對公共機構的電能耗按不同用途如空調用電、動力用電、照明用電、特殊用電進行監測；③采集點監測功能。實時監測每個采集點數據，主要包括：a.電支路監測功能，以曲線圖或柱形圖實時監測每個用電支路；b.水能耗監測功能，以曲線圖或柱形圖實時監測每個用水采集點；c.天然氣能耗監測功能，以曲線圖或柱形圖實時監測每個天然氣采集點。（3）在線預警功能。提前一個月以郵件形式把即將欠費的GPRS通信卡信息告知管理人員，對上傳率過低的建筑物進行記錄，統計監測建筑物的能耗數據漏傳時間段，監控建筑物支路的在線狀態，記錄離線的支路，及時通知管理人員。（4）公共機構信息功能，記錄每棟建筑如建筑名稱、建筑地址、建筑面積等建筑詳細信息。（5）能效對標功能，以各類公共機構能耗的全省平均值為標準，對公共機構單位面積能耗、人均能耗、人均用水量開展能效對標，并計算相應的節能、節水量，對有節能、節水潛力的監測對象標紅以突出顯示。（6）能耗報表功能，統計并分析公共機構用能情況。（7）文檔管理，有序管理在能源監測項目過程中的各種文檔、政策文件等。（8）系統設置，維護文檔以及附件。（9）資源共享，系統與其他系統共享數據、連接互通的數據接口。

2項目應用

通過對既有數據的診斷分析，為建筑可能存在的節能潛力及未來的節能改造等需求提供依據，降低每年能源消耗的投資[4]。本系統已成功應用于多個項目中，并協助多家公共機構相繼成功取得了“節約型公共機構”和“節水型單位”等稱號或認證，彌補了其在能源資源節約與管理工作方面的差距，在公共機構中起了良好的帶頭示范作用。在實際應用中，能源資源管理系統主要由數據中心和用電數據采集系統組成。數據中心接收并存儲其管理區域內的監測建筑能耗數據，并對能耗數據進行處理、分析、展示和，其主要由數據服務器、網絡交換機、UPS電源系統以及能源管理系統軟件組成。數據采集系統主要包括計量裝置和數據采集器、數據采集設計和數據傳輸設計，該系統的主要功能是實時采集建筑能耗參數并將數據上傳給數據中心，能耗參數可由具備數據傳輸功能的各種能耗計量裝置檢測并傳輸給數據采集器，數據采集器對數據進行處理后實時或定時上傳給數據中心。能源管理系統軟件功能及數據顯示界面如圖2、圖3所示。

3結語

實現公共機構節能的前提是掌握公共機構的建筑用能狀況，而實施公共機構能耗數據實時采集、動態監控是掌握公共機構的建筑用能狀況的有效途徑[5]，通過建立能源資源管理系統，開展能源資源消耗的分類、分項、分區、分時段計量，并實施能源資源消耗在線監測，實現對公共機構能源資源利用狀況的匯總整合與統計分析，大幅提高能源資源管理水平、科學化和精細化管理程度和數據分析處理能力，彌補以往公共機構在能源資源節約與管理工作方面的差距，起到了良好的帶頭示范作用。

參考文獻

[1]林軍.公共機構能耗數據監測系統的研究[J].建筑節能，2013，41（3）：50-53.

[2]鄭平.基于能耗監測系統的建筑用電分析及節能探討[J].機電技術，2013，36（1）：121-124.

[3]陳曉梅，敏.公共機構能源資源管理存在的問題與解決對策[J].能源與節能，2018（12）：180-181.

[4]何曉燕.上海市公共機構能耗監測平臺設計與應用[J].智能建筑，2016（6）：74-77.

[5]張孝軍，吳軍，毛林偉.公共機構能源動態管控系統介紹[J].上海計量測試，2020，47（6）：51-53.

作者:張婕 羅運有 單位:廣東省建筑科學研究院集團股份有限公司