まとめ：
エネルギー情勢が緊迫する中、エネルギー消費量の多い大規模公共建築物向けのエネルギー管理システムの構築が徐々に注目を集めており、モノのインターネット技術と基本的な建物エネルギー管理プラットフォームにより、リアルタイムで正確かつ効率的なエネルギーを提供できます。経営戦略。この論文は、モノのインターネット技術と組み合わせた建物のエネルギー管理構築方法を体系的に詳しく説明し、モノのインターネットアーキテクチャと建物のエネルギー管理システムの間の相関関係を分析し、これをエネルギー消費データ収集、エネルギー監査、エネルギー監査、エネルギー管理の 3 つのレベルから議論します。この 2 つの適用方法を組み合わせることにより、公共建物のエネルギー管理システムのアップグレードと最適化のための特定のアイデアが得られます。
キーワード:モノのインターネット、公共建物、エネルギー消費監視、建物エネルギー管理、Ankerui Li Yajun 189712109988755;
0 まえがき
私の国の経済の急速な発展と都市化の進行に伴い、エネルギー使用量も急速に増加しています。我が国におけるエネルギー消費は、建築物エネルギー消費、産業用エネルギー消費、輸送用エネルギー消費の３つが主であり、このうち建築物エネルギー消費が総エネルギー消費量の約３０％を占めています。
中国共産党第18回全国代表大会では、省資源・環境に優しい社会の構築という目標が打ち出され、新たな建物のエネルギー管理手法や技術の発見、建物のエネルギー消費設備の全体的な管理の最適化が求められている。省エネ活動の現在の傾向。現在、我が国の情報技術の急速な発展に伴い、インターネット技術は我が国の産業構造の転換・改革の入り口となり、推進力となっており、インターネット技術の発展に基づくモノのインターネットに関する研究は徐々に主流になってきています。様々な分野で注目を集めています。モノのインターネット技術は、情報技術の非常に重要な部分です。モノのインターネット技術を使用して建物のエネルギー管理プラットフォームの研究を行い、モノのインターネット技術と組み合わせて、建物のエネルギー消費機器のエネルギーデータをリアルタイムで収集および管理することで、洗練された建物エネルギー管理をより効果的に実現し、大規模公共建築物の省エネと排出削減を技術サポートします。
1新時代のエネルギーマネジメントニーズの構築
複数の研究によると、すべての建物のエネルギー消費のうち、大規模な公共建築物はエネルギー消費量が多く、エネルギー利用率が低く、特に運転エネルギー消費の制御レベルが全体的に低く、これが徐々に我が国の現在のエネルギー問題の鍵となってきています。建物エネルギー管理とは、建物内の快適性などのさまざまな要件を満たしながら、エネルギー消費とエネルギーコストを最小限に抑えるために、建物のエネルギー消費とエネルギー消費パターンを制御する体系的な戦略を指します [1] 。
建物のエネルギー管理の前提は建物のエネルギー消費量の監視と統計であり、効率的なエネルギー管理は適切なエネルギー消費量の監視と正確なエネルギー統計に基づいていなければなりません。これには、空調システム、給排水システム、電気システムなどの建物のエネルギーシステムの包括的な監視や、さまざまなタイプの機器ごとに分類されたエネルギー消費データの収集、分類、分析が含まれます。これまで、エネルギー消費量の統計や分析には伝統的な手法が使用されてきましたが、公共建築設備の数や種類が多様で、設備の数量、仕様、モデル、電力などが異なるため（表1、表2を参照）、エネルギー統計のために取得されるデータ量は膨大であり、データの種類も多様であり、エネルギー監査の作業量と難易度は比較的高く、関連するエネルギー管理業務の発展をある程度妨げています。特にビル群の場合、従来のビルのエネルギー消費統計では、同時に複数のビルの総合的なエネルギー管理を満たすことができません。
したがって、公共建築物の種類と容積が増加し続ける中、大規模建築群のエネルギー消費量のリアルタイム監視とエネルギー消費データを実現できる高効率かつ低コストのシステムの導入が急務となっています。ビルエネルギーマネジメントシステム 新技術の集積 現代のネットワーク技術の急速な発展に伴い、建物内のさまざまな設備の大量のエネルギー消費データをリアルタイムで監視および収集できるモノのインターネットがこの問題を解決するための重要な選択肢となっています。それを統合エネルギー管理プラットフォームに統合し、データ処理と分析を実行して、管理者が地域のビル群のエネルギー消費を調整および管理できるようにします。
2 モノのインターネット技術の概念
モノのインターネットの概念は、1985 年に Peter T. によって提案されました。Lewis が提案してから、長年の開発を経て、ますます成熟してきました。モノのインターネット (Internet of Things) は、本質的にはオブジェクトを相互に接続することによって確立されるネットワークであり、インターネットの一部であり、インターネットに接続することもできます。モノのインターネット技術は、さまざまなセンサー モジュールを使用して、監視、接続、対話を必要とする機器からリアルタイム データを収集できます。主に企業間の緊密な接続に使用され、ネットワークを含むサプライ チェーンのさまざまなノードを実現できます。モノ・コト・ヒトなどのつながりや情報共有を実現し、効率的かつ迅速な経営を実現します。
モノのインターネットは、本質的に、ローカル エリア ネットワークを通じてデバイスの識別とデータのやり取りを実行します。これは、モノのインターネットがインターネット ネットワークに基づいている必要があることを意味します。同時に、それはインターネット ネットワークの拡張でもあります。 、モノのインターネットのユーザーは、インターネット上のデバイスと同じネットワーク上のデバイス間でデータを交換することもできます。モノのインターネットは、実際にはモノとモノを接続し、複数のセンシングデバイスや伝送デバイスを統合する集合的な複雑なシステムであり、そのアーキテクチャは技術的にはセンシング層、伝送ネットワーク層、アプリケーション層の 3 つの層で構成されています。
ネットワーク層を使用します。センシング層は各種センサーデバイスを含みユビキタスセンシングネットワークを提供するベース層、伝送ネットワーク層はIoT層の中間層で情報センターや管理センターから構成され、アプリケーションネットワーク層は最上層となります。 IoTの一種であり、ユーザーの操作によってネットワーク上の関連機器の情報を操作できるユーザー端末です。
3 建物のエネルギー管理におけるモノのインターネット技術の応用
公共ビルエネルギー管理システムには、ビル内の各所に設置されたIoT端末、IoTエネルギー管理プラットフォーム、通信設備が含まれており、IoTの独自アーキテクチャにより、ビルエネルギー管理システムの多層的なニーズに応えることができます（図1参照）。 。
このうち、センシング層は主に、さまざまな端末装置を通じて建物のエネルギー消費データをリアルタイムに収集し、モノのインターネットのエネルギー管理の前提と基盤でもあり、エネルギー消費データ情報の収集はセンサーを通じて完了します。ビルエネルギー管理システムでは、センサー層データを効率的に収集し、きめ細かく管理するためにエネルギー消費量の副計測が前提となるため、エネルギー消費量の副計測に必要な設備を構築当初に完成させる必要がある。エネルギー管理システムのこと。測定対象には、電気使用量、水使用量、熱使用量、冷房能力、ガス使用量などが含まれます。このうち電気エネルギー使用量は公共建築物の主要なエネルギー消費量であり、エネルギー消費設備等に応じてさらに細分化する必要があります。実際の運用に基づくこともできます。状況は時間帯などによって測定されます [2]。
現在、インテリジェントビルシステムの設計にはサブ計測機能が備わっていないことが一般的であり、エネルギー消費量の精緻な管理を実現することが困難であるため、エネルギー消費量のサブ計測を実現することが、IoTインテリジェントビルエネルギー管理を構築するための重要な要件となっている。プラットホーム。細目計量では、IoTなどの関連技術を活用して、まず、細目計量装置を設置し、電気、水、石油、ガスなどのエネルギー形態を分類した上で、それに応じた細目計量を行う必要があります。エネルギー使用量やエネルギー消費地域は異なりますが、実際の状況に基づいて測定することもでき、エネルギー消費量は一定期間にわたって測定する必要があります。サブ項目データがエネルギー管理プラットフォームに送信されると、サブ項目に基づいて異なるオフィスエリアまたは異なる時間帯のエネルギー消費量を比較することに基づいて、エネルギー消費機器の稼働状況のリアルタイム監視が実現されます。項目データにより、ユニットやシステムのエネルギー消費構造を正確かつ詳細に把握し、建物の省エネポテンシャルを診断し、それに基づいた省エネ改修計画を提案します。
エネルギー監査作業を実行するための前提条件となるエネルギー消費量のサブ測定は、エネルギー管理システムによって各エネルギー消費機器の状態をリアルタイムで監視できます。同時に、建物のエネルギー消費データは、モノのインターネット伝送ネットワーク層を介してモノのインターネットプラットフォームに送信され、主にアグリゲーションネットワークの近距離通信技術を通じてセンサー層の情報を取得し、データを完成させます。最後に、エネルギー消費データはベアラー ネットワークからアプリケーション ネットワーク層に送信されます [3]。
モノのインターネットアプリケーションネットワーク層では、受信した小項目のエネルギー消費データを処理および分析して、建物のエネルギー消費特性、主要なエネルギー消費単位、建物のエネルギー消費構造などを取得し、建物のエネルギー利用効率を評価します。建物のエネルギー利用効率を評価し、エネルギー節約の可能性を評価します。さらに、エネルギー消費データの包括的な測定と分析に基づいて、アプリケーション層を使用して、建物のエネルギー消費機器、エネルギー消費量の遠隔管理など、モノのインターネットプラットフォーム上のエネルギー管理システムアプリケーションの開発を完了できます。データ管理など
4 モノのインターネットと統合された建物エネルギー管理システムの開発の方向性
現在の研究から判断すると、我が国の建物のエネルギー管理システムにおけるモノのインターネット技術の適用は普及しておらず、現在の建物のエネルギー消費監視およびエネルギー管理システムには依然として多くの問題が残っています。
1) 技術的な観点から見ると、現在の建物のエネルギー消費監視システムは主に建物の電気設備システムによる建物のエネルギー消費データの収集をカバーしており、収集されたデータは端末装置からデータプラットフォームへの一方向の通信しか実現できません。送信、情報フィードバックおよび制御機能との双方向ドッキングにはさらなる研究が必要です。
2) モノのインターネット技術に基づく現在の建物エネルギー消費監視システムは依然として大量データの特徴を有しており、大量データをどのようにさらに分析、マイニングし、活用するかが建物エネルギー管理システムの重要な研究方向である。
5 Acrel-EIOT エネルギー IoT クラウド プラットフォーム
（1。概要
コンピューターは必要な業界データ サービスを利用できます。
このプラットフォームは、データコックピット、電気安全監視、電力品質分析、電力消費管理、プリペイド管理、充電パイル管理、インテリジェント照明管理、異常イベント警報と記録、運用保守管理などの機能を提供し、マルチプラットフォームとマルチプラットフォームをサポートします。 -言語、マルチターミナルデータアクセス。
(2) 申請場所
このプラットフォームは、アパート賃貸業者、小規模スーパーマーケット チェーン、小規模工場、ビル管理システム インテグレーター、小規模不動産、スマート シティ、変電所および配電所、ビル、通信基地局、産業用エネルギー消費、スマート灯台、電力運用および保守、など。
(3) プラットフォーム構造
(4) プラットフォーム機能
◆電力回収
電力集中読み取りモジュールは、配電室の環境への配慮を確保するために、さまざまな監視データのクエリ、分析、早期警告、および包括的な表示を実現できます。インテリジェンスの面では、電力供給・配電監視システムのテレメトリ、リモートシグナリング、遠隔制御を実現し、システムの総合的なテストと一元管理を行い、データリソースの管理では、電力内の各機器の動作を監視します。供給配給室の表示または照会（履歴およびリアルタイムパラメータを含む）が可能で、実際の状況に応じて日報、月報、年次報告書を照会または印刷して、作業効率を向上させ、人的資源を節約できます。
変圧器の監視
分布図
◆エネルギー消費量分析
エネルギー消費分析モジュールは、自動化と情報技術を利用して、エネルギーデータ収集、プロセス監視、エネルギー媒体消費分析、エネルギー消費管理などのプロセス全体の自動化および科学的管理を実現し、エネルギー管理、エネルギー生産の全プロセスを実現します。高度なデータ処理・分析技術を活用し、オフラインでの生産分析・管理を行い、工場全体のエネルギーシステムの一元的な供給、エネルギーメディアバランスの最適化、エネルギーの有効活用、エネルギー品質の向上、エネルギー消費量の削減、エネルギーの節約と消費量の削減を実現し、全体的なエネルギー管理レベルの向上を目的としています。
エネルギー消費の概要
◆プリペイド管理
1) ログイン管理: オペレーターのアカウントと権限の割り当てを管理し、システム ログやその他の機能を表示します。
2) システム構成: 建物、通信管理マシン、機器、デフォルトパラメータを構成します。
3) ユーザー管理：ストアユーザーの口座開設、解約、遠隔開閉、一括操作、問い合わせ記録等の業務を行います。
4) 売電管理：口座開設されたメーターの遠隔売電、返金、取消、記録照会等の業務を行う。
5) 水道販売管理：口座を開設したメーターに対して、遠隔地からの水道販売、水の返金、問い合わせの記録等を行う。
6) レポートセンター: 電力販売、水道販売財務諸表、エネルギー使用量レポート、警報レポートなどの照会を提供します。本システムのすべてのレポートおよび記録照会は Excel 形式のエクスポートをサポートしています。
プリペイド看板
◆充電池管理
モノのインターネット技術を通じて、充電器設置場所とシステムに接続された各充電器の継続的なデータ収集と監視が実行されると同時に、充電器の過熱保護、充電器の入力および出力の過電圧、不足電圧などのさまざまな障害が発生します。 、絶縁検知は故障などの一連の異常を早期に警告します。クラウドプラットフォームには、都市レベルの大型スクリーン、トランザクション管理、財務管理、変圧器監視、運用分析、基本データ管理、その他の機能を含む、充電および充電パイル運用のためのすべての機能が含まれています。
充電パイルの標識
◆インテリジェント照明
インテリジェント照明は、モノのインターネット技術を利用して、都市のさまざまなエリアに設置されている室内照明や街路灯などの照明回路の電力消費状況を継続的に監視し、時限スイッチ戦略の構成、バックグラウンドのリモート管理、モバイル管理などを実装することもできます。 、街路灯コストの削減により、施設の維持管理難易度やコストが改善され、管理レベルが向上し、一定の省エネ効果やコスト削減効果が得られます。
モニタリングページ
◆電気の安全な使い方
電気の安全な使用は、独自に開発した残留変流器、温度センサー、電気火災感知器を使用して、電気火災の原因となる主な要因（導体温度、電流、残留電流）の継続的なデータ追跡と統計分析を実施し、発見されたさまざまな情報を報告します。潜在的な電気火災安全上の危険を排除し、「問題が発生する前に防止する」という目的を達成するために、隠れた危険情報がタイムリーに企業の管理者に通知され、企業が即時調査と管理を実施するように指導されます。
◆スマート防火
データ分析、マイニング、傾向分析はクラウド プラットフォームを通じて実行され、火災の科学的早期警告、送電網管理、複数の責任による監視の実装などの目標の達成に役立ちます。「9つの小さな場所」や危険化学品製造企業を効果的に監視できないという本来のギャップを埋め、公共および民間のあらゆる建物に適し、無人スマート消防を実現し、スマート消防の「自動化」と「知能化」を実現します。 , 電力管理の「システム化」と「高度化」が現実のニーズです。
6 結論
我が国の都市化が継続的に進む中、建物のエネルギー消費監視システムと建物のエネルギー管理システムは絶えず開発、改善されており、建物のエネルギー消費監視システムへのモノのインターネット技術の導入により、既存の建物のエネルギーが大幅に向上しました。モノのインターネットの技術高度化とインテリジェントな開発は非常に重要であり、さまざまな関連研究は幅広い応用の見通しを持っており、モノのインターネット技術の継続的な進歩により、建物のエネルギー管理システムはより完全になるでしょう。
参考文献
[1] 趙明強。モノのインターネット技術に基づく公共建築物エネルギー消費監視システムの最適化に関する研究[D]。西安：西安建築工科大学の修士論文、2016年。
[2] Zhang Jiantao. モノのインターネット技術に基づく公共建物エネルギー管理システムの研究
[3] エンタープライズ マイクログリッド設計およびアプリケーション マニュアル 2022.05 版。