一种楼宇能耗分项计量的方法和系统.pdf

本发明提供了一种楼宇能耗分项计量的方法和系统。其中，所述方法包括：设置在楼宇中的能耗支路上的末端计量设备，对所述能耗支路的能耗进行计量，得到能耗计量数据；数据采集装置获取本数据采集装置下的末端计量设备计量得到的能耗计量数据，并将获取到的能耗计量数据上报给数据中心；数据中心接收各数据采集装置发送的能耗计量数据，并根据本地配置的至少一个楼宇的分项能耗的运算逻辑，对接收到的能耗计量数据进行计算，得到并保存所述分项能耗的能耗数据，其中，所述分项能耗的运算逻辑中定义了与该分项能耗相关的能耗计量数据之间的运算关系。按照本发明所述楼宇能耗分项计量的方法和系统，可以对楼宇中的各种能耗进行分项的计量。

1.  一种楼宇能耗分项计量系统，其特征在于，包括：数据中心和与所述数据中心连接的至少一个数据采集装置，所述数据采集装置下连接有至少一个末端计量设备；
所述末端计量设备，设置在本末端计量设备对应楼宇的能耗支路上，用于对所述能耗支路的能耗进行计量，得到能耗计量数据；
所述数据采集装置，用于获取本数据采集装置下的末端计量设备计量得到的能耗计量数据，并发送至所述数据中心；
所述数据中心，用于根据本地配置的至少一个楼宇的分项能耗的运算逻辑，对接收到的能耗计量数据进行计算，得到并保存所述分项能耗的的能耗数据，其中，所述分项能耗的运算逻辑中定义了与该分项能耗相关的能耗计量数据之间的运算关系。

2.  如权利要求1所述的楼宇能耗分项计量系统，其特征在于，
所述楼宇能耗分项计量系统还包括数据中转站，所述数据采集装置进一步通过所述数据中转站与所述数据中心连接；
所述数据中转站，用于接收并缓存所述数据采集装置发送的末端计量设备的能耗计量数据，并将接收到的能耗计量数据发送给所述数据中心。

3.  如权利要求1或2所述的楼宇能耗分项计量系统，其特征在于，
所述楼宇能耗分项计量系统还包括监控中心，所述监控中心通过网络与多个所述数据中心相互连接，用于获取各数据中心计算得到的分项能耗的能耗数据并进行汇总和/或分析，生成汇总数据和/或分析数据。

4.  如权利要求1所述的楼宇能耗分项计量系统，其特征在于，
所述数据采集装置，进一步用于周期性地或根据所述数据中心的数据采集指示，获取本数据采集装置下的末端计量设备的能耗计量数据。

5.  如权利要求1所述的楼宇能耗分项计量系统，其特征在于，
所述数据采集装置通过设置在自身的接入端口，与本数据采集装置下的末端计量设备连接，所述数据采集装置根据所述接入端口所配置的通信协议，与该接入端口所连接的末端计量设备进行通信。

6.  一种楼宇能耗分项计量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A，设置在楼宇中的能耗支路上的末端计量设备，对所述能耗支路的能耗进行计量，得到能耗计量数据；
步骤B，数据采集装置获取本数据采集装置下的末端计量设备计量得到的能耗计量数据，并将获取到的能耗计量数据上报给数据中心；
步骤C，数据中心接收各数据采集装置发送的能耗计量数据，并根据本地配置的至少一个楼宇的分项能耗的运算逻辑，对接收到的能耗计量数据进行计算，得到并保存所述分项能耗的能耗数据，其中，所述分项能耗的运算逻辑中定义了与该分项能耗相关的能耗计量数据之间的运算关系。

7.  如权利要求6所述的楼宇能耗分项计量的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：
步骤B1，数据采集装置向本数据采集装置下的末端计量设备发送数据采集请求；
步骤B2，接收到所述数据采集请求的末端计量设备，根据自身配置的通信协议，将当前能耗计量数据封装成数据包后发送给所述数据采集装置；
步骤B3，所述数据采集装置根据与各末端计量设备相匹配的通信协议，解析各末端计量设备发送的数据包，获取其中的能耗计量数据，并将获取的能耗计量数据封装成符合网络协议的数据帧后上报给所述数据中心，其中，所述数据帧中包括该能耗计量数据对应的末端计量设备的标识信息和该末端计量设备所属楼宇信息。

8.  如权利要求7所述的楼宇能耗分项计量的方法，其特征在于，
所述步骤B1中，所述数据采集装置进一步周期性地发送所述数据采集请求，或者在接收到数据中心的数据采集指示后，发送所述数据采集请求。

9.  如权利要求7所述的楼宇能耗分项计量的方法，其特征在于，所述数据采集装置发起对所述数据中心的传输控制协议TCP连接，建立并维持TCP链路；
所述步骤B3中，所述数据采集装置通过所述TCP链路向所述数据中心上报所述能耗计量数据。

10.  如权利要求6所述的楼宇能耗分项计量的方法，其特征在于，所述分项能耗包括预定终端所消耗的能耗和用于预定用途的能耗。

一种楼宇能耗分项计量的方法和系统
技术领域
本发明涉及楼宇能耗测量技术领域，具体涉及一种楼宇能耗分项计量的方法和系统。
背景技术
随着全球科技与经济的发展，人们对于生活环境舒适度的要求也越来越高。在要求高舒适度环境的同时，往往伴随着能源消耗的大幅度增加。加之在当今社会，并非所有人都对节能的必要性和紧迫性都具有相应的认知，人为的因素导致能源不合理消耗的例子比比皆是，例如由于人员在离开房间时放任空调、照明、电视等各种用电器继续运行，致使电能被无意义的消耗掉。另外，由于设计或管理缺陷使楼宇自动化系统不合理运转也会导致能耗的浪费。因此，需要对楼宇进行能耗监测，以便于后期根据监测结果进行相应处理，降低不合理能耗。因而，如何对楼宇进行能耗监测以获取有用信息，是具有十分重大的社会意义并且亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种楼宇能耗分项计量的方法和系统，用于对楼宇中的各种能耗进行分项的计量。
为解决上述技术问题，本发明提供方案如下：
一种楼宇能耗分项计量系统，包括：数据中心和与所述数据中心连接的至少一个数据采集装置，所述数据采集装置下连接有至少一个末端计量设备；
所述末端计量设备，设置在本末端计量设备对应楼宇的能耗支路上，用于对所述能耗支路的能耗进行计量，得到能耗计量数据；
所述数据采集装置，用于获取本数据采集装置下的末端计量设备的能耗计量数据，并发送至所述数据中心；
所述数据中心，用于根据本地配置的至少一个楼宇的分项能耗的运算逻辑，对接收到的能耗计量数据进行计算，得到并保存所述分项能耗的的能耗数据，其中，所述分项能耗的运算逻辑中定义了与该分项能耗相关的能耗计量数据之间的运算关系。
优选的，本发明所述的楼宇能耗分项计量系统，其中，
所述楼宇能耗分项计量系统还包括数据中转站，所述数据采集装置进一步通过所述数据中转站与所述数据中心连接；
所述数据中转站，用于接收并缓存所述数据采集装置发送的末端计量设备的能耗计量数据，并将接收到的能耗计量数据发送给所述数据中心。
优选的，本发明所述的楼宇能耗分项计量系统，其中，
所述楼宇能耗分项计量系统还包括监控中心，所述监控中心通过网络与多个所述数据中心相互连接，用于获取各数据中心计算得到的分项能耗的能耗数据并进行汇总和/或分析，生成汇总数据和/或分析数据。
优选的，本发明所述的楼宇能耗分项计量系统，其中，
所述数据采集装置，进一步用于周期性地或根据所述数据中心的数据采集指示，获取本数据采集装置下的末端计量设备的能耗计量数据。
优选的，本发明所述的楼宇能耗分项计量系统，其中，
所述数据采集装置通过设置在自身的接入端口，与本数据采集装置下的末端计量设备连接，所述数据采集装置根据所述接入端口所配置的通信协议，与该接入端口所连接的末端计量设备进行通信。
本发明还提供了一种楼宇能耗分项计量的方法，包括以下步骤：
步骤A，设置在楼宇中的能耗支路上的末端计量设备，对所述能耗支路的能耗进行计量，得到能耗计量数据；
步骤B，数据采集装置获取本数据采集装置下的末端计量设备计量得到的能耗计量数据，并将获取到的能耗计量数据上报给数据中心；
步骤C，数据中心接收各数据采集装置发送的能耗计量数据，并根据本地配置的至少一个楼宇的分项能耗的运算逻辑，对接收到的能耗计量数据进行计算，得到并保存所述分项能耗的能耗数据，其中，所述分项能耗的运算逻辑中定义了与该分项能耗相关的能耗计量数据之间的运算关系。
优选的，本发明所述的楼宇能耗分项计量的方法，其中，所述步骤B具体包括：
步骤B1，数据采集装置向本数据采集装置下的末端计量设备发送数据采集请求；
步骤B2，接收到所述数据采集请求的末端计量设备，根据自身配置的通信协议，将当前能耗计量数据封装成数据包后发送给所述数据采集装置；
步骤B3，所述数据采集装置根据与各末端计量设备相匹配的通信协议，解析各末端计量设备发送的数据包，获取其中的能耗计量数据，并将获取的能耗计量数据封装成符合网络协议的数据帧后上报给所述数据中心，其中，所述数据帧中包括该能耗计量数据对应的末端计量设备的标识信息和该末端计量设备所属楼宇信息。
优选的，本发明所述的楼宇能耗分项计量的方法，其中，
所述步骤B1中，所述数据采集装置进一步周期性地发送所述数据采集请求，或者在接收到数据中心的数据采集指示后，发送所述数据采集请求。
优选的，本发明所述的楼宇能耗分项计量的方法，其中，所述数据采集装置发起对所述数据中心的传输控制协议TCP连接，建立并维持TCP链路；
所述步骤B3中，所述数据采集装置通过所述TCP链路向所述数据中心上报所述能耗计量数据。
优选的，本发明所述的楼宇能耗分项计量的方法，其中，所述分项能耗包括预定终端所消耗的能耗和用于预定用途的能耗。
从以上所述可以看出，本发明提供的楼宇能耗分项计量的方法和系统，通过数据采集装置周期性地从末端计量设备处获取能耗计量数据，或根据数据中心的指示从末端计量设备处获取能耗计量数据，避免了现有技术中人工采集能耗计量数据的随意性等不足，同时也节约了人力成本。并且，本发明实施例中通过预先定义其所关心的分项能耗的运算逻辑，再根据该运算逻辑对相应的能耗计量数据进行计算以获得相应的分项能耗的能耗数据，实现了对楼宇中的各种能耗进行分项的计量，为后续的能耗分析、节能规划等奠定了基础。
附图说明
图1为本发明实施例所述楼宇能耗分项计量的系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中一种配电支路示意图；
图3为本发明实施例所述楼宇能耗分项计量的方法的流程图；
图4为本发明实施例中的一种配电系统的示意图。
具体实施方式
目前，电表等末端计量设备的能耗计量数据通常由人工负责记录，记录频率依各用户的要求不同。在一些管理较严格的地方，运行管理人员每天就记录一次数据，但大多数建筑都是一个月记录一次数据，而每月记录的时间又不统一。例如前一个月是月初记的，本月是月中记的，每月的时间长度不同，如此便无法知道能耗逐月变化的情况，给数据的诊断分析带来困难，这些都是人工操作带来的麻烦，同时也是人工操作无法避免的问题。另外，由于在目前能耗计量的目的通常是为了计费，因此，人工记录的数据仅仅是进行了分类能耗数据的采集，其中，分类能耗包括：电量、水量、燃气量(天然气量或煤气量)、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量等。而仅仅依靠分类能耗数据的采集，并不能很好的获知究竟是哪项能耗异常。因此，为了更好的掌握各项能耗的具体数据，以供后续进行能耗分析，并根据分析结果进行相应的节能处理，在本发明中，提出一种楼宇能耗分项计量的方法和系统。以下结合附图通过具体实施例对本发明作进一步说明。
在本发明中，将分类能耗进一步细化为分项能耗，划分的原则可以是将预定能耗终端所消耗的能耗和/或用于预定用途的能耗作为同一项分项能耗。例如，根据用电终端的不同，将电能划分为电锅炉用电、电梯用电和水泵用电等；根据电能的使用用途，将电能划分为照明插座用电、动力用电和特殊用电等。可以结合楼宇中实际环境，对能耗进行合适的分项划分。在希望对某些特定终端进行特别监控的情况下，综合考虑监控需要以及末端计量设备的成本，来决定是否需要为该该特定终端增加末端计量设备。分项能耗可以包括有多级，例如，可以将用电量细分为以下的第一级分项能耗：照明插座用电、空调用电、动力用电、特殊用电等。在有必要时，可以将上述第一级分项能耗进一步细分为第二级分项能耗，以获得更为具体的分项能耗。例如，将照明插座用电分为以下第二级分项能耗：插座与室内照明用电、走廊与应急照明用电、室外景观照明用电；类似的，将空调用电分为以下第二级分项能耗：冷热站用电、空调末端用电；将动力用电再分为以下第二级分项能耗：电梯用电、水泵用电、通风机用电；将特殊用电再分为第二级分项能耗：信息中心用电、洗衣房用电、厨房餐厅用电、游泳池用电、健身房用电等。如若有必要还可以进一步进行划分，将各第二级分项能耗进一步细分为第三级分项能耗，以获得比第二级分项能耗更为具体的分项能耗，例如，将第二级分项能耗中的冷热站用电进一步划分为：冷冻泵用电、冷却泵用电、冷机用电、冷塔用电、热水循环泵用电、电锅炉用电等。如此，可以将能耗数据的采集具体化，能够更精准地确定出能耗异常的设备或者系统。在具体实施时，可根据实际情况的需要划分一级或两级以上的分项能耗。
图1为本发明实施例提供的楼宇能耗分项计量的系统，如图1所示，该楼宇能耗分项计量的系统包括1个数据中心、2个数据采集装置和4个末端计量设备。其中，每个数据采集装置都分别与上级的所述数据中心连接，每个数据采集装置又都分别连接有两个末端计量设备。
其中，所述末端计量设备，设置在本末端计量设备对应楼宇的能耗支路上，用于对所述能耗支路的能耗进行计量，得到能耗计量数据。末端计量设备还可以在接收到本末端计量设备连接的数据采集装置所发送的数据采集请求后，将当前计量得到的能耗计量数据发送给所述数据采集装置。
其中，所述数据采集装置，用于周期性自发地或者根据数据中心的数据采集指示，向与本数据采集装置连接的末端计量设备发送数据采集请求，并将接收到的末端计量设备发送的能耗计量数据封装成符合网络协议的数据帧，通过远传网络上报给数据中心。通常每一个楼宇(建筑体系)都设置有一个数据采集装置。根据具体情况，每个楼宇(建筑体系)还可能包括多个数据采集装置。这里，所述楼宇(建筑体系)可以是根据分项计量的需要来划分，通常将一个建筑物作为一个楼宇或建筑体系。这里，数据采集装置可以是根据定时器周期性触发等方式发送所述数据采集请求。在数据采集装置自发地进行数据采集的情况下，各数据采集装置与数据中心应当保持时间同步，且各数据采集装置的采集周期应当相同。在每日的特定时刻或改变数据采集装置的配置时，该数据采集装置应当向数据中心发送校时请求，以保证时间同步。
其中，所述数据中心，用于接收各数据采集装置发送的能耗计量数据；并根据本地配置的至少一个楼宇的分项能耗的运算逻辑，对接收到的来自各数据采集装置的能耗计量数据进行计算，得到并保存所述分项能耗的能耗数据，其中，所述分项能耗的运算逻辑中定义了与该分项能耗相关的能耗计量数据之间的运算关系。这里，所述与该分项功耗相关的能耗计量数据，是指与该分项能耗存在着直接或间接的联系的能耗计量数据，可以根据这些能耗计量数据通过运算得到该分项能耗的能耗数据。在具体实现时，可根据能耗计量数据所对应能耗支路的位置以及各个能耗支路的能耗之间的关系，确定与该分项功耗相关的能耗计量数据。在具体实现时，数据中心也可以向数据采集装置发送数据采集指示，请求能耗计量数据。进一步地，数据中心还可以根据各分项能耗的能耗数据进行后续的分析、展示、发布等操作。
进一步地，根据具体需要，本发明实施例所述楼宇能耗分项计量的系统还可以包括数据中转站和/或监控中心，所述数据采集装置进一步通过所述数据中转站而间接与所述数据中心连接，其中：
所述数据中转站，用于接收并缓存数据采集装置发送的末端计量设备的能耗计量数据，且将接收到的能耗计量数据发送给所述数据中心；
所述监控中心，与多个数据中心通过远传网络相互连接，能够获得各数据中心计算得到的各种数据，对各数据中心的数据进行监控，并可以通过对各数据中心的分项能耗的能耗数据进行汇总和/或分析，生成汇总数据和/或分析数据等。这里，所述远传网络包括因特网、虚拟专用网等网络。
在本发明的一个实施例中，以电量的采集和处理为例进行说明。
电量的末端计量设备为智能电能表，通常的智能电能表(以下简称称为电能表)可用于计量监测电能参数，并能显示、输出电能数据，具有标准通讯接口，可以接收来自数据采集装置的数据采集指令。
在进行具体数据采集操作之前，需要对数据采集装置和数据中心进行配置。其中，数据采集装置通常包括多个接入端口，通过接入端口与末端计量设备连接。因此，对数据采集装置，可根据接入的末端计量设备的类型(例如：电表、水表、燃气表等)，在本地或者远程对数据采集装置中的各接入端口(通道)的数据传输格式(通信协议)进行配置，通过配置与该接入端口所连接的末端计量设备相匹配的通信协议，使得数据采集装置可以与其所连接的末端计量设备通信。这样可以通过对数据采集装置的多个接入端口分别配置不同类型的通信协议(其中，对每个接入端口所配置的通信协议与该接入端口所连接的末端计算设备相匹配)，达到一个数据采集装置接入不同类型的末端计量设备的目的。
关于数据采集装置的配置，具体的，需要先根据数据采集装置可能接入的末端计量设备的类型设定若干端口(通道)通信协议：对这些端口通信协议中包括的协议命令字(即数据采集装置对计量设备进行控制的指令字)、通信速率、最小响应时间、最大数据长度等参数分别进行设定。每一组端口(通道)通信协议对应一个协议号，一个数据采集装置中可以存储多个端口(通道)通信协议，从而可以支持多种不同的计量设备。然后，根据各接入端口要连接的末端计量设备的类型，利用数据采集装置中已存储的通信协议对数据采集装置上的每个接入端口(通道)进行配置，指定与要连接的末端计量设备相匹配的协议号，以使得在每个端口上末端计量设备和数据采集装置可以协同工作。
对数据中心的配置包括对分项计量表的配置，所述分项计量表中包括有至少一个楼宇的分项能耗的运算逻辑。表1所示的是本实施例的所述分项计量表的一种可能的形式：