楼宇节能集控方法 【技术领域】
本发明涉及一种楼宇节能集控方法，尤其涉及一种对楼宇的机电设备的节能情况进行实时监控、检测的装置。
背景技术
随着节约型社会的发展，大规模的设备节能改造正在进行，但是对于节能改造的效果如何，缺乏有效的进行能效测试的方法。在现有技术中，楼宇的节能设备一旦安装之后，就一直处于工作状态，对其能耗情况没有任何监控。但是，如果节能设备的控制参数设置不合理，或者长时间使用后部分节能设备会发生老化或出现故障，这些因素均会导致节能设备的能耗急剧上升，造成严重的能源浪费。相反，如果能够及时发现这些有问题的设备，就能够及时修理或调整这些设备，从而能够及时制止能源浪费现象。
而且，在现有技术中，对于节能效率的测试，目前采用的方法是进行同比比对，采用前一年的能耗数据和当年的能耗数据进行比较，得出节能效率。然而，此方法的周期过长，得出的结果受外界不确定因素的影响较大，例如某年出现金融危机，楼宇空置率高，大部分用电设备根本没有使用；而且，此方法也无法随时进行能效测试。导致无法有效、直观的体现节能效果，降低了设备节能改造的积极性，影响节约型社会的持续发展。综上所述，现有技术存在如下缺点：
1.不能随时对楼宇的用电设备的节能状况进行监控和检测，因此，不能根据检测结果及时发现节能效果不好的用电设备，从而导致长时间的能源浪费；
2.用年能耗量来评价用电设备的节能性，其评价结果不准确，容易受到不确定性因素的影响。
【发明内容】
因此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处的至少一个方面，提供一种专用的楼宇节能集控方法，该装置能够准确且及时地对楼宇的用电设备的节能状况进行检测，并能够根据检测结果及时修理或调整用电设备，使整个楼宇的用电设备均处于最佳的节能状态。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种楼宇节能集控方法，包括如下步骤：S1：使楼宇的用电设备进入节能率检测阶段，并检测出用电设备的节能率；S2：判断检测到的节能率是否大于或等于预设节能率，如果判断结果为‘是’，则执行步骤S4，如果判断为‘否’，则执行步骤S3；S3：修改用电设备的控制参数或更换用电设备，之后返回步骤S1；和S4：使楼宇的用电设备进入正常工作阶段，直至下次节能率检测阶段，在所述正常工作阶段，所述用电设备一直处于节能工作模式。
根据本发明的一个优选实施例，所述节能率检测步骤S1包括如下步骤：S101：获取并保存用电设备的初始能耗数据P0；S102：使所述用电设备进入节能工作模式，并运转第一时间周期T1；S103：获取并保存用电设备的当前能耗数据P1；S104：使所述用电设备进入非节能工作模式，并运转第一时间周期T1；S105：获取并保存用电设备的当前能耗数据P2；S106：重复上述步骤S102～S105，直至用电设备的总运转时间达到预设检测时间长度2*N*T1，其中N为正整数；和S107：根据用电设备的能耗数据计算节能率η，并保存该节能率η。
根据本发明的另一个优选实施例，所述节能率检测步骤S1包括如下步骤：S101：获取并保存用电设备的当前能耗数据P1；S102：使所述用电设备以节能工作模式和非节能工作模式中的一种工作模式运转第一时间周期T1；S103：获取并保存用电设备的当前能耗数据P2；S104：使所述用电设备以节能工作模式和非节能工作模式中的另一种工作模式运转第一时间周期T1；S105：重复上述步骤S101～S104，直至用电设备的总运转时间达到预设检测时间长度2*N*T1，其中N为正整数；S106：获取并保存用电设备的最终能耗数据Pend；和S107：根据用电设备的能耗数据计算节能率η，并保存该节能率η。
根据本发明的另一个优选实施例，所述第一时间周期T1为一天。
根据本发明的另一个优选实施例，所述预设检测时间长度2*N*T1为两个星期。
根据本发明的另一个优选实施例，所述节能率检测步骤S1包括：以天为单位输出用电设备地日能耗数据和日节能率数据的步骤。
根据本发明的另一个优选实施例，所述节能率检测步骤S1包括：以星期为单位输出用电设备的周能耗数据和周节能率数据的步骤。
根据本发明的另一个优选实施例，步骤S4中的所述正常工作阶段的时间长度为半年或一年。
根据本发明的另一个优选实施例，所述用电设备包括照明设备、泵机设备、电梯设备和空调设备。
根据本发明的另一个优选实施例，步骤S3中的所述用电设备的控制参数包括电流、电压和频率。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1.由于开发设计了专用的节能集控器，因此能够根据需要随时对用电设备的节能状况进行检测，从而根据检测结果及时发现节能效果不好的用电设备，有效防止长时间的能源浪费；
2.检测周期的长短可以根据实际情况确定，例如，可以确定为一天，这样能够有效避免外界因素的影响，提高了检测的准确性，并且能够提高检测结果的实时性。
【附图说明】
图1是本发明的楼宇节能集控装置的一种实施例；
图2为楼宇节能集控方法的主流程图；
图3为楼宇节能集控方法的主流程中的节能率检测步骤S1的一种子流程图；
图4为楼宇节能集控方法的主流程中的节能率检测步骤S1的另一种子流程图；
图5为楼宇节能集控方法的主流程中的节能率检测步骤S1的再一种子流程图；和
图6为楼宇节能集控方法的主流程中的节能率检测步骤S1的又一种子流程图。
【具体实施方式】
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中相同或相似的标号表示相同或相似的元件。下面参考附图描述的实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
图1显示本发明的楼宇节能集控装置的一种实施例。
如图1所示，本发明的楼宇节能集控装置包括集控器1和用电设备工作模式切换器2。其中，用电设备工作模式切换器2通过数据线与集控器1的输入/输出接口110相连。
具体地，如图1所示，集控器1集成有用电设备节能数据处理器101、用电设备能耗数据采集器102和内部存储器103。其中，用电设备能耗数据采集器102通过信号线与用电设备3相连。用电设备节能数据处理器101通过数据线与用电设备能耗数据采集器102和内部存储器103相连。内部存储器103具有存储节能管理软件的软件存储区域和存储能耗数据和节能数据的数据存储区域。
如图1所示，用电设备工作模式切换器2串联在用电设备3的用电回路上，用于切换用电设备3的工作模式。在本实施例中，用电设备3具有节能工作模式和非节能工作模式，用电设备工作模式切换器2根据节能管理软件的指令，周期性地切换用电设备3的工作模式，使之交替地以节能工作模式和非节能工作模式工作。
如图1所示，优选地，在本实施例中，用电设备3主要包括四大类机电设备，如图1所示，这四大类机电设备包括照明设备301，泵机设备302，电梯设备303和空调设备304。
如图1所示，优选地，在本实施例中，集控器1还集成有网络接口104，该网络接口104以有线或无线方式与因特网或局域网14连接。
如图1所示，优选地，在本实施例中，集控器1还集成有输入设置信息和读取能耗数据或节能数据的PC接口105，该PC接口105将集控器1连接到PC机15。
如图1所示，优选地，在本实施例中，用电设备节能数据处理器101为ARM处理器。但是，本发明不局限于此，也可以是任一种现有的处理器。
如图1所示，优选地，在本实施例中，集控器1还集成有将SD卡16连接到集控器1的SD卡接口106。
如图1所示，优选地，在本实施例中，集控器1还集成有将U盘或移动硬盘17连接到集控器1的USB接口107。
如图1所示，优选地，在本实施例中，集控器1还集成有与打印设备18相连的打印接口108。
如图1所示，优选地，在本实施例中，用电设备工作模式切换器2为单片机或可编程控制器。
如图1所示，优选地，在本实施例中，集控器1还集成有看门狗电路109，该看门狗电路109与用电设备节能数据处理器101相连，用于当系统死机时使系统复位。
图2为楼宇节能集控方法的主流程图。如图2所示，楼宇节能集控方法主要包括如下步骤：
S1：使楼宇的用电设备进入节能率检测阶段，并检测出用电设备的节能率；
S2：判断检测到的节能率是否大于或等于预设节能率，如果判断结果为‘是’，则执行步骤S4，如果判断为‘否’，则执行步骤S3；
S3：修改用电设备的控制参数或更换用电设备，之后返回步骤S1；和
S4：使楼宇的用电设备进入正常工作阶段，直至下次节能率检测阶段，在所述正常工作阶段，所述用电设备一直处于节能工作模式。
下面对图2的方法做进一步的解释说明，在新楼宇的用电设备刚启用时，应当先进行节能率检测，以便及时发现节能率不合格的产品、有故障的产品或节能参数设置不合适的产品。这样，能够及时诊断出问题，在第一时间消除影响节能效率的原因，从而能够最大限度地节省电力。
由于用电设备的节能效率会随使用时间而下降，这就需要定期对用电设备的节能效率进行监控。在图2所示的方法中，除了用电设备刚启用时需要进行节能率检测，在正常使用一段时间之后，也要及时进行节能率检测，以便及时发现那些节能率老化的产品，即节能率下降的产品。这样，就能够进一步提高节能效率，进一步节省电力。因此，图2所示的方法需要反复执行如下阶段：节能率检测阶段->正常工作阶段->节能率检测阶段->正常工作阶段......。
图3为楼宇节能集控方法的主流程中的节能率检测步骤S1的一种子流程图。如图3所示，该子流程图主要包括如下步骤：
S101：获取并保存用电设备的初始能耗数据P0；
S102：使所述用电设备进入节能工作模式，并运转第一时间周期T1；
S103：获取并保存用电设备的当前能耗数据P1；
S104：使所述用电设备进入非节能工作模式，并运转第一时间周期T1；
S105：获取并保存用电设备的当前能耗数据P2；
S106：重复上述步骤S102～S105，直至用电设备的总运转时间达到预设检测时间长度2*N*T1，其中N为正整数；和
S107：根据用电设备的能耗数据计算节能率η，并保存该节能率η。
图4为楼宇节能集控方法的主流程中的节能率检测步骤S1的另一种子流程图。如图4所示，该子流程图主要包括如下步骤：
S101：获取并保存用电设备的初始能耗数据P0；
S102：使所述用电设备进入非节能工作模式，并运转第一时间周期T1；
S103：获取并保存用电设备的当前能耗数据P1；
S104：使所述用电设备进入节能工作模式，并运转第一时间周期T1；
S105：获取并保存用电设备的当前能耗数据P2；
S106：重复上述步骤S102～S105，直至用电设备的总运转时间达到预设检测时间长度2*N*T1，其中N为正整数；和
S107：根据用电设备的能耗数据计算节能率η，并保存该节能率η。
图5为楼宇节能集控方法的主流程中的节能率检测步骤S1的再一种子流程图。如图5所示，该子流程图主要包括如下步骤：
S101：获取并保存用电设备的当前能耗数据P1；
S102：使所述用电设备进入节能工作模式，并运转第一时间周期T1；
S103：获取并保存用电设备的当前能耗数据P2；
S104：使所述用电设备进入非节能工作模式，并运转第一时间周期T1；
S105：重复上述步骤S101～S104，直至用电设备的总运转时间达到预设检测时间长度2*N*T1，其中N为正整数；
S106：获取并保存用电设备的最终能耗数据Pend；和
S107：根据用电设备的能耗数据计算节能率η，并保存该节能率η。
图6为楼宇节能集控方法的主流程中的节能率检测步骤S1的又一种子流程图。如图6所示，该子流程图主要包括如下步骤：
S101：获取并保存用电设备的当前能耗数据P1；
S102：使所述用电设备进入非节能工作模式，并运转第一时间周期T1；
S103：获取并保存用电设备的当前能耗数据P2；
S104：使所述用电设备进入节能工作模式，并运转第一时间周期T1；
S105：重复上述步骤S101～S104，直至用电设备的总运转时间达到预设检测时间长度2*N*T1，其中N为正整数；
S106：获取并保存用电设备的最终能耗数据Pend；和
S107：根据用电设备的能耗数据计算节能率η，并保存该节能率η。
需要特别说明的是，前述‘当前能耗数据’是指用电设备的当前的总用电量；前述‘初始能耗数据’是指用电设备开始时刻的总用电量；前述‘最终能耗数据’是指用电设备最后时刻的总用电量。
这里不妨以图3所示的实施例来具体说明如何计算节能效率。在图3中，不妨假设N＝1，即步骤S102～S105只执行一次，那么可获得用电设备在节能工作模式下所消耗的电量为P(1，N)＝P1-P0；用电设备在非节能工作模式下所消耗的电量为P(2，N)＝P2-P1；用电设备的节能率为η(N)＝[(P2-P1)-(P1-P0)]/(P2-P1)＝[P(2，N)-P(1，N)]/P(2，N)。以此类推，可计算出当N＝2，3，4....时的节能率。
这里再以图5所示的实施例来具体说明如何计算节能效率。在图5中，不妨假设N＝1，即步骤S101～S104只执行一次，那么可获得用电设备在节能工作模式下所消耗的电量为P(1，N)＝P2-P1；用电设备在非节能工作模式下所消耗的电量为P(2，N)＝Pend-P2；用电设备的节能率为η(N)＝[(Pend-P2)-(P2-P1)]/(Pend-P2)＝[P(2，N)-P(1，N)]/P(2，N)。以此类推，可计算出当N＝2，3，4....时的节能率。
优选地，在本发明的实施例中，前述第一时间周期T1为一天。需要说明的是，第一时间周期T1也可以为两天，但是时间越长，检测精度会越低，最理想的第一时间周期T1应当为一个完整天。
优选地，在本发明的实施例中，前述预设检测时间长度2*N*T1为两个星期。需要说明的是，预设检测时间长度2*N*T1也可以为四个星期，六个星期，八个星期或更长，时间越长，检测精度越高，但是检测时间不能过长，过长了反而会造成能源浪费，因为在检测阶段用电设备需要在非节能工作模式下工作。
优选地，在本发明的实施例中，前述节能率检测步骤S1包括以天为单位输出用电设备的日能耗数据和日节能率数据的步骤。
优选地，在本发明的实施例中，前述节能率检测步骤S1包括以星期为单位输出用电设备的周能耗数据和周节能率数据的步骤。需要说明的是，根据检测阶段时间的长度，前述节能率检测步骤S1还可以包括以月为单位输出用电设备的月能耗数据和月节能率数据的步骤。
优选地，在本发明的实施例中，前述步骤S4中的正常工作阶段的时间长度为半年或一年。
优选地，在本发明的实施例中，前述步骤S3中的用电设备的控制参数包括电流、电压和频率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。