基于LonWorks大型公共建筑能耗远程监控系统的研究与实现

摘要

随着我国经济建设和社会文明的高度发展，环境和资源问题日益突出，节能减排的压力越来越大。在我国社会总能耗中，建筑能耗占据了相当大比例。在建筑能耗中，国家机关办公建筑和大型公共建筑运行阶段高耗能的问题得到越来越多的重视，如何提高既有大型公共建筑的运行水平，大力推广建筑节能已成为建设部门面临的重要工作。为此，国家有关部委提出了《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》，要求建立能耗监测平台，对国家机关办公建筑和大型公共建筑实行能耗动态监测，进而推动能耗统计、能源审计、能效公示以及节能改造工作。
　　 本文依据相关技术导则、条文规范，在分析研究能耗远程监控系统体系的基础上提出了大型公共建筑能耗数据采集与监测平台的设计思路，并在示范工程环境下搭建了能耗远程监控系统的基础平台。
　　 本文研究并初步设计了基于LonWorks总线技术的能耗远程监控系统，实现了对建筑用电量、用水量及用气量实时采集、监测与控制。系统由现场远程终端单元、数据采集器和上位机构成。远程终端单元主要完成数据的计量和处理，由LonWorks智能节点完成，数据采集器主要完成数据的收集、传输，由i.LoN100完成。LonWorks智能节点主要完成数据的采集、处理并向数据采集器i.LON100传送数据；i.LON100完成与各智能节点的数据通信，并通过OPC（OLE Process Control）接口实现与上位机监控程序的通信。上位机主要对数据采集器传输的数据进行实时存储、显示和数据分析等。为便于对现场数据的监控，形成完整的网络监控系统，采用InTouch监控软件设计了上位机的监控界面。在此，应用LNS OPC Server和InTouch的OPC Client特性建立了InTouch与LonWorks网络之间的动态数据链接，实现了对空调控制系统的上位机监控、管理以及维护。
　　 数据采集器的软、硬件设计和上位机监测程序的设计均采用了模块化的设计思想，保证了系统的可靠性、稳定性、灵活性和可扩展性。
　　 本系统在示范工程中已完成了硬件平台搭建和软件系统调试运行，系统性能基本符合需求。为进一步搭建大型公共建筑能耗监测系统的标准化通用型平台奠定了基础。