基于物联网技术的建筑能源管理系统
基于物联网技术的能源管理系统研究
基于物联网技术的能源管理系统研究一、引言随着全球经济和人口的不断增长，能源需求量也随之快速增加。
而全球气候变化和能源安全等问题也越来越引起关注。
因此，通过物联网技术实现能源管理系统是当今社会亟需研究的一个重要领域。
本篇文章将围绕基于物联网技术的能源管理系统进行深入研究和讨论。
二、物联网技术在能源管理领域的应用现状1、物联网技术实现能源监控与分析在传统的能源管理系统中，往往需要人工进行数据采集和处理，效率低下且容易出现错误。
而基于物联网技术的能源管理系统可以实现实时数据采集、处理和分析，通过数字仪表和传感器获取能源相关数据，进行能源消耗分析和优化方案的制定。
2、物联网技术优化能源消耗通过物联网技术实现智能化能源控制，可以根据不同的需求调节能源消耗。
例如，通过智能家居系统，可以通过手机或电脑控制家中的电器使用，实现能源消耗的调节和管理，从而达到节能的目的。
3、物联网技术实现能源的安全监控能源安全一直是国家面临的一个重要问题。
基于物联网技术的能源管理系统可以实现远程监控、预警和故障处理等功能，从而提高能源的安全性。
三、基于物联网技术的能源管理系统设计与实现1、系统架构设计系统架构是能源管理系统的核心部分，主要包括硬件和软件两个部分。
硬件方面，需要选取合适的数字仪表和传感器进行数据采集。
软件方面，需要通过计算机网络和云计算技术实现数据的存储和处理。
2、能源数据采集与处理基于物联网技术的能源管理系统的核心是能源数据的采集和处理。
在数据采集方面，需要考虑采集设备的选择和布局。
在数据处理方面，可以使用机器学习和人工智能等技术实现数据的分析和优化方案的选择。
3、数据存储与云计算能源管理系统的数据需要进行存储和管理。
传统的存储技术往往需要耗费大量的资源和空间。
而通过云计算技术可以实现数据的远程存储和管理，大大提高系统的运行效率和可靠性。
4、安全性和隐私保护在基于物联网技术的能源管理系统设计中，安全性和隐私保护是非常重要的一环。
基于物联网的智能建筑节能管理系统设计与实现
基于物联网的智能建筑节能管理系统设计与实现随着人们对可持续发展和环境保护意识的增强，节能与环保成为当前建筑行业的重要课题。
为了降低建筑能源消耗，提高能源利用效率，并为用户提供舒适的室内环境，基于物联网的智能建筑节能管理系统应运而生。
一、系统设计智能建筑节能管理系统主要由传感器网络、数据采集与处理系统、控制系统以及办公终端组成。
传感器网络负责采集建筑内部各种环境参数，如温度、湿度、光照强度等。
数据采集与处理系统负责接收传感器数据并对其进行处理，提取有用信息。
控制系统根据数据处理结果控制建筑设备运行，以实现节能目标。
办公终端用于管理和监控整个系统的运行。
在系统设计中，应重点考虑以下几个方面：1. 传感器的选择与布置: 合适的传感器选择与布置是系统运行的基础。
根据建筑特点和节能目标，确定需要采集的环境参数，并选择合适的传感器进行采集。
2. 数据采集与处理系统: 数据采集与处理系统应具备高效可靠的数据采集能力，并能对数据进行实时处理与分析，提取有用信息。
采用云计算技术可以实现大数据存储和处理。
3. 控制系统: 控制系统应能够根据数据处理结果自动控制建筑设备的运行，如空调、照明等。
控制算法的设计应充分考虑节能效果和用户舒适度的平衡。
4. 办公终端: 办公终端应提供友好的人机交互界面，方便用户对系统进行管理和监控。
用户可以通过办公终端调整系统参数，查看能耗情况以及节能效果等。
二、系统实现在智能建筑节能管理系统的实现过程中，需要进行系统硬件和软件的开发与集成。
1. 硬件开发与集成: 根据系统设计需求，选择相应的硬件设备，包括传感器、控制器、通信模块等。
各硬件设备之间的集成需要确保数据的高效传输和协同工作。
2. 软件开发与集成: 软件开发是系统实现的核心环节。
需要编写数据采集与处理系统的程序代码，开发控制系统的算法和逻辑，并设计办公终端的用户界面。
3. 系统测试与调试: 完成系统硬件和软件的开发后，需要对整个系统进行测试和调试，确保系统能够正常运行并满足设计需求。
物联网在智能建筑中的应用与智慧节能管理技术
物联网在智能建筑中的应用与智慧节能管理技术近年来，物联网技术的快速发展和智能建筑概念的兴起为人们的生活带来了巨大的变化。
物联网技术的应用在智能建筑中发挥着重要的作用，并通过智慧节能管理技术实现了对能源的高效利用。
本文将探讨物联网在智能建筑中的应用，并介绍智慧节能管理技术的相关内容。
一、物联网在智能建筑中的应用1. 智能安防系统物联网技术可以使智能建筑实现更加智能化和高效的安全管理。
通过将监控摄像头、门禁系统、烟雾报警器等设备与互联网连接，实现对智能建筑各个角落的实时监控和管理。
同时，物联网技术还能自动触发报警并向相关人员发送警报信息，提高智能建筑的安全性。
2. 智能照明系统智能建筑的照明系统也可以通过物联网技术实现智能化控制。
传感器可以感知到周围环境的亮度和人体的活动，从而智能地调节灯光的亮度和开关。
此外，还可以通过与日出和日落时间的联动，实现自动开关灯，进一步提高能源利用效率。
3. 智能空调系统物联网技术可以将智能建筑的空调系统与温湿度传感器、电能表等设备相连，实现智能化的空调控制。
通过实时监测室内外温湿度、人员活动量等信息，系统可以智能地调节空调的制冷和制热功能，提高舒适度的同时也实现了节能减排的目标。
4. 智能用电管理系统物联网技术可用于智能建筑的用电管理。
通过与电表和插座连接，可以实时监测每个房间或设备的用电情况，并通过手机或电脑端的应用程序进行实时显示和远程控制。
用户可以随时查看用电量及费用，合理调整用电计划，达到智慧节能的目标。
二、智慧节能管理技术1. 能源监测与预测利用物联网技术，智能建筑可以实时监测各个设备和系统的能源消耗情况。
通过数据分析和建模，可以预测未来的能源需求，并制定相应的节能措施。
这种智能预测技术可以有效减少能源浪费，实现能源的高效利用。
2. 能源自动调节智慧节能管理技术可以通过物联网技术实现对能源的自动调节。
例如，当室内温度过高时，系统可以自动降低空调的制冷功率；当室内无人时，系统可以自动关闭不必要的灯光和电器设备等。
物联网技术在智慧建筑中的应用
物联网技术在智慧建筑中的应用智慧建筑是近年来被广泛提及的一个概念，它将新兴科技应用于建筑设计、建筑设备、管网自控等方面，从而实现更智能化、更节能化、生态友好的建筑模式。
其中，物联网技术的应用尤为重要，它可以实现建筑设备的联动、数据的自动采集与分析、用电量的追踪和优化等一系列功能。
本文将探讨物联网技术在智慧建筑中的应用情况。
一、能耗管理智慧建筑可以通过网络连接各类传感器和监控设备，实时获取建筑内的数据信息。
比如，通过传感器感知空气质量、温度、湿度等环境参数，掌握建筑的真实状态。
利用这些数据，智慧建筑可以更好地管理建筑的能耗，在人员少或非工作时间，空调、照明等设备可以定时关闭或降低功率，从而节省能源费用。
智慧建筑还可以利用太阳能、风能等可再生资源，实现建筑能耗的自给自足。
二、智能安防在智慧建筑中，安防监控和管理非常重要。
物联网技术可以实现建筑安防设备的联动。
通过传感器、摄像头等设备，保护建筑中人员和财产的安全。
针对正常的情况，物联网建筑可以主动预防和预警，避免不必要的安全事件发生。
当有异常情况出现，智慧建筑可以自动触发警报机制，提示安保人员及时采取措施，从而保护更大范围内建筑的安全。
三、智能办公智慧建筑意味着不仅建筑设备自动化，办公过程也可以数字化。
智能办公是一个新概念，将各个管理场景高效地集成到一起实现便利管理。
智能设备可以通过物联网技术和办公系统实现互联互通，比如智能打印、智能投影等应用，从而更好的提升工作效率和便利性。
四、智慧运维物联网技术提供的一项很大的优势，就是为智慧建筑提供了可远程监测、管理、调节的方式。
通过预测性维护，延长建筑设备的使用寿命，大幅减少故障的发生频率。
而且，物联网技术还可以通过长期的数据积累，帮助建筑管理人员分析建筑运行情况，制定更科学有效的运维策略，提高建筑设备的运行质量，降低管理成本。
五、智能停车停车场智能化也是智慧建筑的一部分。
物联网技术可以实现停车场的智能管理。
停车场设备可以通过车载物联设备和监控系统进行数据信息的传输，实现建筑停车场和车辆的实时交流，提高停车的效率，减少时长，全方位管理停车区域的车流量、车位等信息，提高停车场的利用率和运营效率。
基于物联网技术的智能建筑能耗管理系统设计与实现
基于物联网技术的智能建筑能耗管理系统设计与实现随着物联网技术的迅猛发展，智能建筑逐渐成为未来城市发展的重要方向。
智能化建筑能够利用物联网技术和传感器等设备，实现对建筑的智能监控和管理，以提高能源利用效率，降低能耗，实现可持续发展。
本文将介绍基于物联网技术的智能建筑能耗管理系统的设计与实现。
一、系统功能设计1. 实时数据监测与采集智能建筑能耗管理系统需要通过传感器等设备实时监测建筑的能耗情况，并将数据采集到系统中。
监测的数据包括电力、照明、空调、供水等能源消耗情况，以及室内环境的温度、湿度等数据。
2. 功能分析与能耗预测系统通过对历史数据的分析，结合当前的能耗数据，进行能耗预测，根据不同时间段和季节的能耗特点，提供合理的能源供给方案，以降低能耗。
3. 能源控制与优化策略系统可以根据实时数据和能耗预测结果，对建筑内的设备进行控制，优化能源的使用。
例如，根据室内温度和人员数量自动调节空调温度和风速，控制灯光亮度和开关。
通过智能化的能源控制，实现能源的高效利用。
4. 远程监控与操作智能建筑能耗管理系统支持远程监控和操作，用户可以通过手机App或者web界面实时查看能耗情况和设备运行状态，远程控制建筑内的设备。
这样，用户可以随时随地对建筑能耗进行调整和优化，提高能源利用率。
二、系统设计与实现1. 硬件设计在智能建筑能耗管理系统中，硬件组成主要包括传感器、控制器和通信模块。
传感器用于实时监测建筑内的能耗情况和环境参数，控制器负责对设备进行控制，通信模块用于将传感器采集的数据传输到系统中。
2. 软件设计系统的软件设计主要包括前端界面设计、后端数据处理与分析以及通信协议设计等。
前端界面设计需要实现用户友好的界面，提供能耗监测、设备控制和能耗预测等功能。
用户可以通过界面进行对建筑能耗的实时监控和远程操作。
后端数据处理与分析是整个系统的核心，需要对采集到的能耗数据进行存储和分析。
存储使用数据库，例如MySQL进行数据存储，通过建立数据模型和算法，实现能耗预测和优化策略。
物联网技术在能源管理中的应用
物联网技术在能源管理中的应用在当今社会，能源管理问题变得越发突出，随着科技的迅猛发展，物联网技术作为新兴技术在能源管理中发挥着越来越重要的作用。
物联网技术是指利用传感器、通信技术等手段将各种设备和物品连接至互联网，实现信息的互联互通，从而实现远程监控、智能控制等功能。
本文将探讨物联网技术在能源管理中的应用，并重点分析其在能源监测、能源调度、能源优化等方面的作用。
一、物联网技术在能源监测中的应用1.1 传感技术在能源监测中的作用传感器是物联网技术的核心组成部分，能够实时感知能源设备的运行状态、能源消耗情况等信息。
通过传感器采集的数据，可以实现对能源的实时监测和分析，帮助管理者了解系统的运行情况，及时发现异常情况并进行处理。
例如，通过安装温度传感器来监测机房的温度，可以及时发现设备过热的问题，从而采取措施避免设备损坏。
1.2 数据采集与处理技术的应用在能源监测中，数据采集与处理技术起着至关重要的作用。
物联网技术可以实现对能源设备的数据采集和实时传输，同时利用大数据分析和人工智能技术对数据进行处理和分析，提取有效信息，为能源管理决策提供支持。
通过数据的分析，可以了解能源消耗的规律性，并根据数据指标进行相应的调整和优化。
1.3 远程监控技术的应用在能源管理中，远程监控技术可以实现对能源设备的远程监视和控制，能够随时随地监控设备的运行状态，及时发现问题并采取措施。
通过物联网技术，可以将各种能源设备连接至互联网，实现远程监控，极大地提高了能源管理的效率和便利性。
例如，通过远程监控系统可以对水泵进行定时启停，避免能源浪费。
二、物联网技术在能源调度中的应用2.1 智能调度系统的建设物联网技术可以实现对不同能源设备的智能调度，根据实时数据分析和需求预测等技术，自动优化能源消耗，提高能源利用率。
智能调度系统可以根据当前能源需求和成本情况，在不同时间段对设备进行合理调节，避免能源浪费和成本过高。
通过物联网技术，可以实现设备之间的信息交换和优化配合，实现整体的能源调度。
浅谈基于物联网技术的能源管理系统
浅谈基于物联网技术的能源管理系统作者：刘世栋朱卫国朱锦泉来源：《物联网技术》2016年第12期摘要：文中分析了能源管理设备节能的重要性及如何建设能源管理系统与能源管理系统结合物联网技术的趋势。
简要介绍了物联网的系统结构及相关技术和基于物联网的建筑设备能源管理系统的系统构架、系统功能、关键技术等。
关键词：能源管理；物联网；系统构架；系统功能；关键技术中图分类号：TP311.5 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）12-00-030 引言当前我国经济发展面临着能源依赖性高但利用率低的问题，节能对实现国民经济的可持续发展至关重要。
调查显示，建筑耗能约占我国社会能耗的1/3，随着“建设节约型社会”概念的提出，建筑设备中的节能应用越来越受到重视，“绿色节能”已成为楼宇建筑的发展方向。
物联网是继互联网后的第四代计算模式，代表了下一代信息发展技术，被称为下一个万亿级产业。
物联网是物物相连的互联网，可实现物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。
物联网已列入国家发展战略，它的应用将涉及未来社会的各个行业领域。
随着物联网技术的日益成熟，建筑设备物联网技术已经成为智能建筑技术中的关键技术，物联网技术与智能建筑设备能源管理系统的结合，能够实现建筑群能耗的统筹管理，符合当代智慧城市的能源管理要求，是现代建筑发展的必然结果。
1 系统构架1.1 物联网介绍物联网是通过射频识别、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议把物品与互联网连接起来以进行信息交换和通信，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网集成了多种感知、通信与计算技术，不仅使人与人（Human to Human，H2H）之间的交流变得更加便捷，还使人与物（Human to Thing，H2T）、物与物（Thing to Thing，T2T）之间的交流变成可能，最终将使人类社会、信息空间和物理世界（人、机、物）融为一体。
基于物联网的智能建筑管理与能耗控制
基于物联网的智能建筑管理与能耗控制智能建筑管理与能耗控制是近年来随着物联网技术的快速发展，成为建筑行业的热门话题。
通过物联网技术，智能建筑可以实现远程监控、数据分析和智能控制，从而提高建筑的管理效率和能源利用效率。
本文将探讨基于物联网的智能建筑管理与能耗控制的现状、挑战和未来发展趋势。
智能建筑管理系统基于物联网技术，通过传感器、控制设备和网络通信等技术手段，将建筑的各个系统（如照明、空调、安防等）连接在一起，从而形成一个统一的管理平台。
通过这个平台，运维人员可以实时监控建筑的各项指标，如能源消耗、室内环境条件等，以便及时采取相应的措施。
一方面，智能建筑管理系统可以提高建筑的管理效率。
传统的建筑管理通常需要大量的人力物力去巡检、记录和维护，这不仅费时费力，而且容易出现漏检遗漏的情况。
而有了智能建筑管理系统，可以通过传感器实时监测设备的运行状态，及时发现故障并进行维修。
此外，系统还可以自动进行数据分析，并提供智能化的管理建议，帮助运维人员更好地制定管理策略。
另一方面，智能建筑管理系统还可以实现能源的智能控制，从而降低能耗。
根据统计数据显示，建筑行业是全球能源消耗的最大部分之一，而且大部分能源消耗是不必要的浪费。
通过智能建筑管理系统，可以实时监测建筑的能耗情况，并根据实际需求进行智能调节。
比如，通过智能照明系统可以实现光线自动调节，根据室内环境和光照需求合理控制照明强度，从而降低不必要的能耗。
此外，智能空调系统也可以根据实际需求精确控制温度和湿度，避免能源的浪费。
然而，智能建筑管理与能耗控制面临着一些挑战。
首先，物联网技术的广泛应用使得建筑系统面临着更严密的网络安全威胁。
建筑系统中的传感器和控制设备容易受到黑客攻击，并可能对建筑系统造成破坏或瘫痪。
因此，保障智能建筑系统的网络安全至关重要。
其次，智能建筑管理系统还面临着复杂的数据处理与分析问题。
建筑系统产生的数据量庞大，并且需要进行实时处理和分析，以便提供有用的管理信息。
基于物联网技术的智慧能源管理系统设计
基于物联网技术的智慧能源管理系统设计智慧能源管理系统是基于物联网技术的一种创新应用，它通过实时的数据传输和智能分析，实现对能源消耗的监测、控制和优化，以实现能源的高效利用和成本的降低。
本文将对基于物联网技术的智慧能源管理系统的设计进行探讨。
一、系统需求分析智慧能源管理系统的设计，应该首先进行需求分析，明确系统的功能和目标。
在这方面，我们可以从以下几个方面进行分析：1. 实时监测能源消耗：系统需要能够实时地获取能源消耗数据，包括电力、燃气、水等能源，以便进行监测和分析。
2. 预测和优化能源消耗：系统应该能够根据历史数据和外部环境条件，预测未来的能源消耗趋势，并提出相应的调整方案，以实现能源的优化利用。
3. 远程控制能源设备：系统需要提供远程控制能源设备的功能，以便实现对能源设备的统一调控和管理。
4. 能源异常报警：系统应该能够检测和识别能源异常情况，并及时发出报警，以便及时采取措施进行处理。
二、系统架构设计基于物联网技术的智慧能源管理系统的架构设计应该符合以下几个原则：1. 多层次架构：系统应该采用分层架构，将传感器、数据管理、分析处理和应用系统分为不同层次，以便实现系统的高可扩展性和灵活性。
2. 分布式部署：系统应该支持分布式部署，以便实现系统的高可靠性和容错能力。
3. 数据采集和传输：系统应该支持多种传感器的数据采集和传输，并能够实现实时数据传输和存储。
4. 数据分析和处理：系统应该具备强大的数据分析和处理能力，能够实现数据的实时分析和处理，并提供相应的优化方案。
5. 用户接口和展示：系统应该提供友好的用户接口和展示界面，以便用户可以方便地监测能源消耗情况和进行实时控制。
三、系统关键技术1. 传感器技术：系统需要采用先进的传感器技术，实现对能源消耗的精确监测。
例如，可以使用智能电表、智能水表等设备，实时采集能源消耗数据。
2. 数据采集与传输技术：系统需要支持多种不同传感器的数据采集和传输。
可以使用无线传感网络如ZigBee、LoRa等技术，实现对传感器数据的快速采集和传输。
基于物联网的能源智能化管理系统设计与实现
基于物联网的能源智能化管理系统设计与实现随着科技的不断进步和发展，物联网技术逐渐在各行各业得到应用。
能源管理是一个重要的领域，利用物联网技术进行能源智能化管理已成为一个热门课题。
本文将介绍一个基于物联网的能源智能化管理系统的设计与实现。
一、系统设计1. 系统架构该能源智能化管理系统采用了分布式架构。
系统包括物联网终端设备、数据中心和用户界面三个主要组成部分。
物联网终端设备负责采集能源相关的数据，比如电力、水、气的用量，以及温湿度等环境参数。
这些数据通过传感器传输到数据中心。
数据中心是整个系统的核心，负责存储和处理采集到的数据。
通过云计算和大数据技术，数据中心能够实时分析和反馈能源使用情况，并根据分析结果生成相应的报表和统计数据。
用户界面是供用户访问和管理系统的界面。
用户可以通过手机、电脑等终端设备访问系统，查看能源使用情况、设置能源策略以及接收能源管理的建议。
2. 功能设计该系统具有以下核心功能：能源数据采集和监测：通过物联网终端设备，系统能够实时采集和监测能源的使用情况，包括用量、功率等指标。
能源分析和优化：数据中心利用大数据技术，对采集到的能源数据进行分析和优化。
通过对能源使用情况的分析，系统能够发现能源的浪费和不合理使用，并提出相应的优化措施。
实时报警和预警：系统能够根据设定的阈值，对能源的异常情况进行实时报警和预警。
比如当某个房间的电力消耗超过预设值时，系统会发送警报信息给用户。
能源数据报表和统计：数据中心能够生成能源使用和节约情况的报表和统计数据，为用户提供参考和决策依据。
二、系统实现1. 物联网终端设备物联网终端设备采用传感器进行数据采集，通过各种通信方式将数据传输到数据中心。
传感器的选择应根据实际的应用场景和要求进行，常见的传感器有电力、水、气的传感器，以及温度、湿度等环境参数的传感器。
2. 数据中心数据中心是整个系统的核心和处理中心，具备大数据存储和处理能力。
数据中心应采用云计算技术，以满足系统对大数据存储和计算的需求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
物联 网 的 结 构 如 图 1 所 示，主 要 由 三 大 块 组成：
（ 1） 感知层。包括各类传感器、控制器等数 据采集控制设备，及构成这些设备互联的底层传 感网络组成的设备感知层。感知层中的智能终 端、智能传感器、射频识别及传感网络，组成了物 联网的底层基础。
（ 2） 对于 RS-232 /422 /485、SDK、ODBC 等私 有通信协议，根据子系统的协议开发出相应的通 信驱动程序，驱动程序测试通过后，根据协议中 的内容进行变量映射，根据现场信息点分布图组 态为统一监控界面。 2． 1． 3 底层
底层能源管理系统可集中采集现场计量仪 表能耗数据及其他控制参数，同时也可下发命令 给执行器，实现各种控制功能。各种计量仪表通
物联网用途广泛，遍及绿色农业、工业监控、 能耗管 理、智 能 电 网、远 程 医 疗、智 能 家 居、智 能 交通和环境监测等多个领域。
将物联网技术引入到宏观层面的建筑能耗 管理中来，搭建有线和无线相结合的网络，底层 运用现场传感器及设备，上层使用托管的云计算 服务，用 云 计 算 的 强 大 能 力，可 轻 松 实 现 基 于 Web 服务的远程管理。利用物联网技术，将能耗 数据汇集到建筑能源管理数据中心，由数据中心 进行数据分析、处理，从而提供更高级的数据应 用服务，进而对建筑群能耗进行综合统筹管理， 解决了传统建筑能耗管理存在的问题。
物联网技术的建筑能源管理系统的具体案例，介绍了物联网在建筑能源管理中的 应用。
关键词： 节能； 物联网； 建筑； 能源管理； 云计算
中图分类号： TU 855 文献标志码： B 文章编号： 1674-8417（ 2012） 07-0010-05
张 红（ 1988—） ，女， 硕 士 研 究 生，从 事 建 筑智能化及物联网方 面的研究。
该建筑能源管理系统的能源管理应用方案 架构如图 3 所示。
图 3 能源管理应用方案架构图
（ 1） 前端机数据采集与汇总。 （ 2） 智能园区公共服务平台提供了智能园 区能源管理系统应用服务。 （ 3） 应用与展示中心通过大屏幕系统，对园 区能耗进行监控，并对能耗数据进行统计与对比。 （ 4） 通过调度操作台对园区能源进行调度
建筑能源管理平台是部署在公共网络云上 的一种物联网数据服务平台，该服务平台能够处 理和分析接入物联网云的各类数据，经过物联网
·12·
数据服务平台处理过的数据可被推送给设备监 视者，同时也可将处理的数据结果直接推送给智 能设备，智能设备通过物联网数据服务平台处理 的结果指令执行某种动作或响应，实现对全系统 的管理，以 及 能 耗 数 据 的 储 存、加 工、查 询、分 析 等高级能源管理功能。
·节能技术·
过现场总线或以太网（ 有线、无线） 连接到系统采 集终端。
系统还内置 AI、DI、AO、DO 端口，直接采集带 远传功能的电表、水表、燃气表等计量仪表和传感 设备数据，也可下发指令到执行器，执行参数设定 等控制。根据建筑耗能情况分析和上级指令有选 择地对耗能设备进行起停控制，实现节能需求。
（ 2） 网络层。将底层传感器数据传输到互 联网上的网络层。网络层运用各种接入技术，如 以太网、GPRS、3G、WiFi 甚至卫星通信等，最终接 入互联网。云技术强大的存储、查询、计算能力， 也都归属于这一层。
图 1 物联网系统结构图
（ 3） 应用层。根据客户自身需求，利用感知 数据或状态为用户提供有效的特定服务应用层。 应用层是对感知数据的一种特定形式的呈现。 1． 3 物联网在能源管理中的应用
系统通过短信和 GPRS / CDMA 方式传送用 能数据至能源管理平台。底层系统的现场部分 采用工业以太网、Modbus、RS-485 为主要的现场 总线，以有 线 传 输 为 主、无 线 传 输 补 充 的 方 式 传 输能 耗 数 据。无 线 采 集 系 统 上 行 支 持 GPRS、 WiFi、3G、433、ZigBee 等多种通信方式，水、电消 耗量采集将使用基于 Modbus 总线的集抄系统； 部分设备数据采集将使用 RS-485 总线与工业以 太网相结合的方式； 终端信息发布系统直接采用 工业以太网总线。 2． 2 能源管理应用方案架构
·节能技术·
基于物联网技术的建筑 能源管理系统
张 红1 ， 王 娜1 ， 尚伟林2 ， 李宏侠1 ( 1． 长安大学 电子与控制工程学院，陕西 西安 710061; 2． 航天恒星空间技术应用有限公司，陕西 西安 710075)
摘 要： 对物联网技术应用于建筑能源管理中的必要性进行了分析，并通过基于
1 物联网及其在能源管理中的应用
1． 1 物联网的定义 物联 网 是 通 过 射 频 识 别 （ Radio Frequency
Identification，RFID） 、传 感 器、全 球 定 位 系 统、激 光扫描器等 信 息 传 感 设 备，按 约 定 的 协 议，把 任 一物品与 互 联 网 连 接 起 来，进 行 信 息 交 换 和 通 信，以 实 现 智 能 化 识 别、定 位、跟 踪、监 控 和 管 理 的一种网络。
要实现对微观层面的建筑能源管理分析，服 务于宏观层面的建筑能源管理工作，就涉及大量
王 娜（ 1955—） ，女，教授，从事智能建筑方面的研究。 尚伟林（ 1980—） ，男，从事基于物联网应用的智慧建筑产品的研发和项目管理。 李宏侠（ 1987—） ，女，硕士研究生，从事建筑智能化技术、物联网等方面的研究。
能源管理平台模块均采用 B / S 架构，用户使 用 Web 浏览器即可登录系统，无需在客户端安装 任何软件，方 便 易 用。 经 过 扩 展 后，用 户 也 可 通 过互联网远程访问。能源管理平台还可向市、省 级公司上报分类、分项等能耗数据。能源管理平 台及其他主要的服务模块分别安装于多个专用 服务器上，包括数据接收服务器、数据存储服务 器、数据备份服务器、Web 查询服务器、应用服务 器。数据接收服务器负责接收和处理能耗采集 终端上报的数据； 数据存储服务器负责存储数 据； 数据备份服务器负责数据备份任务，通过备 份服务器实时将数据存储服务器的数据镜像到 本机，实现数据存储冗余，当数据存储服务器出 现 故 障 或 数 据 丢 失 时，可 由 备 份 服 务 器 恢 复 数 据，Web 查询服务器负责运行 Web 服务，用服务 器驱动显示器，在中控室等实现各能耗参数实时 滚动展示和实时监控功能。 2． 1． 2 中层
在我国目前的国情下，宏观层面的建筑能源 管理是由政府主导的，部分工作由第三方参与。 微观的建筑能源管理主要是通过对建筑物的日 常运行维护和对用户耗能行为方式实施有效的 管理，并通过能效改善和节能改造实现节能。宏 观层面的建筑能源管理是以社会或国家的利益 作为工作角度，而微观层面的建筑能源管理则是 以建筑使用者利益为出发点，在具体实施时，微 观层面的建筑能源管理必须以宏观层面的建筑 能源管理为导向，宏观层面的能源管理则最终要 落实到微观层面的能源管理上来，以此来推动建 筑节能事业的发展。
随着数字化城市的发展，智能建筑正在由单 体向建筑群 方 向 发 展，因 此，建 筑 能 耗 管 理 不 仅 是单个建筑的能耗管理，也需要站在政府或某个
第三方的角度对建筑群甚至整个城市的能耗进 行分析管理，即建筑能耗管理可分为宏观管理和 微观管理。宏观的建筑能源管理主要是指政策 法规的制订，在建筑设计中贯彻节能标准，对工 程项目的建筑节能进行审核、评估、监管和验收。
系统结构的总体框架包括： 上层（ 建筑能源 管理平台） 、中层（ 通过网络接入集成平台） 和底 层（ 建筑能源管理系统） ，如图 2 所示。
图 2 系统结构总体框架图
系统又分为两层网络： 管理层和现场控制 层。管理 层 采 用 以 太 网 （ Ethernet ） 结 构，遵 循 TCP / IP 协议，支持 100 Mb / s 以上的传输速率，可 通过网桥 或 路 由 器 和 其 他 区 域 网、广 域 网 连 接， 也可通过调制解调器和国际互联网（ Internet） 连 接。系统采用 B / S 结构，支持远程用户工作站， 多个用户可同时浏览，具有远程呼叫等功能。现 场控制层采用能源管理系统现场控制总线和通 信协议。 2． 1． 1 上层
对于能源管理效果而言，建立以物联网数据 中心为核心的信息系统，是解决建筑运行能耗管 理问题的关键。在此基础上，将有利于建立专家 系统，为提升现代化管理水平打下基础； 全面和 深入的数据挖掘，为未来规划和决策提供依据； 与其他信息系统相结合，发挥数据聚合的作用， 提高管理能力和效率。建立以物联网数据中心 为核心的物联网信息系统，将完全改变传统管理 模式，以新的数据中心为切入点实现物联网信息 化服务，成为中国物联网产业发展的新方向，为 可持续发展及低碳经济创造新模式。
·10·
·节能技术·
的数据采集、整合与处理，这些数据内容庞大，形 式多种多样，并且随着时间推移而不断更新。科 学、高效地 处 理 和 利 用 这 些 数 据，在 以 前 是 无 法 想象的事情，需要配套的技术和解决方案对建筑 能耗进行精细化管理。利用物联网技术，将能耗 数据汇集到建筑能源管理数据中心，由数据中心 进行分析、处 理，从 而 提 供 更 高 级 的 数 据 应 用 服 务，可பைடு நூலகம்建筑群能耗进行综合统筹管理。
2 基于物联网技术的建筑能源管理系统
以航天恒星公司基于物联网的智能园区能
·11·
·节能技术·
源管理系统为例，介绍了基于物联网技术的建筑 能源管理系统。该系统通过“飞邻”物联网公共 数据应用服务平台将江阴广电中心的能耗管理 纳入系统，管理者可通过平台提供的信息化门户 访问，了解整栋建筑及各个楼层和各个房间的实 时能耗情况，并能够根据能耗的管理策略进行控 制管理。通过楼控系统和智能仪表系统 （ 前端 机） 将园区所有楼宇配电设施、供水设施等接入， 进行集中调 度 管 理，从 能 源 使 用 情 况、能 源 消 耗 分布、能源 配 给 情 况 等 多 方 面 进 行 数 字 化、图 形 化管理，提 供 能 耗 的 分 析、趋 势 预 警、报 警、联 动 控制等功能，对 于 能 耗 超 标、能 耗 管 控 进 行 集 中 调度。 2． 1 系统结构