[发明专利]一种基于大数据平台的大型建筑能耗管理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及能耗管理技术领域，尤其涉及一种基于大数据平台的大型建筑能耗管理系统及方法。

背景技术

一直以来，日益严峻的能源形势受到了世界各国的高度重视和持续思考。我国是全球最大的发展中国家，近些年能源的消耗呈现急剧上升的态势，然而另一方面，我国自有能源相对短缺，对海外能源的依赖程度50％以上，能源安全问题已成为政府乃至全社会关注的焦点，严重影响到了我国国家安全和经济的可持续发展。在如此紧张的能源形势下，建筑能耗却占到了社会总能耗的32％，是资源消耗量最大的行业之一，如果能有效的管理好大型公共建筑的能耗，可以大量地减少对自然资源的消耗，减少对环境造成的污染和破坏，有助于生态平衡。我国现有的建筑基本上都是高耗能建筑，单位面积能耗要比相同气候条件的发达国家高出2～3倍。其中大型公共建筑占地5亿平方米左右，每年的耗电量约为70～300kWh，是普通建筑的10～20倍，是所有建筑中能源消耗最严重的建筑类型。目前我国每年仍以极快的速率进行城镇化建设，新建建筑面积20亿平方米，但其中95％以上仍是高耗能建筑。

我国的节能建筑的起步比较晚，建筑不紧高能耗，而且能源利用率很低，单位建筑的能耗比同等气候条件下的国家高出2-3倍。早期的大型公共建筑对节能问题考虑的不多，建筑的节能监测、审查确认也缺乏必要的技术手段。本世纪初，随着能源价格的上涨、环境问题的日益突出，政府对节能服务发展的支持力度逐年增大，国内逐渐开始重视大型公共建筑方面的节能。面对如此严峻的能源形势，研究如何利用现有技术手段帮助公共建筑有效节能已经成为当前公共建筑节能工作的重要方向。在诸多建筑节能手段中，对建筑能耗数据进行分析可以准确地了解建筑物耗能情况、预测运行费用、确定合适的节能措施，进而为建筑物节能诊断和改造提供决策支持。传统的建筑能耗分析方法大多采用能耗模拟的方式，这类方法不仅需要使用人员具备较多的建筑学知识，而且实际使用过程中局限性强、准确度低。随着当前各地区公共建筑能耗分项计量工作的开展，将会收集到越来越多的能耗数据，为从数据上客观精确地分析能耗提供了基础。但是，随着能耗数据越来越多，海量的数据同时也会导致“数据灾难”，难以快速有效地发掘有用的信息。数据挖掘方法不需要太多的专家领域知识，跳出繁琐的公式计算以专注数据的角度处理问题，已经在诸多领域获得了较好的应用效果。因此，研究如何将数据挖掘方法应用于公共建筑能耗数据分析具有十分重要的现实意义。本专利将在此技术与应用背景下，开展一种基于大数据平台的大型公共建筑能耗管理的方法的典型应用场景的研究工作。

以往的能耗数据统计往往只能通过人工对水、电、煤、油等能源费用单据的审核进行统计，这种统计的缺点在于：缺乏实时性，往往只能通过月末的各种能源费用单据进行统计，无法得知实时的动态用电信息；缺乏分类细项，往往只能统计总量，对分类分项的用能无法得知；缺乏持续性：每年都要进行统计，缺乏长期有效的检测体系。以上的缺点造成了能耗数据不准确，既无法完整描述建筑的用能特征，也无法为能源审计、能耗分析诊断等工作提供更多的依据。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于大数据平台的大型建筑能耗管理系统及方法，实现对大型建筑的能耗实时管理。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于大数据平台的大型建筑能耗管理系统，所述大型建筑能耗管理系统包括设备层、数据匹配层、数据层、服务层、应用层和数据展示层；其中，

所述设备层集成了可编程控制器/集散控制子系统、数据采集与监视控制子系统、楼宇设备自控子系统、视频监控子系统、MES子系统、ERP子系统、OA子系统，所述设备层集成的子系统对外提供不同类型的接口，用于与外部连接和大型建筑能耗数据采集，所述设备层协议处理采用独立插件形式，保证所述大型建筑能耗管理系统在协议处理上的灵活性和可靠性；

所述数据匹配层为所述大型建筑能耗管理系统的数据转换器，为所述服务层提供所需的数据适配器，包括OPC适配器、DB适配器；所述数据匹配层将通讯服务和数据库访问服务做成单独的适配器，通过XML文件映射、IOC控制反转技术完成数据配置工作，保证所述大型建筑能耗管理系统在数据库访问和通讯方式上的灵活性和可靠性；

所述数据层用于对所述设备层中的子系统采集到的数据进行格式转换，统一数据格式，将统一数据格式的数据存储到实时数据库中或历史数据库中；

所述服务层用于向各类应用或对外提供公开服务，所述服务层独立存在或作为合成服务；

所述应用层用于所述大型建筑能耗管理系统向用户提供应用功能；