——宏达信诺HXGE工业智能网关在楼宇能耗监测系统的应用

中国建筑节能协会统计发布的一项报告显示，我国建筑全过程能耗占全国能源消费总量的45%，其中建筑建成后运行维护环节耗能占比20%以上，建筑耗能已经成为我国能源消耗领域的重要组成部分。如何合理地在建筑领域使用和节约能源，对于全社会的节能减排具有重要的意义。而楼宇建筑能耗监测系统恰恰能帮助用户准确的了解建筑的能耗情况，为节能减排提供合理有效的依据。该系统对楼宇建筑中的用电量、用水量、用气量等能耗数据进行监测管理，同时对耗能设备的运行状态进行实时监控并给予科学的建议和管理。

需求分析

 本需求根据广东省某央企集团实际项目需求提炼而成，能耗监测系统仅为其整个系统平台的部分功能。能耗监测系统完成对建筑物能耗监测，需要具备能耗数据的即时收集、传送、储存、分类分项目能耗的汇总分析，通过一些能耗指标值展现等。具体来说，就是将整个建筑物内的水、电、气及设备的数据采集后，上传至系统平台后，然后进行数据的汇总分析，同时可以根据实际需要对现场设备进行远程的维护和管理。具体如下：

1）采集建筑物内各楼层中的水表、气表参数，并进行分项统计和汇总统计；

2）采集建筑物内各楼层中用电设备（照明、动力、空调等）的电能参数，并进行分项统计和汇总统计；

3）对建筑物内的空调、水泵、变压器、各类阀门、水表、电表等设备进行状态监控，实时关注设备运行状态；

4）能耗数据上传汇总至平台后与整体楼控系统整合，为能耗分析平台提供数据支撑。

5）用户可通过各类智能终端通过远程访问系统平台，了解当前能耗状况，工程师可在远端对系统中的控制器及设备进行维护。

系统架构设计
　　 建筑物能耗监测系统由：现场仪表层、通信设备层、系统平台层、应用层，四层架构组成，具体架构图如下图所示：
　　

系统架构说明：
　　1）现场仪表层
　　现场仪表层由各种计量装置所组成，包括电表、水表、气表等计量仪表，以及空调、机组等设备的控制设备，实时地对建筑物中的能耗数据进行收集，此部分为整个能耗监测系统的基础。
　　2）通信设备层
　　通信设备层是指实现建筑现场能耗数据计量装置与能耗监测系统平台的数据通信的层级。主要完成两部分工作：
　　●计量装置与数据采集器之间的传输
　　为了解决系统中多种设备接入问题，选用宏达信诺HXGE物联网智能网关作为数据采集器。HXGE智能网关可以与多种链路相连，包含TCP、UDP、串口、CAN等总线模式，满足现场不同种设备的物理连接需求。同时网关中搭载的软件平台针对建筑能耗行业中的各种仪表设备，配备了不同协议，比如BACnet、Modbus RTU/TCP、电力标准规约等等，而且其自身的开放性允许用户进行定制开发，从而实现各种数据的轻松接入。
　　●数据采集器与监测平台及其他系统的传输
　　宏达信诺HXGE智能网关作为数据采集器可以提供监测平台及其他系统所要求的接口协议，将实时数据统一转发上送，为能耗监测系统提供准确、及时的数据支撑。

      3）系统平台层
　　系统平台层除了楼宇能耗监测系统外，同时还包含了电梯监控系统、视频监控系统、消防监控系统、门禁管理系统等其他子系统，主要接收各楼层上传的包含能耗数据在内的各种系统数据，并完成数据的汇总统计和分析，并通过表格、曲线、视频等方式在本地进行数据展示。

  4）应用层
　　本项目中应用层主要位于该集团总部，总部将各个子公司的不同项目数据进行采集、处理和存储工作，并对数据进行“深加工”，挖掘其进一步的价值，为整个集团的数字化奠定了坚实的基础。