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摘要：公共建筑的能耗問題是困擾城市低碳節能建設的重要方面和環節，引起包括政府相關機構和建設和使用單位的高度關注，為此一些必要的節能技術被充分應用于能耗管理，并取得一定的效果。而在智能化的管理中，能耗監控系統發揮著非常重要作用，該系統的技術發揮程度和應用水平，直接決定了能耗控制的質量，對該系統的優化有著非常現實的意義。本文對物聯網技術在公共建筑能耗監控系統中的優化作用進行了深入探討，有一定的現實意義。

關鍵詞：物聯網技術；公共建筑；能耗監控系統；優化

物聯網技術是信息技術的重要方面內容，在現代生產生活的很多領域都有較為廣泛的應用，是當前智慧城市建設等方面不可或缺的基本技術保障方式。在建筑能耗控制方面，物聯網技術可以實現多角度和細粒度的系統監控，形成節能處理的監測信息，為采取必要的節能措施提供支持。從目前我國建筑節能技術發展來看，還有很多需要進一步改進的方面，只有不斷進行技術的優化升級，才能形成更加先進和完善的節能保障體系，為城市的健康發展貢獻力量。

一、公共建筑能耗管理概述

城市建設中，對于節能減排是一項非常重要的方面，尤其對于建筑能耗，一直都是進行城市建設所要考慮的關鍵因素。從我國目前的發展水平來看，單位面積的建筑能耗可以達到發達國家的3～4倍，我國大多數城市中，90%以上的公共建筑存在能耗過高的問題。這些問題的存在不但造成了城市環境的惡化，同時對于經濟的發展也是不利的因素。從建筑耗能情況來看，年均每平方米耗能高達80～400kwh，照明、空調、通風、采暖是所有能耗中最主要的部分，而缺乏相應的能耗監控和管理是造成能耗嚴重的根本原因。加強相關方面的投入已經成為城市建設的重要共識，在新建筑進行建設時，會將相應的節能設施進行相應的處理，達到預期的節能目標。對城市公共建筑的能耗數據進行采集，這是節能減排工作的第一步，其采集可以通過人工和自動兩種方式進行。自動采集數據涵蓋了建筑分項和分類的能耗數據，可以通過物聯網等技術實時進行監控采集，再自動將這些數據傳輸到相應的數據處理系統，進行深入分析，確定具體能耗情況，并為下一步的整改奠定數據基礎。此時物聯網的功能就是收集相應的能耗信息，并直接傳遞給通信系統，其作用發揮的程度決定了監測質量和精度。

二、基于物聯網技術的公共建筑能耗監控系統優化

建筑能耗監測系統建設的目標就是要完成對建筑能耗全參數以及全過程的控制，其整合了能耗監測、溫度控制以及節能管理等基本功能。滿足國家在公共建筑節能管理指標以及技術要求，通過采用各種技術形式實現節能目標。建筑能耗的動態監測以及數據分析的基礎上，才可以完成相關的能耗管理，最終實現減排效果。其中，物聯網技術是必不可少的技術形式，對于能耗信息的收集有非常重要的影響和作用。

（一）物聯網技術在建筑能耗監控中的應用具體分析物聯網技術在建筑能耗監控中的應用情況，可大致用于兩個方面：一是環境監測，二是節能管理。1.環境監測物聯網技術可以對建筑物內的光照、溫濕度、噪聲等項目進行實時監測，以確定能耗發生的具體部位及其造成的環境影響，監測功能通過傳感器進行相關信息的獲取，并將所得的信息傳輸到相應的監控系統平臺上，由管理人員或自動控制軟件進行相應的設備運行狀態調整，以確保能耗保持在適宜的范圍內。這種基于環境監測的物聯網技術與空調等耗電量大的系統進行聯動，也能實現環境質量在各個時段的有效改善。2.節能管理物聯網技術用于節能管理，主要是將其與能耗監測儀表進行連接，對建筑內的電、水、氣、供暖等方面的能耗情況分別進行采集、整理和分析，利用數據的深入挖掘形成能耗模型，進而給建筑內部的能耗過大以及節能方法提供技術保障。

（二）基于物聯網技術的公共建筑能耗監控系統優化就目前我國公共建筑能耗監控系統建設情況而言，物聯網技術已經成為不可或缺的技術保障方式。其中，以WSN技術的采用最為廣泛，該技術的構成包三個部分：路由器、末端設備、網關，路由器的主要功能就是進行組網與通信功能，末端設備主要完成信息的采集以及對末端設備的自動控制和管理，而網關主要用于與控制中心和外網的通信連接功能。WSN在實際應用中有非常好的表現，可以實現自組網和自恢復等功能，同時還具備帶寬、功耗、成本都很低的使用特點，適用于遠程監控以及自動控制等用途。1.WSN在建筑能耗監測中的適用性從建筑能耗監測系統的整個組網結構圖可以看出，系統數據的終端采集設備基于WSN完成組網，該網絡包括許多終端傳感采集器和一個節點采集器。將WSN終端采集設備定義為一個信息采集點，而匯聚采集器則為匯聚節點。采集節點會按照匯聚節點傳來的各種控制命令對工作模式進行設置，該節點為整個網絡的核心，并發揮協調器以及網關的實際作用。匯聚點的功能實現是將區域網絡數據進行有效收集，并利用網絡輸送給數據中心。整個能耗監控系統的基本結構是以WSN技術的信息采集為基礎，通過WSN節點與各種能耗設備進行連接，基于無線網絡的自組網形式自動完成對建筑內的各種耗能設備運行等所形成的實時基礎數據，用戶可以隨時對這些耗能設備的耗能情況進行監測，對能耗的具體情況有充分的了解，并為有效改善能耗情況，優化建筑內的節能措施奠定基礎。WSN技術用于公共建筑的能耗監測，所建構的監控系統是基于WSN技術與實際節能控制相結合的應用領域，在功能結構中將物聯網技術與計算機處理技術進行充分整合，形成更加智能化的功能性信息獲取和處理體系。該體系的建設可以有效解決各種公共建筑內的能耗問題的監測需要，組網建設非常方便，對于建筑內的空間資源不會有太多占用，也不需要進行復雜的布線等施工環節，簡易可行，因此得到廣泛的認可和采用。采用自組網方式建設是常見選擇，該網絡以高容量的應用而受到推崇，比較適合在公共建筑中的能耗監測應用，是目前來看非常適合的公共建筑能耗監測系統技術。該技術形式不但組網可靠穩定，還可以進行低速率傳輸，且保持低功耗和高容量，在建設成本方面也非常低廉，適合那些包含終端設備數量巨大的網絡建設需求。2.對公共建筑能耗監控系統的技術優化在進行建設過程中，若公共建筑內已安裝電表和水表等耗能信息采集設備，且這些設備自帶485口，就可將其連接信息采集器，對數據進行讀取。要是這些儀表設備沒有配備485口，要對其進行改造或者直接調換相應的設備。對能耗數據進行采集其頻率可按照需要進行具體設計，通常情況下可控制在15分鐘/次與1小時/次的監測周期范圍內。其建設的基本原則是成本確定且不改動配電線路的基本條件下獲取實際能耗數據信息，對已經建成的配電線路上不進行拆換和干擾的方式進行系統的安裝。公共建筑內的能耗需求主要包括照明、電梯動力、消防、空調、通風、配電等方面，這些能耗信息進行有效獲取和輸送是完成建筑內各種節能控制的前提條件。在公共建筑中，尤其是那些已經建成的建筑物，最大的難題是在綜合布線方面的挑戰，其完成的工程量較大且在建設成本方面比較高昂，同時還會對大樓的總體環境表現出一定的破壞性作用。對建筑大樓能耗監控信息最優化的方式就是采用無線傳輸方式，而過去的WLAN、GSM、SCADA等無線信息系統的缺點比較明顯，包括功耗和運行成本高以及組網不方便等。針對這些問題，采用物聯網技術可以形成最佳的解決措施。基于物聯網技術開發的能耗監控系統其功能特點以無線傳感技術的相關信息采集以及傳輸為主要基礎技術，其網絡節點能夠完成溫度等信息參數的采集，也可以與各種能耗設備進行網絡接入，基于自組網方式對相關數據進行自動采集，管理者可以對各種能耗設備進行隨時監測，通過相應的數據處理平臺進行能耗診斷、評估和改造。從目前的建設情況看，該系統已充分用于國內許多公共建筑項目的能耗計量管理。尤其是酒店等建筑的專業性配電體系，能耗設備分散，采用基于物聯網技術的無線傳感系統有更大的應用優勢。在實際應用中管理者通過計算機平臺就可以進行更加智能化的管理。包括門禁、照明、空調、報警等能耗系統等可以混合進行組網，可以共用總線。這種建設方案可節約75%施工成本。設備可利用現場總線途徑，完成硬件的聯動功能，其運行的穩定性更高。因為系統平臺將多個能耗管理系統進行了集成處理，通過軟件平臺的管理，其操作和運用更加方便靈活。

三、結束語

綜上所述，就當前我國公共建筑的節能設計而言，有著非常廣闊的發展空間，各種先進的節能和監測技術被用于城市公共建筑能耗管理，對于提升相關管理的質量和效率有充分保證。物聯網技術在建筑能耗監控系統中的成分運用，有效提升了整個監控系統的運行效率，是非常必要的優化和完善。而物聯網技術自身的不斷升級也使得建筑節能方面的工作有了更多的武器和工具。加大相關方面的研究，這是必須認真做好的基礎性工作，是拓展物聯網技術應用深度非常重要的一種嘗試。

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作者：羅黎 單位：廣西電力職業技術學院