智能建筑能源管理系統(tǒng)

一個基于樓宇自控的智能建筑通常擁有三層的能源管理結(jié)構(gòu)：現(xiàn)場層、網(wǎng)絡(luò)層、管理層?，F(xiàn)場層包括各種現(xiàn)場設(shè)備，有傳感器、執(zhí)行器和各種智能儀表，智能儀表有水表、電表、氣表等?，F(xiàn)場層的通信采用現(xiàn)場總線標準，較為常用的有 RS485、M-BUS 等。網(wǎng)絡(luò)層是管理層和現(xiàn)場層之間相互通信的橋梁，將現(xiàn)場層采集到的數(shù)據(jù)信息上傳給管理層，同時將管理層發(fā)出的動作指令發(fā)送到現(xiàn)場層，讓現(xiàn)場設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的指令操作。管理層是對現(xiàn)場設(shè)備進行統(tǒng)一的監(jiān)視、控制和管理，同時將現(xiàn)場設(shè)備運行產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存儲到服務(wù)器中，用以記錄設(shè)備的日常運行日志和打印故障設(shè)備的報警信息等。

物聯(lián)網(wǎng)與建筑能源管理系統(tǒng)的融合

智能建筑能源管理系統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)具備了與物聯(lián)網(wǎng)融合的條件，也為應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)造了必要性?，F(xiàn)場層可以增加采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的各種智能設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)層可以改造成有線和無線網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)之間的通信，實現(xiàn)建筑能耗設(shè)備的遠程監(jiān)控和管理。管理層可以采用物聯(lián)網(wǎng)的云計算技術(shù)進行海量數(shù)據(jù)的處理，因此，智能建筑能源管理系統(tǒng)已經(jīng)具備了物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)。

設(shè)備控制節(jié)能

通過深度數(shù)據(jù)挖掘分析，建立用能設(shè)備運行全景數(shù)據(jù)分析，再依托人工智能技術(shù)，在運行空調(diào)、除濕機、風機等其它用能設(shè)備期間，保證環(huán)境溫濕度、水位在標準范圍內(nèi)，避免設(shè)備過度運行能耗浪費情景，結(jié)合人工智能技術(shù)優(yōu)化設(shè)備運行策略，降低能耗，同時延長設(shè)備壽命。

預(yù)測性維護

許多設(shè)施都采用預(yù)防性維護來確保設(shè)備正常運行。這通常涉及例行檢查以及對設(shè)備狀態(tài)及其使用頻率的假設(shè)?；ヂ?lián)傳感器技術(shù)通過對維護智能建筑的技術(shù)（包括設(shè)備溫度，功率和聲音）提供更細致的洞察，從而將這一概念提升到一個新的水平。

這方面的一個例子是監(jiān)測通風風扇電機，這些電機通常在商業(yè)建筑中每天24小時運行。不同的機械諧波隨著它們的老化而被識別，并且，通過使用基于LoRa的傳感器和調(diào)制解調(diào)器，電機的健康狀況及其生命周期位置可以確定問題出現(xiàn)的時間，以便在出現(xiàn)更大問題之前，在最方便的時間安排維護。

故障診斷預(yù)測與健康管理

通過現(xiàn)場采集來的實時數(shù)據(jù)，可對復(fù)雜建筑設(shè)備的全生命周期進行故障診斷、預(yù)測、健康狀態(tài)評估和健康管理?？刹捎玫?a href="http://m.makelele.cn/tags/ai/" target="_blank">AI算法模型有：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（分類）、強化學(xué)習(xí)、貝葉斯（分類）、K-均值（聚類）、馬爾科夫（預(yù)測）、專家系統(tǒng)，基于這些算法模型可研制故障樹檢索系統(tǒng)、故障預(yù)測系統(tǒng)、健康管理系統(tǒng)。

能耗預(yù)測

在建筑能源系統(tǒng)中，如果歷史數(shù)據(jù)有效且數(shù)據(jù)量足夠，可利用機器學(xué)習(xí)/深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，建立建筑能耗預(yù)測算法模型，根據(jù)建筑歷史用能數(shù)據(jù)，預(yù)測建筑未來一段時間的能源負荷需求，為能源管理者制定能源需求計劃、節(jié)能考核等提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

管理側(cè)節(jié)能

基于大數(shù)據(jù)支撐，通過能耗三級計量系統(tǒng)，從各個區(qū)域用能上進行大數(shù)據(jù)分析管理，并對各區(qū)域用能情況實時監(jiān)測，異常狀態(tài)的分級報警，在減少人員巡查的工作量的同時，保障設(shè)備供電安全。進而實現(xiàn)管理層面節(jié)能目標。

根據(jù)以上幾種應(yīng)用場景，人工智能與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將繼續(xù)為智能建筑的節(jié)能管理提供新的機會。借助連接的設(shè)備和強大的分析功能，我們可以實施更多可提高效率的解決方案，并為可持續(xù)性和節(jié)約提供新的機會。
責任編輯：tzh