《零碳建筑技術(shù)概論》 課件 第10章 建筑物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

第十章建筑物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)10.什么是物聯(lián)網(wǎng)5/47建筑中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本原理是根據(jù)環(huán)境、設(shè)備狀態(tài)智能感知，通過(guò)自適應(yīng)調(diào)控設(shè)備電機(jī)、照明設(shè)備的電源及工作狀態(tài)，達(dá)到有效節(jié)電的目的。關(guān)鍵技術(shù)包括傳感網(wǎng)技術(shù)、通用機(jī)電設(shè)備模型、智能人機(jī)交互配置技術(shù)、節(jié)電控制網(wǎng)關(guān)技術(shù)等。什么是建筑中的物聯(lián)網(wǎng)10.1.能源物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案5/47感知層：對(duì)建筑冷熱源及輸配系統(tǒng)、露點(diǎn)送風(fēng)（舒適性）空調(diào)系統(tǒng)分布式電力系統(tǒng)等

網(wǎng)絡(luò)傳輸層：

承擔(dān)著三個(gè)子系統(tǒng)感知層數(shù)據(jù)的上傳與下達(dá)，它相當(dāng)于整個(gè)系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，是信息傳輸中的主要通訊手段。

應(yīng)用層：

將感知層設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)通過(guò)傳輸層上傳至云服務(wù)器，通過(guò)云服務(wù)器采集運(yùn)行參數(shù)和系統(tǒng)的運(yùn)行電耗；完成硬件設(shè)備和軟件平臺(tái)的數(shù)據(jù)互聯(lián)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。10.1.1系統(tǒng)感知層設(shè)計(jì)5/47建筑冷熱源及輸配系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)計(jì)二級(jí)泵系統(tǒng)控制原理圖二級(jí)泵系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)5/4710.1.2系統(tǒng)感知層設(shè)計(jì)露點(diǎn)送風(fēng)（舒適性）空調(diào)系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)計(jì)露點(diǎn)送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)控制原理圖表11-3露點(diǎn)送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控點(diǎn)表5/4710.1.3系統(tǒng)感知層設(shè)計(jì)分布式電力系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)計(jì)分布式電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是針對(duì)上述HVAC系統(tǒng)耗電設(shè)備和建筑用電數(shù)據(jù)的在線計(jì)量、實(shí)時(shí)采集、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析及節(jié)能診斷。為了監(jiān)測(cè)和詳細(xì)分析HVAC系統(tǒng)的電能消耗數(shù)據(jù)，電能表選用多功能電力儀表，分別監(jiān)測(cè)空調(diào)機(jī)組、冷卻塔、冷卻水泵、冷凍水泵、制冷機(jī)組等的能耗數(shù)據(jù)。10.3.基于Niagara的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計(jì)5/47基于Niagara的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)總體框架NiagaraFramework（簡(jiǎn)稱(chēng)Niagara）是美國(guó)Tridium公司基JAVA編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的一種開(kāi)放的軟件架構(gòu)，可以集成各種設(shè)備和系統(tǒng)形成統(tǒng)一的平臺(tái)，通過(guò)Internet使用標(biāo)準(zhǔn)Web瀏覽器進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和管理。Niagara是開(kāi)放式物聯(lián)網(wǎng)中間件框架平臺(tái)，其應(yīng)用范圍包括智能建筑、安防系統(tǒng)、能源管理、報(bào)警管理、物聯(lián)網(wǎng)等。5/4710.3.1基于Niagara的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計(jì)Niagara平臺(tái)與HVAC系統(tǒng)感知層的通訊建筑冷熱源及輸配系統(tǒng)、露點(diǎn)送風(fēng)（舒適性）空調(diào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)上傳主要采用BACnet協(xié)議；多功能電力儀表之間通訊主要采用Modbus協(xié)議；多功能電力儀表的無(wú)線數(shù)據(jù)采集及上傳采用LoRa通訊協(xié)議；本地與云端網(wǎng)絡(luò)通訊采用TCP/IP協(xié)議。5/4710.3.2基于Niagara的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計(jì)云端服務(wù)器與本地客戶(hù)端的通訊云端服務(wù)器與本地客戶(hù)端網(wǎng)絡(luò)連接如圖所示，JACE-8000網(wǎng)絡(luò)控制器與中控PC連接到網(wǎng)絡(luò)路由器，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)利用MQTT協(xié)議將系統(tǒng)采集到的HVAC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)上傳到阿里云ECS服務(wù)器，手機(jī)、電腦、智能終端等通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)平臺(tái)網(wǎng)站查看系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)。10.4基于Niagara的HVAC系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)開(kāi)發(fā)5/47平臺(tái)監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)平臺(tái)的界面設(shè)計(jì)，是在云服務(wù)器上進(jìn)行的，運(yùn)用NiagaraFramework軟件框架中的圖形組件將系統(tǒng)的設(shè)備與運(yùn)行情況直觀的顯示出來(lái)，模塊化編程功能將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，嵌入基于Internet的Web技術(shù)，將各個(gè)子系統(tǒng)的監(jiān)控頁(yè)面以HTML頁(yè)面的形式統(tǒng)一組織起來(lái)，方便用戶(hù)直觀操作及遠(yuǎn)程訪問(wèn)。10.4.1應(yīng)用實(shí)例——實(shí)驗(yàn)室HVAC系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)5/47該軟件界面設(shè)計(jì)主要包括監(jiān)控主頁(yè)、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)、空調(diào)房間實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、電力分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)、制冷熱泵系統(tǒng)、歷史數(shù)據(jù)查看系統(tǒng)、報(bào)警數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等，可以清晰地顯示出該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并基于所采集到的數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)室能源物聯(lián)