時間：2023-12-19 10:31:35
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多年來，在各級政府的支持和多部門的共同努力下，我國已成功地開展了農村能源技術研究與開發，建設了一批試點、示范項目，并建立健全了農村能源管理和技術服務體系，為進一步規模化開展農村能源建設奠定了堅實的基礎。為進一步擴大農村能源的建設規模，保證國家生態建設，全面促進新農村建設，加大了對農村能源建設的投入，并統一規劃，統一管理。農村能源建設重點在西部的大部分地區，特別是貧困山區，對于改善西部地區生態環境和農民生活環境有很重要的作用。
畜禽糞便、農作物秸稈這些有機“廢物”，不僅是農民庭院里沼氣池的主要原料，還能用來生產高純度汽車燃料和管道燃氣。如今，沼氣高值利用產業成為新能源領域中的一支新生力量，正在各地異軍突起，推動著綠色環保產業快速發展。
人大代表、河北省邢臺縣前南峪村黨委書記郭成志建議政府在農村推廣普及秸稈氣化工程，發展科技先導型、資源節約型、清潔衛生型、生態環保型、循環經濟型產業，形成“低消耗、高產出，低排放、高效益，大循環、可持續”的生態集約型產業模式，而農工浙江省委會也就農村能源建設問題提交了團體提案。
在農業部制定的“十二五”農村沼氣工程建設規劃綱要中，已將“沼氣高值利用”列入其中。根據規劃，農業部將選擇日產氣量5000立方米以上的特大型沼氣工程，或者大中型沼氣工程相對集中的地區進行試點，選用適當的脫硫、脫氧和脫二氧化碳技術，進行沼氣凈化、純化，生產生物天然氣和壓縮天然氣，進一步改善農民生活用能，促進農村節能。
“十一五”以來，我國農村沼氣事業得到了長足的發展，中央累計投入農村沼氣建設資金212億元。在中央投資帶動和各方面共同努力下，農村沼氣實現了跨越式發展。一些地方在推進沼氣建設過程中，結合本地特點，對沼氣的高值利用模式進行了新的探索。
河南安陽縣從去年起按照“集中供氣、聯戶使用、用氣計量、適當收費、專人管理”的運行模式，在有條件的村、集約化養殖場，重點發展大型沼氣集中供氣工程。截至去年底，全縣大中型沼氣工程累計達169處，秸稈發酵沼氣集中供氣工程達19處，28萬農民用上了清潔能源。這一工程采用了先進的CSTR沼氣發酵技術，產生的沼氣經凈化、提純、壓縮之后作為車用及民用燃料，發酵后的沼渣沼液生產有機肥。
利用規模化養殖場產生的畜禽糞便進行沼氣發電，在北京延慶縣的德清源健康養殖生態園變成了現實，2009年，國內第一個蛋雞場沼氣發電并網項目――德青源2MW大型熱電肥聯產沼氣發電工程并網發電，每年為北京提供1400萬度綠色電能，這也是迄今為止國內最大的養殖場沼氣工程。去年，他們利用建成的大型沼氣工程產生的沼液，加入農作物秸稈作為原料進行發酵產出沼氣，再把沼氣純化壓縮后制成高純度燃氣，用壓縮氣槽車把這種高純度燃氣送到周邊39個村莊的沼氣儲罐中，最后用村級管線輸送到農戶家中。農業部科教司能源生態處處長李少華說，這種“中心氣站+分散用氣”的模式，是大中型沼氣工程建設的新探索，不僅解決了區域內有機廢棄物的污染問題，提高了投資效益，而且還能生產加工沼渣固態有機肥、液態有機肥，有利于推動有機生態農業和循環經濟發展
據農業部統計，目前全國已建設大中型沼氣工程2.26萬處、養殖小區和聯戶沼氣工程1.99萬處、秸稈沼氣示范工程47處。2010年，國家啟動了科技支撐項目，專項安排資金用于提高產氣率、擴大沼氣應用范圍、提高沼氣利用效益等方面的建設。今后，國家將進一步加大對養殖場大中型沼氣和秸稈沼氣項目的支持力度，提高大中型沼氣工程技術水平，不斷提高產氣率、向農戶供氣率和沼渣沼液利用率。同時，借鑒國外經驗，發展“產業沼氣”，加大對沼氣提純壓縮、管道輸送和罐裝使用的研發力度，拓展沼氣用途。
當然農村能源建設不只是沼氣的問題，西部山區有許多地方可以搞小水電建設，在建設中避免多部門投入與多部門管理，這就需要相對集中，并與小城鎮的建設聯系起來。可以設立專項資金，固定資金投入渠道，加大投入力度，把農村能源建設作為常規性項目持續地給予支持。
目前在農業部門的多年努力下，已在全國建立健全了一支農村能源管理和技術服務隊伍。應充分利用現有管理和服務體系，同時加強對隊伍的技術培訓和技術推廣力度，提高農村能源從業人員的素質和技術水平。
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臺達建筑能源
管理系統BEMS 1.0
臺達建筑能源管理系統BEMS 1.0通過采集、監視、管理和控制樓宇中的各種分類和分項能耗數據，提供豐富的數據圖表和報表展示方式，以及數據統計分析功能，可以幫助用戶隨時隨地掌握建筑的能源消耗情況，并找出能源使用異常情況，建立能源削減計劃。
臺達建筑能源管理系統BEMS 1.0具有以下四大特性：
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此外，臺達建筑能源管理系統BEMS 1.0能夠幫助企業實現降低能耗、二氧化碳排放和運營成本的目標，并經由耗能改善，持續提升能源管理績效。
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此外，該系統特別開發了通信模塊，能有效管理各傳感器與I/O組件，使企業維護更輕松、便捷。
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能源在線管理系統
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臺達能源在線管理系統 Energy Online1.0實現了數據的可視化，可幫助用戶輕松進行能源控制與管理。
通過電表與傳感器的安裝與管理，能源在線管理系統 Energy Online1.0能夠提供實時用電數據、歷史數據、數據分析報表、裝置管理、系統監控等功能，幫助企業客戶有效掌握企業內部的電能信息。除了進行能源使用監測以外，還能實現建立基線、節能績效追蹤等功能，協助企業輕松地進行能源控制與管理。
此外，能源在線管理系統 Energy Online1.0還為客戶提供了能源診斷云的增值服務，協助企業進行遠程云診斷，達到能源優化的目的。該服務對于分布式企業如連鎖酒店的效果顯著，企業可以在總部實現統一監控。
關于臺達集團
臺達集團創立于1971年，是電源管理與散熱管理解決方案的領導廠商，并在多項產品領域居世界重要地位。
目前，隨著我國各城市不斷推進“智慧城市”建設，對于建筑能源的管理已經從原來的單個建筑的管理發展到面向整個城市建筑的能源綜合性管理。目前，不管是城市的有關管理部門還是能量使用單位，都需要建立有效的建筑能源管理體系，在對建筑能源消耗監測的基礎上進行能源的審計，最終實現建筑的節能。
2物聯網技術
物聯網，簡單的理解就是物與物之間相連的網絡。物聯網是信息技術和工業化時展的產物。物聯網技術主要由傳感技術、控制技術和信息通信技術融合而成，能夠借助互聯網將生活中的一切物品的識別、定位、遠程控制和管理等通過專用的傳感器設備進行互聯互通。物聯網技術是對互聯網的一種拓展和延伸，是一種在21世紀全面互聯互通的智能化網絡。在如今，由于不斷有各種不同領域的物聯網解決方案的形成，促進了物聯網技術的發展。在智能建筑的能源管理中，應用物聯網技術之后，進一步提升了建筑的能源管理能力，節約了更多的能源資源。
3智能建筑能源管理系統與物聯網的融合
智能建筑作為信息技術在建筑領域廣泛應用而產生的一種新型產物，主要是以建筑物為平臺，依靠相關的建筑設備和對象，借助智能化的技術，為人們提供一種全方位的舒適的建筑環境，體現了建筑的安全性、高效性、節能性和環保性。時代的發展，對于建筑智能化集成管理就必須對建筑的能源進行管理，將各種系統進行綜合、協調和控制，實現對建筑的統一管理，提升建筑內整體的能耗水平的下降。在智能建筑中，能源管理系統的結構主要為三層結構，分別為現場層、網絡層和管理層。在現場層中，主要包含的是現場采用的各種設備，如傳感器、智能儀表等。在現場層中，通信一般采用的是現場總線標準。網絡層則是現場層與管理層之間進行有效通信的橋梁，實現設備的采集指令的發送和采集信息的傳送功能。管理層則主要是實現對現場設備統一的監視、控制和管理，并將現場采集到的各種信息數據進行保存，此外，還具備報警功能。智能建筑能源管理系統的三層結構，對于實現智能建筑能源管理系統與物聯網的融合奠定基礎。現場層能夠采用物聯網技術所需的各種智能化設備。網絡層能夠實現不同方式的通信，滿足物聯網的遠程監控和管理需求。管理層能夠有效采用物聯網技術中的云計算技術進行數據的處理。在物聯網技術與智能建筑能源管理系統進行良好融合的過程中，一方面需要對當前智能建筑能源管理系統進行分析然后采取措施進行完善，另一方面需要將完善后的智能建筑能源管理系統接入到物聯網平臺，這樣才能有效發揮出物聯網技術的優勢，實現智能建筑能源管理系統與物聯網技術的融合。
4物聯網技術在智能建筑能源管理系統中的有效運用實例
物聯網技術作為當前最新型的技術，在智能建筑的能源管理系統中，目前已經得到了較為廣泛的應用。從前文論述可知，物聯網技術能夠與能源管理系統的三層結構進行有效的融合，在實踐過程中，也驗證了上述說法。本文以某小區的能源管理系統為例，分析物聯網技術在智能建筑能源管理系統中的有效運用。
4.1能源管理應用方案架構
某科技園區的能源管理應用方案進行分析。其能源管理系統的架構圖如圖1所示。
4.2能源管理系統功能
在此能源管理系統中，能夠按照三層架構模式進行設計，實現了如下幾個方面的工作。（1）能夠對建筑物內的各分項能耗進行計量，例如對水、電、煤氣、溫度、濕度、冷熱流量等信息的采集。（2）對建筑能耗進行公示。在數據采集之后，一方面將數據傳入能源管理系統供有關人員分析并提出合理的節能措施，另一方面，能夠將相關信息借助顯示屏顯示，方便喚起公眾對建筑能耗的關注。（3）對建筑的環境以及重點的設備進行監控。引入相關的傳感器設備，實現對建筑內的給排水、空調、照明、電梯等系統的運行進行監控，方便遠程進行節能診斷。（4）便于進行能耗審計。（5）對節能效果進行評估分析并遠程控制有關設備的運行狀況。
4.3應用效果
關鍵詞：能源管理；物聯網；系統構架；系統功能；關鍵技術
中圖分類號：TP311.5 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）12-00-03
0 引 言
當前我國經濟發展面臨著能源依賴性高但利用率低的問題，節能對實現國民經濟的可持續發展至關重要。調查顯示，建筑耗能約占我國社會能耗的1/3，隨著“建設節約型社會”概念的提出，建筑設備中的節能應用越來越受到重視，“綠色節能”已成為樓宇建筑的發展方向。
物聯網是繼互聯網后的第四代計算模式，代表了下一代信息發展技術，被稱為下一個萬億級產業。物聯網是物物相連的互聯網，可實現物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。物聯網已列入國家發展戰略，它的應用將涉及未來社會的各個行業領域。隨著物聯網技術的日益成熟，建筑設備物聯網技術已經成為智能建筑技術中的關鍵技術，物聯網技術與智能建筑設備能源管理系統的結合，能夠實現建筑群能耗的統籌管理，符合當代智慧城市的能源管理要求，是現代建筑發展的必然結果。
1 系統構架
1.1 物聯網介紹
物聯網是通過射頻識別、傳感器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議把物品與互聯網連接起來以進行信息交換和通信，實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網集成了多種感知、通信與計算技術，不僅使人與人（Human to Human，H2H）之間的交流變得更加便捷，還使人與物（Human to Thing，H2T）、物與物（Thing to Thing，T2T）之間的交流變成可能，最終將使人類社會、信息空間和物理世界（人、機、物）融為一體。物聯網的核心和基礎仍是互聯網，物聯網是在互聯網技術基礎上延伸和擴展的一種網絡技術，其用戶端延伸和擴展到物品，可實現物品與物品之間的信息交換和通信，實現物與人的聯系。網絡化、物聯化、互聯化、自動化、感知化、智能化是物聯網的基本特征。
從國內外的研究情況看，物聯網的體系結構還未統一。一般可將物聯網以DCM模型（Devices， Connect， Manage）自下而上分為感知層、網絡層和應用層。
（1）物聯網感知層由各種傳感器、控制模塊、網絡通信模塊以及用于連接感知層與網絡層的智能網關構成，實現物體的識別與環境的感知以及各類數據的采集。
（2）網絡層囊括了服務于物聯網信息匯聚、傳輸和初步處理的網絡設備和平臺，負責傳遞和處理感知層獲取的信息，將感知層獲取的各種不同數據信息傳遞到處理中心進行處理，包括核心網、接入網和延伸網。
（3）應用層主要由各種應用系統組成，實現對采集數據的匯聚、轉換、分析與共享，并為用戶應用提供相應的支撐平臺。關鍵技術包括中間件技術、對象名稱解析服務、云計算、面向服務的體系架構技術、物聯網業務平臺及安全等技術，其中云計算是實現物聯網的核心，其促進了物聯網和互聯網的智能融合。
1.2 系統構架
系統架構由前端到管理中心分別包括終端計量層、網絡接入層、網絡傳輸層、管理中心層幾個部分。
（1）終端計量層主要是前端的各種能源數據采集設備，用于采集能耗數據并上傳至通訊層，它是構建該能耗管理系統必要的基本組成元素。不僅肩負著采集數據的重任，同時也是執行后臺控制命令的終端元件。
（2）網絡接入層主要由數據采集網關及總線網絡等組成。該層是數據信息交換的橋梁，數據采集網關提供了RS 232、RS 422、RS 485、SPABUS及以太網等各種接口，組網方式靈活，支持點對點通訊、現場總線網絡、以太網等類型的組態網絡。
（3）網絡傳輸層是將前端采集到的各類能源數據信息以IP網絡的方式傳輸至管理中心進行相應處理，為具體功能應用提供數據支撐。
（4）管理中心層針對該系統的管理人員，該層直接面向用戶。管理中心層是系統的最上層部分，主要由能耗管理系統軟件和必要的硬件設備如計算機、打印機等組成。其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過數據傳輸協議讀取前端采集的現場各類數據信息，經自動計算處理，以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況，并可接受管理員的操作命令，實時發送并檢測操作的執行狀況，保證使用單位正常工作。
能耗計量管理功能設計各種符合用戶的報表格式，報表內數據嚴格按照各種標準進行計量，用戶只需查找打印即可，極大地方便了操作，提高了工作效率。基于物聯網技術的能源管理系統的系統構架如圖1所示。
2 系統功能
基于物聯網技術的能源管理系統功能圖如圖2所示。
2.1 用戶管理
系統軟件設置多達幾百種密碼分區和密碼設置，為系統管理員、后勤管理人員、設備維護人員等提供分級密碼，并對所有操作自動進行帶時標事件記錄，建立良好的反事故措施。
為了使實時系統能夠安全穩定地運行，整個系統提供可靠的安全保護措施，所有的系統操作員能夠根據權限大小賦予某項特性，這些特性規定了各操作員對系統及各種活動的適用范圍，如用戶名、口令字、操作權限及操作范圍等，可保證系統中用戶信息的一致性，降低用戶賬號管理的復雜度及賬號濫用風險，大大提高了信息系統的安全性。
2.2 能耗分類分項統計
對每個部門或者每棟建筑的能源都進行分類分項分析，包括各能源能耗、同比環比分析、成本分析、各能源用能趨勢分析，并通過折線圖、柱狀圖、堆積圖等方式靈活切換展示。
2.3 能耗對比分析
對比分析主要是對比任意兩個部門或者兩棟建筑之間的能耗對比，可選擇對比成本、總能耗、各能源能耗等，并選擇任意一段時間進行對比，從而更加清晰地了解不同建筑或部門間的能耗差異。
2.4 自動生成能耗統計報告
對整體能耗進行全面的能源審計，通過審計對某部門或某建筑按能源類別、建筑類別等維度的能源使用效率、消耗水平、能源利用的經濟效益指標、異常用能情況等進行客觀審計與定量分析，從而發現部門或建筑節能的潛力并提出改造意見，給出科學合理的審計報告。
2.5 系統監測報警
監測報警功能是整個系統的報警中心，主要包括線損監測、漏損監測、儀表故障監測、能耗超標監測等，通過該模塊可清楚的知道目前各部門能耗是否良好。
（1）系統具有強大的報警系統，能夠對實時、歷史的報警和事件進行顯示、存儲、查詢等，能夠及時通知操作人員，幫助用戶進行故障監控和決策制定。支持多種報警顯示窗口，包括實時報警窗口、歷史報警窗口和查詢窗口。
（2）實時報警窗口顯示最新的報警信息，報警信息被確認或恢復后，報警信息隨之消失。
（3）歷史報警窗口顯示歷史報警事件，包括以往的歷史報警信息、報警確認信息和恢復信息，報警事件的來源是報警緩存區。
（4）查詢窗口能夠查詢報警庫中的報警事件，報警事件的來源是報警庫。支持多種報警查詢條件，可以按報警時間查詢、報警類型查詢、按記錄類型查詢等方式查詢報警信息。
（5）系統支持自動語音告警、短信告警提示及郵件報警等方式通知管理員。
2.6 報表管理
系統能夠為用戶提供豐富的報表以供用戶查詢，還可以根據需求靈活定制，所有的報表都可以導出、打印，方便用戶使用。
部門或建筑能耗報表主要展示各部門或各建筑的逐日、逐月、逐年或任意時間段的能耗數據。
設備運行報表可查詢重點設備的運行報表，包括設備能耗、設備功率、運行時長、平均功率以及設備的維護和保養信息。
2.7 數據手工錄入
對于不具備自動采集條件的能源類型以及暫時不便實現自動監測的能源消耗點如煤、油等，系統需預留手動錄入接口，用戶可手工錄入，系統自動匯總錄入數據。
2.8 能耗數據上報
系統通過定時任務調度自動從管理中心的數據庫中提取有效能耗數據，按照定義的數據交換格式包（參照《國家機關辦公建筑及大型公共建筑分項能耗數據傳輸技術導則》采用統一規范的格式），進行合并整理打包，發送到上級數據中心，方便上級統一管理。
3 關鍵技術
3.1 硬件技術
3.1.1 設備改進
采用物聯網技術對能耗采集和傳輸設備進行改進，每臺設備具有全球唯一身份識別的IP地址碼，便于身份識別。能耗采集和傳輸設備除具有應有的數據發送和傳輸功能外，還具有數據分層存儲、處理和分析功能，便于能源管理平臺做數據校驗和核準，可保證數據的準確度。
3.1.2 智能網關
針對使用Lonwork/BACnet/Modbus等現場總線協議的設備，使用智能網關完成現場總線協議與IP協議的轉換、廣播、管理等功能。智能網關直接連接在現場總線網絡與Inernet網絡之間，實現控制網絡和信息網絡的統一，解決協議異構帶來的互聯問題。
3.2 軟件技術
3.2.1 Web Services技術
Web Services的主要目標是在現有的異構平臺基礎上構筑一個與平臺無關、語言無關的技術層，各種不同平臺之上的應用依靠該技術層來實施彼此的連接和集成。Web Services是分布式計算領域一種最新的開發成果，它基于一些開放的IT標準XML，服務描述語言（Web Services Description Language， WSDL），簡單對象訪問協議 （Simple Object Access Protocol， SOAP），通用發現描述與集成 （Universal Discovery Description and Integration， UDDI）等構建，具有更好的開放性、擴展性和安全性。它具備平立、用戶透明和輕松穿透防火墻等特點，是實現異構系統集成的理想計算模型，引入Web Services技術實現建筑設備各子系統之間和企業應用之間以及采用不同通信協議的建筑設備自動化系統之間的無縫集成和及時集成。
3.2.2 中間件技術
物聯網的中間件是網絡的應用程序和底層采集數據設備之間的橋梁，它通過封裝和固化很多通用功能來降低整個管理系統的開發成本，進而縮短開發周期。能源管理系統的中間件能夠屏蔽底層傳感器設備、網絡平臺的差異，將感知層的多樣數據轉化為通用的對象類型。
3.2.3 云計算
能源管理平臺軟件采用云計算技術架構，云計算技術是構建物聯網運營平臺的關鍵技術，“云”是一種提供資源的平臺，為用戶提供計算力、存儲空間和信息服務。“云計算”技術的運用為建筑設備的實時動態管理提供了技術支持，確保了建立實用、可靠和高效的智能化信息集成共享平臺，實現了對各類設備設施監控信息資源的共享和優化管理。
4 系統特點
4.1 系統操作簡單實用
系統具備良好的易學習易操作性，并對能耗情況通過折線圖、柱狀圖、堆積圖進行直觀顯示，方便理解操作，使具備電腦初級操作水平的相關管理人員能通過簡單培訓就掌握系統的操作要領，達到正常操作水平。
4.2 對各類能源設備實時監測
運行系統中的能耗數據時刻都在發生變化，超負荷、不平衡等因素將會對配電設備造成巨大的損害，然而這些因素的產生并不是預期的，所以對系統的實時性要求非常關鍵，系統不僅能夠實現實時性監測，還應對一些必要的事件進行記錄存儲。如果出現設備損壞、能源浪費等非正常現象，可自動報警通知管理人員，保證用戶對所有能耗設備運行情況及能源消耗情況進行及時了解，充分體現了系統的實時性。
4.3 系統具備可擴展性
系統設計并不是一成不變的，今后可根據需要對工程進行擴建、改造或者與其他系統兼容、并入等，可以利用系統的預留通訊接口與其他系統實現對接，例如與上級調度系統如樓宇自動化控制系統（BAS）、管理信息系統（MIS）、消防控制系統（FCS）等對接運行時可實現系統擴展。
4.4 系統穩定、易維護
系統具備高可靠性，可保證長期穩定運行，同時也要考慮到遭遇意想不到的原因而發生問題時，能保證數據的方便保存和快速恢復，并保證緊急時能迅速打開通道，因此系統具備數據備份及恢復功能，為保證系統的正常運行進一步提供了保障。
5 結 語
“智能”和“綠色”已成為智能建筑的發展方向，基于物聯網的能源管理系統無論在技術上還是應用上都有著巨大的優勢，其發展前景廣闊，必將受到越來越多的關注。智能建筑與物聯網的結合是大勢所趨，將促進智能建筑縱向的深入發展，促使智能建筑融入“智慧城市”之中，提升智能建筑的功能，推進“智慧城市”的發展。
參考文獻
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【關鍵詞】物聯網；建筑電氣節能；ZigBee網絡技術；能源管理系統
1引言
電力已與我們的日常生產、生活息息相關，并隨著人類社會和經濟的發展，全人類對電力的需求呈現持續遞增的趨勢。居民側用電量占社會總用電量的36.6%，但研究表明該領域的用電效率低，浪費嚴重[1]。缺乏對居民側建筑能耗監測和控制，是導致建筑能耗居高不下的重要原因。如何擺脫建筑電氣粗放型用電，實施精細化用電、節電是研究者需要解決的問題。隨著2009年國家提出“感知中國”的概念，“物聯網”被列為我國新興戰略性產業之一。物聯網技術的發展對建筑能耗的監測和控制起到關鍵作用，物聯網技術的使用為提高居民側用電效率、實現建筑電氣節能減排提供了新途徑。
2建筑電氣節能的研究現狀
截至2016年2月，在CNKI中以“篇名”為檢索項，以“物聯網”為檢索詞進行初級檢索，再在結果中以“節能”為檢索詞進行二次檢索，共檢索到相關文獻40篇。經過初步分析，這些研究首先主要集中在建筑電氣具體方面進行探討，涵蓋了隧道、高校教室、機房、圖書館、自習室、辦公樓宇等建筑電氣方面的節能；其次這些研究多是從建筑電氣整體角度出發對節能效果進行評測、跟蹤檢查、優化仿真研究；再者這些研究是從物聯網智能節能系統、物聯網技術的數據處理、物聯網智能本身創新、改進、安全方面進行探討。通過對這些文獻的分析發現，許多文獻中都強調了新技術、新材料的應用，如使用室內環境溫濕度監測與節能系統、智能照明系統等新技術，使用LED節能燈具、真空保溫玻璃新材料；不過這些節能新技術之間是相互獨立的，也沒有考慮到變壓器運行損耗，沒有形成一個一體化的節能系統和管理平臺。本文提出采用ZigBee網絡通訊技術，利用“物聯網”組建智能電網能源管理系統對建筑能耗進行優化和打點，分類管理進行節能。
3物聯網技術條件下的建筑電氣節能相關技術
3.1物聯網定義及構架目前，在國內較為多見的“物聯網”定義為：物聯網是指利用各種信息傳感設備，如射頻識別裝置、紅外傳感器、全球定位系統、激光掃描等種種裝置與互聯網結合起來而形成了一個巨大網絡，其目的就是使所有物品都與網絡連接在一起，使得識別和管理更加方便。可以看出，物聯網是一個物-物相連的互聯網，將成為新一代信息技術的重要組成部分[2]。從通信過程和對象的視角看，物聯網的體系構架由全面感知層、可靠傳遞層和智能處理層三個層面構成[3]。全面感知層利用各種可用的感知手段實現物體動態的即時采集，可靠傳遞層通過各種信息網絡與互聯網的融合將感知的信息實時、準確可靠地傳遞出去，智能處理層利用云計算等智能計算技術對數據和信息進行分析和處理[4]。3.2物聯網構架下的建筑電氣節能采用ZigBee網絡通訊技術，利用“物聯網”組建智能電網能源管理系統。通過物聯網、云計算搭建的“智慧能源云管控平臺”，對一棟建筑以致一個小區的建筑群進行建筑能耗的優化和打點，能更好地實現節能減排，無需對建筑做結構上的節能改造。因為對建筑電氣的節能主要是提高建筑中的能源利用效率，即在采暖、空調、熱水供應、照明、家用電器、新風系統、監控安防、新能源汽車、光伏發電等方面進行能耗的節約，其中以空調系統、動力系統和照明在建筑使用方面占據了很大的比重。將一棟建筑或者建筑群按照能耗進行分類，利用物聯網組建的能源管理系統將其分為不同的控制子系統，如圖1所示。通過動態監控和實時的數據統計、分析，更全面的掌握能源消耗情況，從而進行更好的資源利用。與相對成熟的樓宇自動化系統相比，采用ZigBee網絡的物聯網技術布線成本低、方便施工、組網能力強、系統擴展性好、具備網絡自愈能力并且抗干擾能力強、功耗更低等優點，更能全面的獲取建筑在能耗過程中的詳細數據，讓建筑能耗處于最佳運行狀態。
4物聯網在建筑電氣節能中的應用
4.1環境監測子系統節能減排，監測先行。通過環境監測子系統感知建筑內不同區域的照度、溫濕度、空氣質量進行檢測，并將獲取的各項環境參數發往服務器上的中央空調控制系統、照明空調控制系統、新風控制系統、家庭能源管理子系統和光伏發電子系統中為其進行室內環境調控提供數據及參考。4.2中央空調控制子系統中央空調控制子系統接收來自環境監測子系統的環境參數，結合中央空調溫控系統閾值設置（例：低于10℃或高于26℃空調將自動開啟制熱或制冷模式），同時在空調上加裝空調節能控制器來實現對空調系統的控制。4.3照明控制子系統室內照明光源采用LED節能燈的基礎上，照明控制子系統通過在房間或工作區安裝位置和光照度采集器，將房間內的光照度信息和人員信息傳遞至照明墻控制器，由它控制照明燈具的開啟/關閉，并根據環境的光照度，通過燈具組合的方式調節照度亮度[5]。4.4新風控制子系統新風系統接收來自環境監測系統的空氣質量數據，并將接收數據與系統閾值進行綜合對比分析。在正常環境條件下，新風系統處于低能耗狀態，主要完成空氣流通功能；當空氣質量不達標，超過系統設定閾值時則啟動應急機制，包括實現大功率新風輸送以及開啟部分氧氣供給功能等。同時，不同于傳統的新風交換模式直接采用室外新鮮空氣作為氣體源，本系統采用雙向換氣式新風系統，在源空氣進入室內前通過高導熱效率材料進行熱交換，將室內欲度上降低了進入室內的新鮮空氣與原室內空氣的溫度差，從而降低了空調的使用頻率，實現了節能減排的目標[6]。4.5遠程抄表子系統通過遠程抄表系統，可以方便、快捷和可靠地實現對建筑物內各用電設備耗電量進行抄讀，并能將相關數據自動保存。可以通過抄讀的數據分析配電變壓器是處于怎樣的運行狀態、負載率是多少、是否達到了經濟運行，同時還可以分析出無功補償設備運行情況。通過該系統，管理者可以獲取綜合的能源需量統計報表和分析報告，根據日、月、年的用電量情況全面了解電能消耗情況，輔助制定并不斷優化節能方案、智能調整耗能設備的最佳運行狀態，更好的整合、利用資源、節約成本，建立有序的管理模式。4.6家庭能源管理子系統該系統將家庭用電分為三類：用電負載、分布式電源和儲能設備，其中將用電負載分為可調度負載（包括：洗衣機、干衣機、熱水器、洗碗機、電動汽車）和不可調度負載（包括：計算機、打印機、冰箱、家庭娛樂系統、照明系統、安保系統等）[7]。利用傳感器采集到的室內環境、人員活動和設備工作狀態信息，通過對這些信息的分析來對用電設備進行調度和控制，在滿足用戶舒適度的前提下減少電能消耗，提高用電效率；同時，將可調度負載盡量安排在負荷低谷期工作，起到調節電力系統峰谷差的目的，進而減少電力系統備用裝機容量。4.7光伏發電子系統隨著光能發電技術的日益成熟，居民側的分布式光伏發電將會在日照度高的地區得到較大程度的發展，尤其是在采用儲能裝置改善了電能質量，維持了整個電力系統穩定的條件下。光伏發電子系統接收來自綜合分析子系統的部分參數（如：系統用電的峰谷期），將自身發出的電能在用電量高峰時期滿足自身需求，并在高峰期時將多余的電能賣給電網，而在低谷期時將電能暫時進行儲存，這樣不但起到了削峰填谷的作用更能減少系統中的備用裝機容量，進而起到了節能的目的。
5結束語
樓宇自控十大品牌排行榜 1.霍尼韋爾 霍尼韋爾這家成立于1885年美國，專注于為全球客戶提供航空、樓宇、工業控制技術、特性材料和物聯網等領域解決方案的全球500強的高科技企業，旗下業務覆蓋了節能、環保、安全、安防、互聯等多個領域，并始終致力于成為全球工業物聯網的領導品牌。
2.西門子 西門子是一家成立于1847年德國，專注于為客戶提供服務樓宇、分布式能源系統、工業自動化和制造數字化等領域解決方案的全球領先技術企業，并以產品出眾的性能和優良的創新品質而在業界內享有較高的聲譽。
3.江森自控 這家成立于1960年美國，于2016年與泰科國際合并的知名安防行業品牌，是專注于為全球150多個國家的客戶提供值得信賴且專業的門禁、視頻監控、實時定位、防入侵等多類產品，并在安防業界中享有盛譽。
4.同方泰德 同方泰德是一家成立于2005年新加坡，并于2011年在香港聯交所主板掛牌上市的高科技企業，這個專注于為智慧建筑與園區、智慧交通、智慧能源三大領域客戶提供智能節能和城市能源整體解決方案，是清華大學旗下較早的海外上市企業。
5.施耐德電氣 施耐德電氣是一家成立于1920年法國的全球能效管理專家，也是專注于為全球超過100個國家的客戶提供專業的樓宇住宅、數據中心、基礎設施、工業能源等領域的整體解決方案。
6.臺達DELTA 臺達是一家專注于為用戶提供電源管理和電源散熱解決方案的，成立于1971年的大型自動化企業，是一家集視訊顯示及工業自動化方案的研發生產、銷售和服務于一體的企業，旗下推出的產品覆蓋了環境教育、人才培育、學術研發等領域。
7.中控源創智能 這家隸屬于成立在1999年的浙江中控技術股份公司的新銳品牌，是專注于樓宇自控、能源管理和智能照明等領域產業發展和技術變革的國家技術創新示范企業，旗下先后推出的ES3000能源管理系統、LCS-300分布式智能照明系統等均收到用戶的廣泛好評。
8.格瑞特GREAT 格瑞特這家成立于1994年，專注于為全球用戶提供全生命周期、全生態易用的智能解決方案與產品的建筑智能化行業建筑設備制造商，成立20多年來這個擁有超過50項專利和著作權的高新技術企業，旗下產品已經覆蓋了幾乎所有的中國省份。
9.Advantech 這家成立于1983年中國臺灣的全球知名智能系統企業，是專注于為全球21個國家的客戶提供領先的自動化電子平臺和智能服務的全球領先智能服務提供商，并自成立以來先后與多家大型企業達成合作，形成了強大的營銷網絡。
節能概念房
位于倫敦西北的沃特福德市座落著一座特殊的住宅――完全木結構住宅，前部由金屬架構組成；從房子頂部呈坡狀向地面斜掛下來，到一人多高處再垂直而下。房子側面和后部木結構墻體質樸自然。這是英國非營利性組織INtegeR于1998年 9月完全靠人們自愿捐獻材料、技術和勞動力建成的一棟示范性民居。這棟住宅取名“夢幻住宅”，它除了具有符合21世紀環保和智慧標準之外，還具有最大程度節能的特點。
住宅西南側建有大暖房，東北面是落地的百葉窗。大暖房保護住宅的熱量不至散發，接地百葉窗確保地下臥室冬暖夏涼，根據時令充分利用和吸收地表熱能；同時，地板層內的溫度交換機提供室內熱量，熱源由熱泵從地下提取，供應住宅所需全部熱量的四分之三。室內照明采用鎢和鹵素低壓螢光燈，并可控制使用。
住宅還特別注重對太陽能的利用。首先，建在屋頂的太陽能熱水器和控制器，根據太陽照射情況自動調節太陽能加熱和屯加熱時間，為住宅提供熱水，而光壓盤與小風力發電機產生電能驅動被動通風系統。
住宅的節水設施也十分完備。它由一個分開的廢水處理系統將室內洗浴用水排放到地下水箱，經生物處理后再用于沖洗馬桶。衛生間有雙速水流控制，減少用水量。收集雨水的貯水池用于庭院綠化灌溉和洗車，具有濕度敏感裝置的灌溉機根據溫度自動調節灌溉時間和水量。
這一住宅向人們展示的是21世紀英國環保和節能型住宅的一種新理念，雖然目前這棟住宅還只是供參觀的概念住宅，尚未批量進入住房市場，但其傳達的節能概念卻給人留下深刻印象。
“硬銷”節能建筑
在歐洲和美國，商業大樓和民用住宅所消耗的能源占了能源消耗總量的40％，比交通運輸行業所消耗的能源還要多10％。所謂“建筑能耗”是指建筑物使用的能耗，包括采暖、空調、熱水供應、炊事、照明、家用電器等方面所消耗的能源。
環保建筑節能省錢，而目前供應給建筑物的能源主要是電力和煤。因此，建筑物不僅消耗能源，而且還是造成空氣污染和“溫室效應”的元兇之一。由此可見，如果能成功推廣節能住宅，既可以減少對不可再生能源的依賴，還可以保護地球的環境。
目前，歐洲和美國正在“硬銷”節能建筑，力圖使節能住宅成為未來建筑的發展趨勢，歐洲一些國家在為建造節能建筑的建筑商提供資金和稅收優惠的同時，也頒布了一些嚴格的條例。其中包括要為節能建筑分等級。美國政府的“能源星計劃”也對節能建筑所使用的材料和電器標明了標準要求。
目前，英國城市大型徹夜燈光照明景觀很少。無論公司還是政府部門，都沒有虛浮華麗的所謂光彩工程，夜晚漫步在倫敦街上，看不到大面積華光淌瀉與樓體通明的景觀，所有照明都基本以不影響人們正常的生活節奏為準。許多店鋪櫥窗的燈光在關門打烊后也會全部關閉。有些店鋪采用定量關燈裝置，根據需要，店主自己設計關門后燈光照明的時間。在政府的住宅樓和公寓樓內，樓道里的公用燈大多采用自動斷電裝置，開燈后，一般只維持十幾秒鐘的光亮，這段時間剛好夠人們打開屋門進入房間。
智慧設計是關鍵
英國建筑師鄧斯特說：“節能住宅的關鍵之處在于‘智慧設計’，盡可能用最簡單的方法使能源得到最大限度的節約。”據鄧斯特介紹，目前世界各國的節能住宅雖然各有特色，但這些房子里面都裝置了各種各樣的節能設備和節能系統。其中包括：
太陽能電池板：它可以把太陽光轉化為電能。當把它安裝在屋頂后，它便可以吸收太陽光，然后把太陽能轉化成電能，而整棟房子的電力供應便是來源于此。
隔熱屋頂：在夏天，屋頂的溫度可高達50―60攝氏度。因此，為了防止屋頂外的熱量傳導到屋內，屋頂會敷上一層高密度泡沫板。此舉可使室內自然溫度降低2―3攝氏度。
保溫外墻：里層是承重墻，中間是5-8厘米的空氣層，內置具有保溫防水反光特性的材料，最外層是輕質墻體材料。這種外墻由于可以阻止屋外的熱氣進入屋內，空調機在這樣的房子“無用武之地”。
低輻射玻璃：這種玻璃可有效阻斷紅外線進入室內。當室外溫度升高到高于室內溫度時，玻璃自身的紅外線透過率開始下降，這樣玻璃就會增強對外界光線中使室內溫度升高的紅外線的“過濾功能”，從而阻止太陽能輻射進入室內，但同時也能保證屋內的亮度不受影響。當室外溫度下降時，玻璃會讓更多的太陽光線輻射進室內，使室內的溫度不會發生太大的變化。
法國的“太陽行動”
法國太陽能資源充足，法國政府在2000年發起了使用太陽能熱水器的“太陽行動”。為了宣傳和鼓勵消費者使用太陽能熱水器，法國地方政府和法國環境與能源管理局每年撥出專款，除培訓太陽能熱水器安裝修理人員外，還承擔消費者購買和安裝太陽能熱水器3萬個的目標。
日前，在2013歐特克AU中國“大師匯”上，歐特克公司全球銷售與服務高級副總裁史蒂夫·布盧姆表示：“歐特克希望搭建一個數字化設計的交流平臺，讓設計師和工程師們可以恣意揮灑自己的創意靈感，用智慧描繪變化萬千、無限美好的未來，借助更加智慧的設計軟件讓自己的創意想象精彩綻放！”
關注三大行業成長
“深耕中國市場、服務中國用戶、與中國用戶攜手推動中國設計技術的創新發展、成就行業輝煌，是歐特克一直以來的目標。”歐特克公司AutoCAD產品線副總裁Amy Bunszel表示，未來在中國市場，工程建筑、制造業和傳媒娛樂業將是歐特克業務拓展的重點領域。
作為來自工程建筑行業的嘉賓，SOHO中國有限公司董事長潘石屹介紹了SOHO中國BIM應用的情況。在他看來，未來開發商才是推動BIM發展的重要力量，因為通過BIM，開發商能在工程預算、項目進度、能源管理等方面獲得真正的收益。“為豐富設計、實現建筑產品設計的多元化，SOHO中國一直致力于建筑及管理領域的信息化建設。自2010年以來，銀河SOHO項目的設計實現了在建筑信息化方面的突破，并幫助SOHO中國將這一實踐進一步運用于工程預算、項目進度及能源管理領域。”
歐特克公司中國區工程建設行業總監李邵建表示，“從全球發展視角來看，BIM在建筑行業的應用已經成為一種主流趨勢，而BIM在中國的推廣與發展速度更是極其迅猛。未來，歐特克將一如既往地繼續攜手行業協會和廣大合作伙伴，推動BIM在中國工程建設行業的深化應用，并竭盡所能地為中國用戶提供更好的軟件產品、技術和本地化服務，為實現行業的可持續發展不懈努力。”
而依托數字設計創新屢創驚喜的娛樂產業，對于現代數字化娛樂生產流水線的需求更為迫切，因為數字娛樂內容創作的技術革新將有效提高作品的生產效率、降低制作成本，并實現全球范圍內藝術家的協同創作。
近年來，全球的觀眾從包括3D電影、紀錄片和精彩紛呈的電視節目中獲得了極大的視覺震撼和心理滿足，這就要歸功于數字娛樂創作的技術革新。現在，世界各地的數字藝術家正利用歐特克數字娛樂創作軟件制作出廣受贊譽的電影、游戲包裝設計和電視節目等。
浙江博采傳媒有限公司董事長兼創意總監李煉介紹說，在國產3D動畫巨制《昆塔傳奇》的制作過程中，大量使用了歐特克的技術與產品。“為了拍攝《昆塔傳奇》，我們不但自己開發了能與后臺歐特克MAYA設計軟件相連的專用拍攝設備，還使用了阿里云6000臺服務器進行渲染工作。”李煉說，“歐特克軟件操作簡單、容易上手，沒有固化的使用方法，限制很少，變化無窮，不僅能讓使用者的智慧變成可表現的作品，更能讓作品更好地表現出創作者想象中的完美效果。”
未來在云端
作為AutoCAD產品的負責人，Amy Bunszel有著豐富的CAD管理經驗。在她看來，在云計算等新興技術的影響下，設計已經進入了3.0時代。團隊化的設計、多樣化的設計和無處不在的設計已經成為可能。
據了解，2014年，大連市的城市智慧化進入全面建設應用期，在智慧交通、城管、衛生、社區、口岸等領域推進全市百個重點工程，市民可以真正體會到智慧城市帶來的便捷生活。
推進“無線大連”建設
2011年11月，大連市正式開啟無線城市建設。無線網絡主要以WLAN和TD-LTE網絡為基礎，努力為市民逐步打造一個“在任何地點通過移動終端便捷進入寬帶網絡”的信息化環境。
在不斷完善、優化3G網絡建設的基礎上，相關通信運營商投入數億元，累計完成建設WLAN AP熱點（寬帶無線接入點）近7.5萬個，實現大連市的主要商業區、公共場所、旅游景點、金融區、宜居區、高級酒店寫字樓等區域高覆蓋；初步建成包含“辦事易”、“生活通”、“樂購惠”、“天下游”四大板塊的“無線城市”統一門戶網站。
無線城市綜合門戶網站整合了政府以及社會各行各業的內容資源，市民通過手機、PAD等無線終端，隨時隨地可以獲得水電氣賬單、公交、醫保社保、公積金、交通違章等便民信息。
此外，市民也可以查詢各種政務公開信息，了解政府辦事指南，還可以查詢各大委辦局的辦公地點等。也可以查詢大連市的特色餐飲、影訊、團購等信息。
醫療行業開通“醫患通”短信平臺，為患者提供手機掛號等服務。目前，已經投入使用的國內首臺無線急救手術車可以實現無線視頻傳輸、遠程專家會診、現場手術。
大連市的部分旅游景點在實現無線上網的基礎上，正在開發電子票務、移動支付等便民應用。由運營商投資數億元建設的TD-LTE 4G網絡，將在2014年上半年開始啟用，隨著這一網絡的不斷完善，市民可享受到更高速的無線寬帶服務。
目前，中山區和金州新區等重點區域已經基本實現無線網絡覆蓋。從2012年起，中山區在全市率先打造“無線中山”，目前，全區已經開通300個無線網絡熱點區域，累計安裝AP8500個，主要分布在中山廣場及其周邊各大金融機構、星級酒店、高端商業場所。
中山區還在全市首推公共區域免費無線上網，市民可以享受到24小時全天候的免費無線上網服務。沙河口區也在加速光網城區和無線城區建設，逐步實現免費無線上網，在星海廣場、西安路商務區、沙河口區政府大樓布設無線接入點設備，為公眾提供免費無線網絡。
大連市通過不斷加大網絡基礎設施建設，推進智慧化應用建設。2014年，大連市的光網建設將全面覆蓋主城區，光纖入戶達到120萬戶；建設4G基站4000個以上。
打造智慧旅游建設模板
作為智慧旅游全國首批18個試點城市之一，大連市積極打造智慧旅游大連模式，使其成為“智慧城市”的有效載體。
大連市的智慧旅游建設主要包括無線景區、景區視頻監控、城市歡迎短信等基礎信息化建設。未來將要搭建無線支付平臺，實現電子票務、二維碼電子景區、掌上旅游等應用。
大連市智慧旅游重點建設“三個平臺”――游客服務平臺、資訊信息綜合服務平臺、政務監管安全服務平臺。在三個平臺中，游客服務平臺上有游客客戶端APP軟件，游客只要下載了軟件，就能在平臺上選擇自己想要進入的模塊，進行自助游。在資訊信息綜合服務平臺上，囊括了各景區、餐飲、住宿等吃住行游購娛一系列旅游資源的文圖介紹。在政務監管安全服務平臺上，旅游局相關人員對旅行社、導游員、景區等進行監管。
“智慧旅游”綜合信息化平臺將為市民、游客提供全方位的旅游信息和服務。目前，已在老虎灘、天津街老街、中山廣場、經典生活、金州農家游等旅游景點建設無線網絡，為游客和市民提供高速的無線網絡。
高清電視云平臺設置有8個涵蓋大連市現有旅游景點信息的欄目，分別是“魅力大連”、“精品線路”、“直接購票”、“游在大連”、“玩在大連”、“住在大連”、“吃在大連”、“購在大連”。只要坐在電視機前，游客和市民就可以瀏覽大連市的旅游信息。
未來，大連市的高清電視云平臺還將和景區、旅行社、酒店、餐飲行業、娛樂、購物等相關行業進行合作，提供更多的關于游玩的吃、住、行、游、購、娛等信息。
發展生態科技創新城
大連生態科技創新城是大連市城市智慧化戰略的先行示范區，探索了創新型、智慧型、生態型城市試驗區，新城內國際高端的智慧化產業及智慧應用項目遍布。
目前，已經有松下大連研究所、固特異、日立三家世界500強企業入駐新城。其中，松下大連研究所正在給新城核心起步區住宅項目的家庭能源管理系統提供“智慧支持”。
在新城核心起步區內，1100多戶正在建設的新住宅都裝有一個智慧化“標配”：國內首個大面積應用的日本家庭能源管理系統，打開電視機就可以知道家庭用電量；室內環境質量自動分析系統，空氣不好可以立即智能換風通氣；安防系統能夠自動捕捉家庭動態畫面。新建的產業樓也安裝了“智慧腦”，可以通過畫面監控實時了解能源的消耗狀況。
新城居民小區被確定為“智能用電小區試點”，推廣應用雨水回收技術、風光互補路燈、電動汽車充電樁等，在健身場館率先推廣光導管技術，利用陽光照明減少照明能源使用。科技創新城周邊公交站點已安裝好LED顯示屏，市民可通過顯示屏獲知公交車到站時間等信息。
