建筑能耗監測系統核心技術解析，從傳感器到大數據平臺的智慧升級

一. 背 景

為進一步加強上海市國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統（以下簡稱“建筑能耗監測系統"）的建設和運行監管管理，上海市住建部印發的相關文件要求，單體建筑面積在1萬平方米以上的新建國家機關辦公建筑和2萬平方米以上的新建大型公共建筑，應當安裝建筑用能分項計量裝置，同步建立建筑能耗監測終端，并確保建筑能耗數據上傳至各級分平臺，未取得聯網驗收報告的，不得完成竣工驗收。

隨著"雙碳"戰略的深入推進，建筑能耗監測管理解決方案已成為推動城鄉建設綠色低碳轉型的核心抓手。住建部最新政策要求新建大型公共建筑強制安裝能耗監測系統，標志著我國建筑能耗管理進入數字化監管新階段，其深層價值體現在多個維度：全生命周期降本增效、低碳轉型關鍵支撐、數字化轉型核心載體、合規發展必由之路，智慧城市神經末梢。

二. 案例詳解-上海某集團股份有限公司

上海某集團股份有限公司是上海市國資委直屬管理的現代科技服務企業，上海地區規模較大的建設工程檢測檢驗和環境影響評價機構之一，擁有國家企業技術中心、國家綠色建筑質量檢驗檢測中心、國家建筑工程材料質量檢驗檢測中心、國家裝配式建筑產業基地。

該集團承建了上海市某區建筑能耗在線監測平臺，負責為該區所轄區域內建筑物建設建筑分類分項能耗系統，并將數據聯網上傳至區平臺。區平臺需要按照要求將每日數據匯總后上傳至市平臺，市平臺對區平臺上傳的數據有質量要求。

2.1 用戶“痛點"

多年前，該集團委托一家軟件公司開發了區平臺，該平臺運行多年，存在以下突出問題：

• 數據質量低

區平臺按要求每日需向市平臺上傳匯總數據，市級平臺會檢查上傳數據的質量，檢查內容包括每小時數據是否完整、是否有缺項、數據過大、分項之和不等于總用電等，因為原平臺設計問題，異常數據沒有做過濾或處理，導致上傳數據質量不高，影響市平臺對區平臺的考核，進而影響第二年政府對平臺維護費用的撥款；

• 平臺架構不合理

原來平臺架構時沒有考慮大規模數據接入的情況，隨著接入建筑物的不斷增多，平臺數據處理能力遇到瓶頸，軟件頁面刷新越來越慢，有些頁面打開需要好幾分鐘，平臺使用困難；

• 服務不到位

原平臺委托給軟件公司開發，該公司規模小，不熟悉能耗項目的建設，只懂軟件開發，后續經營困難，無法為平臺提供升級服務；

• 平臺功能單一

平臺僅提供數據集抄、分項統計功能，功能比較簡單，缺乏多維度的能耗統計分析報表；

2.2 用戶訴求

A、功能要求

保留原平臺的各項功能；

增加全區能耗多維度分析、單體建筑能耗分析、分類分項能耗分析、同環比分析功能；

增加設備檔案管理、巡檢管理功能；

B、性能要求

滿足當前200多棟建筑、10000多塊表計接入的要求，同時具備遠期400多棟建筑、20000多塊表計的接入能力，頁面響應快速；

C、質量要求

按要求將數據上傳至上海市平臺，且上傳數據質量滿足市平臺的考核要求；

D、數據遷移

原平臺的數據保留，平臺遷移到新平臺繼續使用，且需要對原平臺的異常數據做處理；

2.3. 實施方案

方案結構

建筑分項模型

2.4. 實施溝通過程

2.5.  平臺功能界面展示

● 全區建筑數量、總建筑面積、總能耗   ● 全區建筑分布GIS電子地圖   ● 全區建筑能耗排行10位（總量或單位面積）

● 全區建筑逐日用能趨勢及同環比分析   ● 全區各建筑類型能耗占比   ● 全區各建筑類型面積占比

● 全區各街道能耗占比分析    ● 全區各街道建筑面積占比

● 全區建筑分項用電占比分析    ● 全區當年及上一年逐日能耗趨勢分析

●  多棟建筑各分項用電逐日用能趨勢對比分析

●  多建筑各分項用能排行分析

● 單個建筑信息顯示(面積、往年能耗、建筑類型） ● 單個建筑能耗同環比分析   ● 單個建筑逐時、逐日能耗分析

● 單個建筑能源流向圖（按分類能耗、分項能耗、分區域能耗、分設備能耗逐級細化）

● 每個建筑每個用能回路的任意時間段的用能集抄

● 單個建筑總用能或者分項用能的同環比分析

● 數據異常檢查（檢查內容包括數據過大、數據過小、數據缺項、數據缺失、總分數據不對等），主動發現問題，保證滿足市平臺要求

●  人工數據錄入 ：對不方便采集的能源類型或者缺失的歷史數據支持手工錄入

三. 典型硬件

• ANet能源網關-簡介

ANet系列邊緣計算網關是一款基于嵌入式平臺的工業級通信管理機，具有2/4/8個隔離串口，1/2個以太網口，集成Lora通信接口，且支持4G網絡通信。具備強大的EMC防護能力，可在強電磁環境下高效穩定運行。設備支持DL/T 645、Modbus、CJ/T 188等工業、電力行業通信協議，滿足企業能源管理系統對水、電、氣、冷熱量等多種形式能源數據采集的需求。

• ANet能源網關-相關證書

四. 項目收益 / 項目效果

• 平臺運行穩定，頁面刷新快，客戶及用戶體驗大大提升；

• 上傳至市平臺的數據質量高，滿足市平臺考核要求；

• 平臺功能更豐富，有利于平臺方未來向建筑業主提供更多增值服務；

• 平臺按期上線，順利驗收，有助于客戶拿到政府的平臺維護撥款；

五. 典型案例

5.1 辦公建筑

延安市市級行政中心能耗管理系統

山東省知識產權中心能耗監測系統

陽光保險通州后援中心能耗監測系統

新疆吉昌市政務中心項目能耗分析管理系統

徐匯區政府機關大院用電分戶計量改造項目能耗監測系統

5.2 商場建筑

成都優客城市廣場能耗管理系統

濟南路港商業廣場二期項目能耗監測系統

大連萬科生活廣場項目能耗監測系統

南通南山湖水街建筑能耗監測

北京大鐘寺方恒國際商業廣場能耗監測系統

5.3 醫療衛生建筑

江陰市人民醫院東院工程能耗管理系統

上海市虹口區江灣社區醫療用房（彩虹灣醫院）

天津濱海新區腫瘤醫院項目能耗監測

天津濱海中醫醫院能耗管理

蘇州中醫院建筑建筑能耗監測

5.4 體育建筑

金閶體育館能耗管理系統

長春市全民健身活動中心游泳館改造工程

海門體育中心能耗監測系統

青浦區體育中心能耗監測系統

2021年FIFA世俱杯決賽上海體育館應急改造工程項目能源管理系統

5.5 綜合建筑

徐匯濱江綜合商務區項目能耗系統

嘉隆國際廣場能耗監測系統

上海臨港國際會議中心能耗管理系統

天鵝湖奧斯塔娜中心廣場能耗管理系統

虹橋天地項目能源管理系統

建筑能耗監測管理解決方案的實施，正在重構建筑能源管理范式。數據顯示，實施監測系統的建筑平均節能率可達15-25%，投資回收期縮短至3-5年。隨著住建部"十四五"期間計劃完成10億平方米既有建筑節能改造，監測系統將成為建筑領域落實"雙碳"戰略的核心基礎設施。這不僅催生了智能傳感器、能源物聯網平臺等千億級市場，更推動建筑業從"粗放用能"向"精細治能"轉型升級，為構建綠色低碳城市提供數字化底座。