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音像建筑运维智慧管控平台设计与实现汪明 等
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第1章 绿色建筑运行控制系统概述 ………………………………… 11.1 引言 …………………………………………………………… 2 1.2 绿色建筑的概念……………………………………………… 4 1.3 绿色建筑系统运行特点 ………………………………………… 6 1.4 绿色建筑运维控制关键技术…………………………………… 7 1.4.1 照明系统控制技术 ……………………………………… 7 1.4.2 空调系统控制技术…………………………………… 101.4.3 电梯群控技术………………………………………… 131.4.4 室内定位技术………………………………………… 15 1.4.5 供配电技术 …………………………………………… 16 1.4.6 建筑能源管理技术…………………………………… 19 1.5 绿色建筑系统评价体系……………………………………… 22 1.6 绿色建筑运行控制系统发展趋势……………………………… 23第2章 建筑运维智慧管控平台方案设计………………………… 262.1 引言………………………………………………………… 27 2.2 建筑运维智慧管控平台方案 …………………………………… 28 2.2.1 建筑运维智慧管控平台总体方案设计………………… 282.2.2 建筑运维智慧管控平台总体架构设计………………… 302.2.3 建筑运维智慧管控平台软件解决方案………………… 32 2.3 建筑运维智慧管控平台的组成及功能………………………… 332.3.1 建筑运维智慧管控平台的组成………………………… 332.3.2 建筑运维智慧管控平台的功能………………………… 352.4 与传统 BMS比 较 ……………………………………………… 372.5 建筑运维智慧管控平台硬件架构及组网………………… 382.6 云服务器配置 ………………………………………………… 402.6.1 服务器下载 …………………………………………… 40 2.6.2 Linux下 安装 Nginx模 块包…………………………… 41 2.6.3 Nginx服 务器安装与配置 ……………………………… 422.7 下载并安装 MySL………………………………………… 45 2.7.1 安装前准备 …………………………………………… 45 2.7.2 安装 MySL………………………………………… 46 2.8 小结………………………………………………………… 51第3章 建筑环境监测系统设计和实现…………………………… 52 3.1 建筑环境监测系统终端硬件研发……………………………… 55 3.1.1 建筑环境监测系统终端模块程序设计与开发 …………… 573.1.2 建筑环境监测系统终端模块无线网络配置 ……………… 58 3.2 建筑环境监测系统终端模块配置……………………………… 613.2.1 温/湿 度监测终端模块配置…………………………… 61 3.2.2 光照度监测终端模块配置 ……………………………… 62 3.2.3 固体颗粒物和甲醛浓度二合一监测终端模块配置……… 62 3.2.4 人员状态监测终端模块配置 …………………………… 64 3.2.5 二氧化碳浓度监测终端模块配置……………………… 65 3.3 建筑环境监测系统模块数据库配置…………………………… 66 3.4 建筑环境监测系统软件开发 …………………………………… 72 3.4.1 建筑运维智慧管控平台主界面开发…………………… 72 3.4.2 固体颗粒物浓度监测界面开发………………………… 75 3.4.3 温/湿 度监测界面开发………………………………… 78 3.4.4 二氧化碳浓度监测界面开发 …………………………… 803.4.5 甲醛浓度监测界面开发 ………………………………… 813.4.6 光照度监测界面开发………………………………… 82 3.4.7 人员状态监测界面开发 ………………………………… 83 3.5 小结………………………………………………………… 85第4章 建筑设备监控系统设计与软件开发……………………… 86 4.1 建筑设备监控系统特征……………………………………… 87 4.2 照明监控系统设计与开发 ……………………………………… 894.2.1 照明控制模块程序流程设计 …………………………… 89 4.2.2 照明控制模块配置…………………………………… 91 4.2.3 照明监控系统软件开发 ………………………………… 94 4.3 中央空调监控系统设计……………………………………… 97 4.3.1 控制内容和控制方式………………………………… 97 4.3.2 中央空调监控系统实时数据模型……………………… 98 4.3.3 中央空调监控系统软件开发………………………… 101 4.4 供配电监控系统设计 ………………………………………… 1054.4.1 供配电监控系统主要监控内容 ………………………… 1054.4.2 供配电监控系统实时数据模型 ………………………… 106 4.4.3 供配电监控系统软件开发…………………………… 108 4.5 小结 ………………………………………………………… 113第5章 建筑能耗模拟与分析 ……………………………………… 114 5.1 建筑能耗模拟与分析软件…………………………………… 115 5.2 基于 EnergyPlus的 建筑能耗建模…………………………… 118 5.2.1 EnergyPlus界 工………………………………… 1195.2.2 OpenStudio………………………………………… 122 5.2.3 SketchUp绘 制模型 …………………………………… 122 5.2.4 FEditor参 数设置………………………………… 1245.2.5 建模案例…………………………………………… 126 5.3 建筑能耗影响因素分析……………………………………… 129 5.3.1 建筑概况…………………………………………… 1295.3.2 创建模型…………………………………………… 129 5.3.3 建筑能耗影响因素分析……………………………… 133 5.3.4 空调温度对建筑能耗的影响………………………… 135 5.3.5 照明和电气设备运行时间对建筑能耗的影响………… 136 5.3.6 房屋内人数对建筑能耗的影响 ………………………… 137 5.3.7 天气对建筑能耗的影响……………………………… 138 5.3.8 墙体耦合效应对建筑能耗的影响 ……………………… 1395.4 热分区与人员分布对建筑能耗的影响 ………………………… 141 5.4.1 热区的划分………………………………………… 141 5.4.2 人员分布情况 ………………………………………… 1445.4.3 自由浮动模型 ………………………………………… 145 5.4.4 理想负载空气系统模型……………………………… 146 5.4.5 实际空气系统模型 …………………………………… 1505.5 热舒适度控制对建筑能耗的影响 ……………………………… 1525.5.1 热舒适度指标选择 …………………………………… 1525.5.2 控制变量的定义 ……………………………………… 1545.5.3 程序调用点的定义 …………………………………… 1555.5.4 基于粗粒度的 PMV 区间控制 ………………………… 1585.5.5 基于细粒度的 PMV 区间控制 ………………………… 1605.6 小结 ………………………………………………………… 162第6章 建筑节能技术 ……………………………………………… 163 6.1 建筑能耗现状……………………………………………… 164 6.1.1 国内建筑能耗现状 …………………………………… 1646.1.2 国外建筑节能政策发展……………………………… 1666.1.3 国内建筑节能政策发展……………………………… 170 6.2 建筑能耗预测技术 …………………………………………… 1716.3 建筑设备与节能措施 ………………………………………… 174 6.4 热泵空调技术……………………………………………… 178 6.5 基于模型预测控制的空调系统的节能控制…………………… 181 6.5.1 模型预测控制的基本思路…………………………… 181 6.5.2 控制对象建模 ………………………………………… 1846.5.3 基于模型预测控制的空调系统控制 …………………… 1896.6 小结 ………………………………………………………… 194第7章 建筑能源管理系统设计 …………………………………… 195 7.1 建筑能源管理系统架构……………………………………… 196 7.1.1 建筑能源管理系统总体架构………………………… 196 7.1.2 建筑能耗分类分项计量 ……………………………… 198 7.2 能源监测硬件模块开发……………………………………… 200 7.2.1 电能监测模块硬件配置……………………………… 200 7.2.2 能源管理系统控制器硬件设计 ………………………… 201 7.2.3 能源管理系统网关设备设计………………………… 202 7.2.4 能源计量设备配置 …………………………………… 203 7.3 建筑能耗管理系统数据库设计……………………………… 206 7.4 建筑能源管理系统软件开发………………………………… 208 7.4.1 建筑能源管理系统主界面开发 ………………………… 208 7.4.2 电量分项计量界面开发……………………………… 211 7.4.3 建筑能耗汇总分析界面开发………………………… 213 7.5 小结 ………………………………………………………… 215第8章 智慧住区管理系统的设计与实现 ………………………… 216 8.1 智慧住区管理需求分析……………………………………… 217 8.1.1 用户需求…………………………………………… 2178.1.2 功能需求…………………………………………… 218 8.1.3 技术需求 …………………………………………… 219 8.2 智慧住区管理系统架构设计………………………………… 221 8.2.1 技术架构设计 ………………………………………… 2218.2.2 功能架构设计 ………………………………………… 2228.2.3 业务架构设计 ………………………………………… 2258.3 智慧住区管理系统的设计与实现 ……………………………… 226 8.3.1 智慧住区管理系统功能设计………………………… 227 8.3.2 智慧住区管理系统 Web端 交互设计…………………… 2318.4 小结 ………………………………………………………… 253参考文献 ……………………………………………………………… 254
汪明:教授、博士生导师,山东建筑大学校学术委员会委员、信息与电气工程学院电气工程及其自动化教研室主任,研究方向为仿生机器人、电气节能控制。主持自然科学面上项目2项,主持山东省中青年科学家科研奖励等项目十余项;发表学术80余篇,其中SCI/EI收录42篇;出版著作2部。授权和受理发明专利20余件(14项已授权),授权实用新型5件,获软件著作权登记4项;获山东省科技进步奖二等奖3项、科技进步二等奖1项,山东省高等学校科研成果奖二等奖3项。谢浩田主要研究方向为建筑智慧管控软件开发。逯广浩主要研究方向为建筑电气系统建模与控制。孙鸿昌,教授,主要从事绿色建筑智能化与节能控制技术研究应用工作。先后主持和参与山东省科技重大研发计划《基于物联网的新型机电智能柔控制系统的开发与应用》、《新型单级升降压非隔离双SEPIC逆变器研究》、《基于信息物理系统的异构传感器信息智能处理终端》;主持住房和城乡建设部《基于边缘计算和云平台的智慧绿建柔管控关键技术研究与应用》等十项科研项目,其中研发的智能柔控制器解决了传统楼宇自动化不能实时灵活控制的关键技术。学术专著《绿色建筑节能控制技术研究与应用》39万字,中国建筑工业出版社出版;发表学术61篇(其中EI、SCI收录16篇);授权专利42项;获及省部级勘察设计成果及创新奖60项。
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