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当物联网遇上建筑自动化

作者:小罐子 时间:2019/10/21 阅读:5892
物联网正在促使建筑自动化不拘泥于单纯的优化问题。它通过改变需求控制和改善空气质量方法等途径将各种系统整合在一起 […]

物联网正在促使建筑自动化不拘泥于单纯的优化问题。它通过改变需求控制和改善空气质量方法等途径将各种系统整合在一起,以创造新的价值。但必须牢记的是,基于物联网(IoT)的分析平台之所以能发挥效用,在于它们将人与技术紧密联系在了一起,如果没有人来掌舵,它们将毫无价值。

早些时间,建筑管理系统(BMS),也称为建筑自动化系统(BAS),被证明是一个游戏规则的改变者。一个基于计算机的控制系统的可用性主要体现在它们可以自动监控和管理建筑物最大和最昂贵的操作组件,并帮助设施管理人员更好地完成工作。建筑自动化系统节省了时间和金钱,减少了能源浪费,并给设施管理人员提供了一种更好地监测其运作情况的方式。

快进到今天,你将拥有另外一个改变游戏规则的方式:建筑物联网(IoT)。在核心领域,这些技术在一些重要方面相互交叉,但物联网正是在这些地方偏离了建筑管理系统,使其作为一种管理工具对设施管理人员更具价值。本文将探讨物联网分析报告平台如何通过提供能效反馈的方式提高BMS的性能,以及这种变化如何影响设施管理者的角色。

物联网如何超越传统建筑自动化

建筑管理系统的目标始终都是协助优化建筑性能,主要有以下两方面途径:

  • 提供核心建筑操作系统的数据,特别是HVAC(供热通风与空气调节)系统。
  • 实现建筑物主要运行功能的自动控制。

建筑物联网的目标是通过数据和自动控制实现性能优化,进而节约成本。但是先进的技术在这些方面往往比传统的BMS系统走得更远。

建筑物联网:数据优势

BMS系统捕获的数据在应用上有一定的限制,原因如下:

  • 收集到的关于各种系统的数据是阶段性的,很难集成,这使得全面了解建筑运营效率成为一项重要挑战。
  • 缺少分析成分意味着数据分析的工作主要落在了人类身上。这些系统的设计目的只是为了收集数据以实现操作的自动化,而不是对性能进行优化。
  • 进行这种分析需要时间和专业知识,而这正是大多数设施团队所不具备的。因此,很多数据都被浪费掉了。

另一方面,建筑物联网使数据收集和分析变得简单,并更具有成本效益,而且大多数系统的建立只是为了提高性能。这些工具支持对数据的远程监控以及对不同来源数据的集成,而且能对数据进行编目和分析,以获得可操作的见解。这促使建筑管理人员响应特定条件和控制成本的能力更加灵活和敏捷。

1. 各种来源的数据,甚至包括建筑物外围的数据都可以被纳入分析范围。例如,天气数据可以与公共设施数据(价格)和HVAC系统运行数据相结合,以帮助制定在炎热天气中降低运行成本的策略。如果预先知道需求高峰期,就能够避开能源价格昂贵的时间段,转而选择在一天的较早时间段启动HVAC系统,进而在高峰期到来之前为建筑物降温。

2. 可以在更细粒度的级别上收集数据,使资源节约最大化。BMS系统只有关于建筑物中主要设备的数据;物联网则允许收集关于建筑物运行的所有方面的数据。例如,你可以将物联网传感器附带到建筑物的所有设备(不仅仅是主要的操作组件)上,以实现电能质量监控。测量电力供应的特性,包括真实的、可见的和无功功率以及有功能量的损耗,可以帮助确定建筑物使用电力的效率。如果实际功率(kW)与表观功率(kVA)之比低于0.85,那么该公共设施可能会因效率低下而被发电厂“罚款”。从本质上讲,kW/kVA低于0.85意味着该设施的功率因数较低,意味着它并没有采用优化无功功率的措施。通过采取正确的行动,可以避免这一额外费用并减少开支。

3. 先进的数据分析技术可以检测到微弱的趋势。例如,BMS系统设置点通常只建立一次,然后就被遗忘了,这使得无法识别某个特定系统的性能何时“偏离”原始校准状态。目前,许多物联网建筑系统采用的先进软件都使用机器学习来标记系统的反常表现,从而揭示可能的漂移实例。这些平台提供的连续反馈循环意味着你可以确保您的设备始终以最高的效率运行,从而获得最大的投资回报。

系统的细粒度控制

楼宇自动化可以确保系统的基本调度,比如在特定时间开灯和关灯,但是这种方法并没有考虑系统优化等诸多因素。

通过分析各种因素,例如:

  • 与根据预设定温度水平进行HVAC系统开闭的BMS系统相比,物联网建筑系统可以根据需求控制通风来更智能地操作HVAC系统。基于二氧化碳可以作为媒介来确定房间或建筑物的实际占用率的观点,室内空气质量传感器可以实时测量二氧化碳水平。如果二氧化碳浓度符合建筑标准,系统会自动减少外部空气的进气量。如果二氧化碳水平接近极限值,系统就会相应增加外部空气的进气量。更好地控制系统是处理建筑自动化的一种更加明智的方式。

你可以控制它收集的数据的种类,例如:

  • 传统的建筑自动化系统通常不能收集可以同时显示外部空气加热和冷却程度的数据,这是因为它的参数无法提供这些信息。当加热和冷却系统同时在同一区域运行时,可以设计一个IoT系统来进行消息提醒,从而及时处理这种情况。

基于IoT建筑自动化的设施管理

基于物联网的报告和分析平台肯定会带来混乱,但不会如想像的那样。这些先进的系统不会取代设施管理人员,它们只是提供了更多优化能源效率的方法。

一个明显的区别是必须管理的端点数量。未来可能会有大量的物联网传感器被用于收集温度、湿度、静压等数据,从而为建筑性能提供更好的可视性。但是最显著的变化是如何远程监控更多的端点,从而使反馈回路能够确定哪些方法可以提供更高的能源效率。拥有在较大的建筑操作环境中查看各个系统组件的能力,意味着设施管理人员将有更多的机会去创造价值。

有了物联网带来的更积极主动的管理策略,管理者就可以更好地制定削减成本的策略,并对公司的盈亏产生显著影响。他们也将做好充分准备,为实现可持续性目标作出重大贡献。

工作人员可以更快地对潜在的业务问题作出反应,并能够立即查明问题的根源。他们还可以获得所需的信息,以便在需要付出极大代价和不便的故障发生之前提前解决即将发生的设备故障。维修费用通常比紧急维修要便宜得多。想象一下,当紧急情况发生时情况会是怎样的:一个消息灵通的设施管理人员可以在急救人员到达现场之前,将建筑火灾或具有危险空气质量区域的确切位置传达出来。

基于物联网(IoT)的分析平台之所以能发挥效用,在于它们将人与技术紧密联系在了一起,如果没有人来掌舵,它们将毫无价值。那些抓住机会的设施管理人员将能够据此做出更明智的决策,从而使他们的建筑和他们自己保持竞争力。

 

 

原文作者:Michael Davies

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