前言

今年以來，能源消費總量不斷上升，資源需求持續(xù)增加，國家發(fā)改委印發(fā)了《完善能源消費強度和總量雙控制度方案》。建筑能耗特別是大型公建的能耗在城市總能耗中占了較大比例，因此如何有效監(jiān)控和分析建筑能耗，并對大型建筑進行智能化、節(jié)能化管理，減少日常運轉的能源消耗，已成為各大企業(yè)的主要關注點。

Hightopo 應用自主研發(fā)的 HT 可視化產(chǎn)品，搭建了輕量化的建筑全集成能源可視化管理系統(tǒng)，通過 2D、3D 等可視化的手段對建筑用能情況進行及時跟蹤和有效管理，提升節(jié)能工作的管理水平，達到節(jié)約能源、供需互動的多種能源耦合目的，實現(xiàn)了對能源的集中監(jiān)控、管理以及分散控制，包括配電照明、空調、供熱、建筑物的供水和排水等。

效果展示

基于 Web 的管理平臺，該系統(tǒng)在開發(fā)過程中采用模塊化思想，即每個模塊分離獨立開發(fā)然后集成，減少循環(huán)依賴和耦合。從而統(tǒng)一監(jiān)管各計量點，優(yōu)化建筑管理模式。一方面找出低效率運轉的設備或對應的樓層區(qū)域，另一方面找出異常能耗，降低峰值功耗水平，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析給出合理化建議。

基于響應式布局設計，用戶可以在不同環(huán)境下通過瀏覽器訪問三維可視化系統(tǒng)，具有很強的靈活性，并獲得較好的頁面體驗。

右側 2D 面板設置了 2 種不同的天氣模式，可切換查看不同時段下的場景變化。還設置了 3D 建模寫實場景以及線框樓宇兩種可切換的風格，在設計上可根據(jù)客戶以及項目需求進行定制。

系統(tǒng)分析

主界面系統(tǒng)

能源介質以兩種方式向用戶展示當前介質消耗情況，一種以系統(tǒng)方式劃分，一種以空間方式劃分，用戶再次點擊，則分別展示各子系統(tǒng)用能或各設備用能情況。

環(huán)境數(shù)據(jù)可視化

使用無線傳感器收集環(huán)境變量，包括室內(nèi)外溫度、濕度、CO2 濃度、VOC 濃度、PM2.5 濃度等，并根據(jù)天氣分類，實現(xiàn)在不同環(huán)境中的自我更新，提出光伏、風電等儲能優(yōu)化方案。

當面臨暴雨大風等災害性天氣時，管理部門可第一時間下達指令，并采取能源補給對策。

能耗信息可視化

左側 2D 可視化面板展示關鍵指標，通過對空調、照明以及特殊渠道的用電統(tǒng)計，對接后臺數(shù)據(jù)實時更新，監(jiān)測建筑能耗，同時展示對節(jié)能減排做出的貢獻統(tǒng)計，并基于數(shù)據(jù)庫，給出各類分析報告，為節(jié)能優(yōu)化改造提供可靠依據(jù)。

能源管理系統(tǒng)

在宏觀使用的場景下，將會更加關注電能與水能的整體數(shù)據(jù)。面板左上角按鈕可點擊交互，選中區(qū)域會呈現(xiàn)水、電系統(tǒng)架構示意圖，幫助業(yè)務人員全面地理解用戶需求以及業(yè)務流程。

供水設備可視化

核心系統(tǒng)通過后臺數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)自動上下架設備，對供、排水系統(tǒng)中所有管線、設備與構筑物進行智能控制管理，并結合 2D 視圖進行關鍵信息查看，全面掌握水務系統(tǒng)設備的運行情況，包括各樓層無線水表、LORA 開關、能效管理平臺，保證供水系統(tǒng)安全高效運行。

供電設備可視化

HT 采用自主研發(fā)的二三維可視化引擎，對樓宇供電系統(tǒng)進行智能化改造，形成一個自我管理的體系，做到每一處細節(jié)均可實時交互與反饋。包含傳感器、智能物聯(lián)網(wǎng) GPRS/4G/NB-LOT、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺設備信息，實現(xiàn)甚至手機端都可隨時隨地查看的 2D 組態(tài)效果。通過搜集相關國家省、市用電限額標準，對全面數(shù)據(jù)進行匯總，對于超限電狀態(tài)設備進行實時預警。

光伏儲能系統(tǒng)

光伏儲能在實際運行過程中容易受到天氣、溫度、濕度等多重因素的影響，導致光伏功率的間歇性和電網(wǎng)功率的隨機波動。Hightopo 通過衛(wèi)星圖、現(xiàn)場取景的方式，進行場景搭建，數(shù)字孿生多環(huán)境場景下的光伏儲能系統(tǒng)。融合儲能設備，與環(huán)境數(shù)據(jù)、TN-S 供電系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接，從而給負荷提供持續(xù)穩(wěn)定的功率補給，提高系統(tǒng)工作效率與供電可靠性。

儲能信息可視化

場景以科幻線框風格展示，突出儲能設備模型。監(jiān)測各樓層運行的儲能設備以及實時功率，結合后臺數(shù)據(jù)的實時更新，形成知識庫，需要時釋放儲存能量。

光伏發(fā)電流程可視化

HT 支持 2D 輕量化模型搭建的光伏儲能監(jiān)測場景。結合光伏發(fā)電原理與儲能模型，對太陽電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分以邏輯圖形式呈現(xiàn)，幫助管理人員理清光伏發(fā)電運作脈絡。從而對輸出能量平衡調節(jié)，全面分析，保障光伏供電可靠性，提升陰雨天停電事故的應急效率。

配電系統(tǒng)

配電流向演示

供電系統(tǒng)一般與主體建筑同時建設，存在著設備老化、安全隱患較多、智能化程度不高等問題。系統(tǒng)以某建筑供電系統(tǒng)為背景，模擬配電設備在樓宇內(nèi)的應用場景。頁面初始，以線框風格展示，并通過線條流動方式表達電流從地下配電室傳輸?shù)礁鳂菍?、再到各設備、供電全流程。

地下配電室可視化

配電室是指帶有低壓負荷的室內(nèi)配電場所，主要為低壓用戶配送電能，設有中壓進線、配電變壓器和低壓配電裝置。根據(jù)樓宇現(xiàn)場的鳥瞰圖、CAD 圖、設備三視圖等資料對地下配電室外觀進行高度還原建模，通過 HT 實現(xiàn)可交互的 Web 三維場景，配電室各設備可以響應交互事件，當有跳閘、短路、漏電等情況發(fā)生時，可及時發(fā)出報警信號，監(jiān)管人員可實時發(fā)現(xiàn)，實時檢修，預防火災等安全事故發(fā)生，保障系統(tǒng)功能的正常運行與系統(tǒng)安全。

接線圖演示

采用 2D 組態(tài)的簡化方式實現(xiàn)配電室關鍵工藝流程上的設備連接。一方面可監(jiān)控重要設備工作狀態(tài)，另一方面有助于現(xiàn)場人員調動指揮，為培訓、施工、輸電線路檢測等提供諸多便利。

供水系統(tǒng)

供水流向演示

供水系統(tǒng)是指按一定質量要求供給不同的用水部門所需的蓄水庫、水泵、管道和其它工程的綜合體。系統(tǒng)采用模塊化思想，并具有統(tǒng)一的、全面的地址空間型和信息模型。動態(tài)線條代表蓄水池中的水由給水管道供水的全流程。

供水泵房可視化

可將 CAD 圖紙導入 HT 系統(tǒng)，快速搭建三維場景，等比例還原二次供水泵房。實現(xiàn)對供水流量、水泵頻率、進出口壓力以及水質的濁度、pH 值、余氯等統(tǒng)一管理，滿足了用戶對水質、水量和水壓的需求，解決供水系統(tǒng)在實際運行中由于需水量變化、事故停泵等問題，保證商場和企業(yè)等正常營業(yè)。

空調系統(tǒng)

水蓄冷控制流程演示

水蓄冷技術是將夜間電網(wǎng)多余的谷段電力與水的顯熱相結合來蓄冷，并在白天用電高峰時段使用蓄藏的低溫冷凍水提供空調用冷。系統(tǒng)融合后臺圖表數(shù)據(jù)，并應用 HT for Web 產(chǎn)品上的 Web 組態(tài)，搭建 2D 組態(tài)的蓄冷工藝流程，展示可視化系統(tǒng)數(shù)據(jù)的監(jiān)控和維護實現(xiàn)，節(jié)約設備投入，實現(xiàn)“小馬拉大車”。

供冷流向演示

紅色動態(tài)線條展示水蓄冷系統(tǒng)功能線路，融合電力線路載波技術，搭建功能動態(tài)實況。實現(xiàn)應急功能，提高空調系統(tǒng)的可靠性，上班前啟動時間短，只需 10 到 15 分鐘即可達到所需溫度。空調用冷在實際的“谷制峰用”中，節(jié)省大量的空調電費，降低工廠的生產(chǎn)成本。

水位演示

利用云計算、互聯(lián)網(wǎng)、GIS 等技術，遠程在線監(jiān)測水位、水流速度、負載流速率、冷卻塔能耗等參數(shù)，以取得水位變化的完整變化規(guī)律，并轉化成電信號傳給計算機，盡可能地減少各種設備的裝機容量，提高主機效率，充分利用蓄冷裝置的優(yōu)勢，減少系統(tǒng)的能耗。

照明系統(tǒng)

設計師通過 3D 軟件建模，并通過 HT 解析 obj 與 mtl 文件生成 3D 室內(nèi)照明場景，結合智慧園區(qū)可視化平臺可以做到根據(jù)天氣實時調節(jié)照明的時間和亮度，按住鼠標左鍵可進行平移翻轉場景，從而調整視角，鼠標滾輪縮放大小，更清晰的展現(xiàn)照明問題空間位置，方便工作人員處理照明設備的維修。

客控系統(tǒng)

HT 可視化技術采用 B/S 架構，酒店工作人員可通過智能手機或 PC、Pad 打開瀏覽器，隨時訪問客房狀態(tài)以及設備情況等，減少管理上的漏洞，提高客房收入。

安全信息可視化

在酒店快速發(fā)展的同時，越來越復雜的經(jīng)營環(huán)境，也帶來了一系列安全問題。基于 UWB 定位基站，系統(tǒng)對接移動門禁等設備的預警信息和設備功能，能立即向工作人員發(fā)出警告信息，工作人員可根據(jù)系統(tǒng)迅速定位診斷，及時上門提醒顧客關好門戶，防止安全隱患發(fā)生。

節(jié)能監(jiān)控可視化

利用系統(tǒng)提供的智能算法，可自動給出各個空調的最佳功率，保障客戶舒適體感的同時，優(yōu)化空調氣流，達到降低能耗，有效制冷制熱的科學應用。

客房數(shù)據(jù)可視化

結合完善的預定功能，該系統(tǒng)可防止?jié)M房重訂的情況，為保證時刻對客房進行衛(wèi)生、安全監(jiān)管，可將 CAD 圖紙導入 HT 平臺，連接后臺數(shù)據(jù)接口，根據(jù)酒店人員位置坐標，進行衛(wèi)生、故障等同步動態(tài)更新。觸發(fā)故障預警，系統(tǒng)能立即以告警形式通知前臺工作人員，迅速安排人員進行協(xié)助打掃，修復客房故障。

實現(xiàn)價值

為綠色制造作出新貢獻

太陽能作為可再生能源，具有消耗后可獲得恢復補充、不產(chǎn)生或極少產(chǎn)生污染物的優(yōu)點。Hightopo 通過智能化、可視化手段，進一步發(fā)揮能源優(yōu)勢，構建綠色制造體系，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)質量變革、效率變革、動力變革，為能源發(fā)展全局和綠色構造做出貢獻。

全線節(jié)能

全集成能源管理系統(tǒng)可全面采集供電、照明、空調和供水等各專業(yè)的能耗數(shù)據(jù)，讓能耗直觀可視、清晰透明，也便于分類統(tǒng)計。使全運營管理人員對樓宇耗能情況掌握更加全面及時，確保系統(tǒng)可以運行在最佳節(jié)能狀態(tài)，獲得節(jié)能收益。

總結

圖撲軟件作為國內(nèi)領先的可視化管理平臺，以整體設計為核心，以能量監(jiān)測和管理為手段，為現(xiàn)代樓宇提供了一套整體樓宇節(jié)能從診斷到改造的整體方案。隨著國家對于新建建筑和既有建筑節(jié)能要求的進一步提高，力爭將先進技術廣泛應用于我國大型公共建筑、體育場館、酒店、校園、醫(yī)院等領域。助力雙碳目標，彰顯責任擔當。

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