隨著建筑及其運(yùn)營(yíng)越來(lái)越復(fù)雜,支持它們的技術(shù)也越來(lái)越先進(jìn)。對(duì)于任何高性能項(xiàng)目或組合,知識(shí)就是力量。如今的樓宇管理系統(tǒng)(BMS)和樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)可以為業(yè)主、工程師和設(shè)施管理人員提供信息和控制。
總部位于馬薩諸塞州沃本的 MEP 工程公司Fitzemeyer & Tocci Associates的能源和基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)負(fù)責(zé)人 Nathaniel Fanning 說(shuō):“只要源信息準(zhǔn)確且輸出可用,分析就非常寶貴?!笨梢詧?zhí)行分析的系統(tǒng),例如故障檢測(cè)和診斷……可以讓最終用戶有時(shí)間做出反應(yīng)并進(jìn)行更正。例如,如果沒(méi)有建筑居住者對(duì)溫度的投訴,同時(shí)供熱和制冷等問(wèn)題可能代價(jià)高昂,而且很容易被忽視?!?/p>
理想的 BMS 或 BAS 取決于項(xiàng)目、工作和您在其中的角色。印第安納大學(xué)樓宇自動(dòng)化項(xiàng)目經(jīng)理內(nèi)森·沃特金斯 (Nathan Watkins) 說(shuō):“設(shè)施經(jīng)理可能會(huì)要求 [提供] Web 界面或 [通過(guò)] 手機(jī)或平板電腦訪問(wèn)?!?/font>“指定系統(tǒng)的工程師可能更關(guān)心它的操作和執(zhí)行方式;業(yè)主可能需要……24/7 全天候支持。”
另一個(gè)重大決定:是否采用專有、開(kāi)源或開(kāi)放系統(tǒng)的解決方案。專有的閉源解決方案被鎖定。開(kāi)源解決方案允許用戶查看、修改和擴(kuò)展軟件代碼。開(kāi)放系統(tǒng)雖然類似,但不允許用戶修改或擴(kuò)展代碼;它確實(shí)具有可能來(lái)自不同供應(yīng)商的通信基礎(chǔ)設(shè)施、聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和控制算法,但能夠以集成方式協(xié)同工作。
“沒(méi)有明顯更好的選擇,”Fanning說(shuō)。閉源解決方案“通常是一種更精致的產(chǎn)品,具有更好的客戶體驗(yàn),但這通常是有代價(jià)的。如果只有選定的一群人可以開(kāi)發(fā)產(chǎn)品,那么獲得服務(wù)……可能會(huì)很困難。”與其他解決方案平臺(tái)的互操作性可能很困難,而且定制不是一種選擇。
Fanning 指出,開(kāi)源解決方案可以解決其中一些問(wèn)題,但它們也可能會(huì)產(chǎn)生一些新問(wèn)題。例如,當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),所有權(quán)和問(wèn)責(zé)制的問(wèn)題可能是模糊的。但是,開(kāi)源控件確實(shí)允許自定義。
今天,我們分享三個(gè)BAS/BMS系統(tǒng)的特性、好處和應(yīng)用——兩個(gè)是開(kāi)源的,另一個(gè)是擁有一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)框架的專利。
TheBetter Efficiency Targeting Tool for Energy Retrofits軟件工具包可幫助建筑運(yùn)營(yíng)商通過(guò)現(xiàn)成的數(shù)據(jù)確定改進(jìn)。該系統(tǒng)將建筑物或投資組合的能源使用與其他人進(jìn)行基準(zhǔn)比較;量化能源、成本和溫室氣體減排潛力;并推薦能源和運(yùn)營(yíng)效率措施。
主要用例和好處:BETTER 無(wú)需實(shí)地考察或復(fù)雜建模即可提供能源性能比較,“以幫助確定立即、節(jié)省成本的能源效率改進(jìn),并集中進(jìn)一步的審計(jì)和研究,”勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)和城市系統(tǒng)部的項(xiàng)目經(jīng)理 Carolyn Szum 說(shuō)。用戶可以“將建筑物的性能與內(nèi)置數(shù)據(jù)集或他們自己的建筑物組合進(jìn)行比較。”
目標(biāo)用戶:工程師和設(shè)施管理人員。“BETTER 擁有 20 多個(gè) API 用戶,包括企業(yè)、大學(xué)、能源信息提供商和 ESCO [能源服務(wù)公司],”Szum 說(shuō)。“一個(gè) ESCO 正在使用 BETTER 的 API 來(lái)尋找機(jī)會(huì),在新英格蘭的低收入社區(qū)中用高效泵替換使用高污染供暖和燃油的鍋爐和熔爐?!?/font>
值得注意的是:BETTER 利用開(kāi)源分析引擎和 Web 界面來(lái)分析每月的能源使用情況。BETTER 不要求建筑特征,如大小、類型和位置,而是使用回歸技術(shù)來(lái)分析有多少能源使用是天氣敏感的(加熱和冷卻)與天氣無(wú)關(guān)的(照明和插座負(fù)載)。它將標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)與溫度模式相匹配,以確定項(xiàng)目的加熱和冷卻設(shè)定點(diǎn)是否合適以及設(shè)備是否運(yùn)行最佳。總部位于舊金山的Energy Resources Integration的負(fù)責(zé)人 Eric Noller認(rèn)為 BETTER 的建議“很有價(jià)值,尤其是在現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估不切實(shí)際或不可行的情況下”。
平臺(tái):BETTER 可與環(huán)境保護(hù)署的能源之星投資組合管理器和美國(guó)能源部的建筑能源資產(chǎn)評(píng)分結(jié)合使用,對(duì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)營(yíng)能源績(jī)效進(jìn)行多層次分析。該工具包由 Web 應(yīng)用程序、API 和分析引擎源代碼組成。
成本:根據(jù)某些條款,Web 應(yīng)用程序和 API目前對(duì)早期采用者免費(fèi)。GitHub 上提供的分析引擎源代碼可以在開(kāi)源許可下自由采用、重新開(kāi)發(fā)和重新分發(fā)。
這個(gè)分布式控制和傳感軟件平臺(tái)分析建筑數(shù)據(jù)流并將其轉(zhuǎn)換為可操作的信息,以改善運(yùn)營(yíng)、管理能源消耗并實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)集成。Eclipse VOLTTRON由 PNNL 于 2012 年在美國(guó)能源部建筑技術(shù)辦公室的資助下開(kāi)發(fā),可以管理一系列系統(tǒng),包括 HVAC 組件和電動(dòng)汽車充電站。
Eclipse VOLTTRON 可以通過(guò)代理和驅(qū)動(dòng)程序與本地或供應(yīng)商資源交互。代理是代表用戶執(zhí)行一組任務(wù)的軟件。驅(qū)動(dòng)程序充當(dāng) VOLTTRON 平臺(tái)上的代理與特定設(shè)備之間的接口。
例如,Ecobee 智能恒溫器設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序通過(guò)連接 Ecobee 云 API 來(lái)收集數(shù)據(jù),該 API 提供基于 Web 的界面來(lái)控制和訪問(wèn) Ecobee 恒溫器。對(duì)于連接Weather Underground 站點(diǎn)并檢索與平臺(tái)上運(yùn)行的其他代理共享的信息的氣象代理也是如此。由于服務(wù)和應(yīng)用程序之間的代碼分離,為該平臺(tái)編寫(xiě)的應(yīng)用程序可以在其他開(kāi)源系統(tǒng)中重用。
主要用例和優(yōu)勢(shì):Eclipse VOLTTRON 支持與能源部門(mén)內(nèi)外的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和子系統(tǒng)進(jìn)行安全交互。可擴(kuò)展的平臺(tái)可以監(jiān)測(cè)和控制能源性能,將分布式能源資源整合到電網(wǎng)中,并支持分布式控制系統(tǒng),供指定設(shè)備上的用戶進(jìn)行信息交易。它的驅(qū)動(dòng)程序可以與通過(guò) BACnet、Modbus 和其他協(xié)議進(jìn)行通信的設(shè)備接口。
目標(biāo)用戶:研究人員和商業(yè)用戶“希望以與協(xié)議無(wú)關(guān)的方式與建筑物進(jìn)行安全交互,”P(pán)NNL 項(xiàng)目經(jīng)理 Jereme Haack 說(shuō)。Eclipse VOLTTRON 的開(kāi)源特性使其能夠在商用硬件上運(yùn)行。
值得一提的是:就像 1980 年代的卡通系列“戰(zhàn)神記”中機(jī)器人聯(lián)合起來(lái)發(fā)揮作用一樣,戰(zhàn)神戰(zhàn)機(jī)是各個(gè)獨(dú)立部分協(xié)同工作的總和。該系統(tǒng)利用代理(稱為“V-agents”)或執(zhí)行數(shù)據(jù)收集和控制物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)備等功能的軟件模塊。在 VOLTTRON 的 30 多個(gè)公共和私營(yíng)部門(mén)用戶中,還有另外兩個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室,NREL和Oak Ridge。
平臺(tái):與語(yǔ)言無(wú)關(guān)的平臺(tái)支持 Modbus 和 BACnet 協(xié)議,以及 Intel 和非 Intel CPU。
費(fèi)用:在GitHub免費(fèi)。
WEBs-N4 軟件平臺(tái)利用其Niagara 框架(一種具有開(kāi)放系統(tǒng)的專有技術(shù))為建筑系統(tǒng)提供了一個(gè)連接的運(yùn)行框架。雖然在技術(shù)上不是開(kāi)源的,但開(kāi)放系統(tǒng)框架可以將大多數(shù)機(jī)械系統(tǒng)集成到商業(yè)建筑中。
WEBs-N4 具有 HTML5 界面,減少了對(duì)瀏覽器插件的依賴。WEBs-N4 設(shè)計(jì)為快速且用戶友好,允許最終用戶訪問(wèn)、分析和處理廣泛的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)。幾乎任何系統(tǒng),包括來(lái)自其他 HVAC 設(shè)備制造商和技術(shù)提供商的系統(tǒng),都可以引入。用戶可以充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和高級(jí)工具來(lái)增強(qiáng)可視化、搜索、安全和導(dǎo)航。
主要用例和優(yōu)勢(shì):WEBs-N4 可以管理所有樓宇控制系統(tǒng),將包括 HVAC、水、照明、聲學(xué)和訪問(wèn)控制在內(nèi)的系統(tǒng)整合在一起。它具有“基于標(biāo)簽的導(dǎo)航、內(nèi)置搜索功能、數(shù)據(jù)清理功能、可定制的圖表和增強(qiáng)的數(shù)據(jù)可視化、基于角色的訪問(wèn)控制和安全性以及可插入的身份驗(yàn)證方案,”霍尼韋爾建筑技術(shù)BMS 高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理 Scott Jacobs 說(shuō)。“該平臺(tái)還具有實(shí)時(shí)故障排除功能?!?/font>
目標(biāo)用戶:必須通過(guò)技術(shù)培訓(xùn)和認(rèn)證計(jì)劃的系統(tǒng)集成商,以及必須滿足特定要求的霍尼韋爾 WEBS 承包商。
值得注意的是:WEBs-N4 僅限于霍尼韋爾客戶和供應(yīng)商。“它不是開(kāi)源的,但它是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng),”Jacobs 指出。“[A]ny WEBs 承包商能夠支持任何 WEBs 安裝,我們的工具集由業(yè)主/設(shè)施經(jīng)理保管?!?/font>
平臺(tái):該應(yīng)用程序?qū)榧啥O(shè)計(jì),幾乎可以與任何其他通信協(xié)議一起使用。即使本機(jī)不支持特定協(xié)議,該框架也允許用戶創(chuàng)建自己的驅(qū)動(dòng)程序。
成本:霍尼韋爾不直接向建筑業(yè)主銷售該解決方案,而是向授權(quán)的系統(tǒng)經(jīng)銷商銷售。價(jià)格信息可通過(guò)當(dāng)?shù)鼗裟犴f爾經(jīng)銷商獲得。