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建筑運維智慧管控平臺設計與實現 版權信息
- ISBN：9787301332122
- 條形碼：9787301332122 ; 978-7-301-33212-2
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
建筑運維智慧管控平臺設計與實現 內容簡介
本書系統介紹了建筑運維智慧管控平臺的方案設計、管控內容、數據結構、軟件設計與界面實現，順應了云計算、物聯網、大數據等新興技術快速發展并被應用的形勢，是建筑運維管控的一種全新設計和嘗試。主要內容包括建筑智慧運維管控方案設計、環境監控、建筑設備監控、能源資源管理、住區管控等，力求內容豐富、理論聯系實踐。本書可作為建筑電氣與智能化、自動化、電氣工程及其自動化、物聯網工程等專業的本科生、研究生的教學用書，也可作為相關領域的工程師、科研工作者的參考書，還可作為其他專業的科研工作者進入建筑智能化領域的入門讀物。
建筑運維智慧管控平臺設計與實現 目錄
第１章 綠色建筑運行控制系統概述 ………………………………… １
１.１ 引言 …………………………………………………………… ２
１.２ 綠色建筑的概念……………………………………………… ４
１.３ 綠色建筑系統運行特點 ………………………………………… ６
１.４ 綠色建筑運維控制關鍵技術…………………………………… ７
１.４.１ 照明系統控制技術 ……………………………………… ７
１.４.２ 空調系統控制技術…………………………………… １０
１.４.３ 電梯群控技術………………………………………… １３
１.４.４ 室內定位技術………………………………………… １５
１.４.５ 供配電技術 …………………………………………… １６
１.４.６ 建筑能源管理技術…………………………………… １９
１.５ 綠色建筑系統評價體系……………………………………… ２２
１.６ 綠色建筑運行控制系統發展趨勢……………………………… ２３
第２章 建筑運維智慧管控平臺方案設計………………………… ２６
２.１ 引言………………………………………………………… ２７
２.２ 建筑運維智慧管控平臺方案 …………………………………… ２８
２.２.１ 建筑運維智慧管控平臺總體方案設計………………… ２８
２.２.２ 建筑運維智慧管控平臺總體架構設計………………… ３０
２.２.３ 建筑運維智慧管控平臺軟件解決方案………………… ３２
２.３ 建筑運維智慧管控平臺的組成及功能………………………… ３３
２.３.１ 建筑運維智慧管控平臺的組成………………………… ３３
２.３.２ 建筑運維智慧管控平臺的功能………………………… ３５
２.４ 與傳統 BMS比 較 ……………………………………………… ３７
２．５ 建筑運維智慧管控平臺硬件架構及組網………………… ３８
２．６ 云服務器配置 ………………………………………………… ４０
２．６．１ 服務器下載 …………………………………………… ４０
２.６.２ Linux下 安裝 Nginx模 塊包…………………………… ４１
２.６.３ Nginx服 務器安裝與配置 ……………………………… ４２
２.７ 下載并安裝 MySQL………………………………………… ４５
２.７.１ 安裝前準備 …………………………………………… ４５
２.７.２ 安裝 MySQL………………………………………… ４６
２.８ 小結………………………………………………………… ５１
第３章 建筑環境監測系統設計和實現…………………………… ５２
３.１ 建筑環境監測系統終端硬件研發……………………………… ５５
３.１.１ 建筑環境監測系統終端模塊程序設計與開發 …………… ５７
３.１.２ 建筑環境監測系統終端模塊無線網絡配置 ……………… ５８
３.２ 建筑環境監測系統終端模塊配置……………………………… ６１
３.２.１ 溫/濕 度監測終端模塊配置…………………………… ６１
３.２.２ 光照度監測終端模塊配置 ……………………………… ６２
３.２.３ 固體顆粒物和甲醛濃度二合一監測終端模塊配置……… ６２
３.２.４ 人員狀態監測終端模塊配置 …………………………… ６４
３.２.５ 二氧化碳濃度監測終端模塊配置……………………… ６５
３.３ 建筑環境監測系統模塊數據庫配置…………………………… ６６
３.４ 建筑環境監測系統軟件開發 …………………………………… ７２
３.４.１ 建筑運維智慧管控平臺主界面開發…………………… ７２
３.４.２ 固體顆粒物濃度監測界面開發………………………… ７５
３.４.３ 溫/濕 度監測界面開發………………………………… ７８
３.４.４ 二氧化碳濃度監測界面開發 …………………………… ８０
３.４.５ 甲醛濃度監測界面開發 ………………………………… ８１
３.４.６ 光照度監測界面開發………………………………… ８２
３.４.７ 人員狀態監測界面開發 ………………………………… ８３
３.５ 小結………………………………………………………… ８５
第４章 建筑設備監控系統設計與軟件開發……………………… ８６
４.１ 建筑設備監控系統特征……………………………………… ８７
４.２ 照明監控系統設計與開發 ……………………………………… ８９
４.２.１ 照明控制模塊程序流程設計 …………………………… ８９
４.２.２ 照明控制模塊配置…………………………………… ９１
４.２.３ 照明監控系統軟件開發 ………………………………… ９４
４.３ 中央空調監控系統設計……………………………………… ９７
４.３.１ 控制內容和控制方式………………………………… ９７
４.３.２ 中央空調監控系統實時數據模型……………………… ９８
４.３.３ 中央空調監控系統軟件開發………………………… １０１
４.４ 供配電監控系統設計 ………………………………………… １０５
４.４.１ 供配電監控系統主要監控內容 ………………………… １０５
４.４.２ 供配電監控系統實時數據模型 ………………………… １０６
４.４.３ 供配電監控系統軟件開發…………………………… １０８
４.５ 小結 ………………………………………………………… １１３
第５章 建筑能耗模擬與分析 ……………………………………… １１４
５.１ 建筑能耗模擬與分析軟件…………………………………… １１５
５.２ 基于 EnergyPlus的 建筑能耗建！ １１８
５.２.１ EnergyPlus界 面工具………………………………… １１９
５.２.２ OpenStudio………………………………………… １２２
５.２.３ SketchUp繪 制模型 …………………………………… １２２
５.２.４ IDFEditor參 數設置………………………………… １２４
５.２.５ 建模案例…………………………………………… １２６
５.３ 建筑能耗影響因素分析……………………………………… １２９
５.３.１ 建筑概況…………………………………………… １２９
５.３.２ 創建模型…………………………………………… １２９
５.３.３ 建筑能耗影響因素分析……………………………… １３３
５.３.４ 空調溫度對建筑能耗的影響………………………… １３５
５.３.５ 照明和電氣設備運行時間對建筑能耗的影響………… １３６
５.３.６ 房屋內人數對建筑能耗的影響 ………………………… １３７
５.３.７ 天氣對建筑能耗的影響……………………………… １３８
５.３.８ 墻體耦合效應對建筑能耗的影響 ……………………… １３９
５.４ 熱分區與人員分布對建筑能耗的影響 ………………………… １４１
５.４.１ 熱區的劃分………………………………………… １４１
５.４.２ 人員分布情況 ………………………………………… １４４
５.４.３ 自由浮動模型 ………………………………………… １４５
５.４.４ 理想負載空氣系統模型……………………………… １４６
５.４.５ 實際空氣系統模型 …………………………………… １５０
５.５ 熱舒適度控制對建筑能耗的影響 ……………………………… １５２
５.５.１ 熱舒適度指標選擇 …………………………………… １５２
５.５.２ 控制變量的定義 ……………………………………… １５４
５.５.３ 程序調用點的定義 …………………………………… １５５
５.５.４ 基于粗粒度的 PMV 區間控制 ………………………… １５８
５.５.５ 基于細粒度的 PMV 區間控制 ………………………… １６０
５.６ 小結 ………………………………………………………… １６２
第６章 建筑節能技術 ……………………………………………… １６３
６.１ 建筑能耗現狀……………………………………………… １６４
６.１.１ 國內建筑能耗現狀 …………………………………… １６４
６.１.２ 國外建筑節能政策發展……………………………… １６６
６.１.３ 國內建筑節能政策發展……………………………… １７０
６.２ 建筑能耗預測技術 …………………………………………… １７１
６.３ 建筑設備與節能措施 ………………………………………… １７４
６.４ 熱泵空調技術……………………………………………… １７８
６.５ 基于模型預測控制的空調系統的節能控制…………………… １８１
６.５.１ 模型預測控制的基本思路…………………………… １８１
６.５.２ 控制對象建模 ………………………………………… １８４
６.５.３ 基于模型預測控制的空調系統控制 …………………… １８９
６.６ 小結 ………………………………………………………… １９４
第７章 建筑能源管理系統設計 …………………………………… １９５
７.１ 建筑能源管理系統架構……………………………………… １９６
７.１.１ 建筑能源管理系統總體架構………………………… １９６
７.１.２ 建筑能耗分類分項計量 ……………………………… １９８
７.２ 能源監測硬件模塊開發……………………………………… ２００
７.２.１ 電能監測模塊硬件配置……………………………… ２００
７.２.２ 能源管理系統控制器硬件設計 ………………………… ２０１
７.２.３ 能源管理系統網關設備設計………………………… ２０２
７.２.４ 能源計量設備配置 …………………………………… ２０３
７.３ 建筑能耗管理系統數據庫設計……………………………… ２０６
７.４ 建筑能源管理系統軟件開發………………………………… ２０８
７.４.１ 建筑能源管理系統主界面開發 ………………………… ２０８
７.４.２ 電量分項計量界面開發……………………………… ２１１
７.４.３ 建筑能耗匯總分析界面開發………………………… ２１３
７.５ 小結 ………………………………………………………… ２１５
第８章 智慧住區管理系統的設計與實現 ………………………… ２１６
８.１ 智慧住區管理需求分析……………………………………… ２１７
８.１.１ 用戶需求…………………………………………… ２１７
８.１.２ 功能需求…………………………………………… ２１８
８.１.３ 技術需求 …………………………………………… ２１９
８.２ 智慧住區管理系統架構設計………………………………… ２２１
８.２.１ 技術架構設計 ………………………………………… ２２１
８.２.２ 功能架構設計 ………………………………………… ２２２
８.２.３ 業務架構設計 ………………………………………… ２２５
８.３ 智慧住區管理系統的設計與實現 ……………………………… ２２６
８.３.１ 智慧住區管理系統功能設計………………………… ２２７
８.３.２ 智慧住區管理系統 Web端 交互設計…………………… ２３１
８.４ 小結 ………………………………………………………… ２５３
參考文獻 ……………………………………………………………… ２５４
１.１ 引言 …………………………………………………………… ２
１.２ 綠色建筑的概念……………………………………………… ４
１.３ 綠色建筑系統運行特點 ………………………………………… ６
１.４ 綠色建筑運維控制關鍵技術…………………………………… ７
１.４.１ 照明系統控制技術 ……………………………………… ７
１.４.２ 空調系統控制技術…………………………………… １０
１.４.３ 電梯群控技術………………………………………… １３
１.４.４ 室內定位技術………………………………………… １５
１.４.５ 供配電技術 …………………………………………… １６
１.４.６ 建筑能源管理技術…………………………………… １９
１.５ 綠色建筑系統評價體系……………………………………… ２２
１.６ 綠色建筑運行控制系統發展趨勢……………………………… ２３
第２章 建筑運維智慧管控平臺方案設計………………………… ２６
２.１ 引言………………………………………………………… ２７
２.２ 建筑運維智慧管控平臺方案 …………………………………… ２８
２.２.１ 建筑運維智慧管控平臺總體方案設計………………… ２８
２.２.２ 建筑運維智慧管控平臺總體架構設計………………… ３０
２.２.３ 建筑運維智慧管控平臺軟件解決方案………………… ３２
２.３ 建筑運維智慧管控平臺的組成及功能………………………… ３３
２.３.１ 建筑運維智慧管控平臺的組成………………………… ３３
２.３.２ 建筑運維智慧管控平臺的功能………………………… ３５
２.４ 與傳統 BMS比 較 ……………………………………………… ３７
２．５ 建筑運維智慧管控平臺硬件架構及組網………………… ３８
２．６ 云服務器配置 ………………………………………………… ４０
２．６．１ 服務器下載 …………………………………………… ４０
２.６.２ Linux下 安裝 Nginx模 塊包…………………………… ４１
２.６.３ Nginx服 務器安裝與配置 ……………………………… ４２
２.７ 下載并安裝 MySQL………………………………………… ４５
２.７.１ 安裝前準備 …………………………………………… ４５
２.７.２ 安裝 MySQL………………………………………… ４６
２.８ 小結………………………………………………………… ５１
第３章 建筑環境監測系統設計和實現…………………………… ５２
３.１ 建筑環境監測系統終端硬件研發……………………………… ５５
３.１.１ 建筑環境監測系統終端模塊程序設計與開發 …………… ５７
３.１.２ 建筑環境監測系統終端模塊無線網絡配置 ……………… ５８
３.２ 建筑環境監測系統終端模塊配置……………………………… ６１
３.２.１ 溫/濕 度監測終端模塊配置…………………………… ６１
３.２.２ 光照度監測終端模塊配置 ……………………………… ６２
３.２.３ 固體顆粒物和甲醛濃度二合一監測終端模塊配置……… ６２
３.２.４ 人員狀態監測終端模塊配置 …………………………… ６４
３.２.５ 二氧化碳濃度監測終端模塊配置……………………… ６５
３.３ 建筑環境監測系統模塊數據庫配置…………………………… ６６
３.４ 建筑環境監測系統軟件開發 …………………………………… ７２
３.４.１ 建筑運維智慧管控平臺主界面開發…………………… ７２
３.４.２ 固體顆粒物濃度監測界面開發………………………… ７５
３.４.３ 溫/濕 度監測界面開發………………………………… ７８
３.４.４ 二氧化碳濃度監測界面開發 …………………………… ８０
３.４.５ 甲醛濃度監測界面開發 ………………………………… ８１
３.４.６ 光照度監測界面開發………………………………… ８２
３.４.７ 人員狀態監測界面開發 ………………………………… ８３
３.５ 小結………………………………………………………… ８５
第４章 建筑設備監控系統設計與軟件開發……………………… ８６
４.１ 建筑設備監控系統特征……………………………………… ８７
４.２ 照明監控系統設計與開發 ……………………………………… ８９
４.２.１ 照明控制模塊程序流程設計 …………………………… ８９
４.２.２ 照明控制模塊配置…………………………………… ９１
４.２.３ 照明監控系統軟件開發 ………………………………… ９４
４.３ 中央空調監控系統設計……………………………………… ９７
４.３.１ 控制內容和控制方式………………………………… ９７
４.３.２ 中央空調監控系統實時數據模型……………………… ９８
４.３.３ 中央空調監控系統軟件開發………………………… １０１
４.４ 供配電監控系統設計 ………………………………………… １０５
４.４.１ 供配電監控系統主要監控內容 ………………………… １０５
４.４.２ 供配電監控系統實時數據模型 ………………………… １０６
４.４.３ 供配電監控系統軟件開發…………………………… １０８
４.５ 小結 ………………………………………………………… １１３
第５章 建筑能耗模擬與分析 ……………………………………… １１４
５.１ 建筑能耗模擬與分析軟件…………………………………… １１５
５.２ 基于 EnergyPlus的 建筑能耗建！ １１８
５.２.１ EnergyPlus界 面工具………………………………… １１９
５.２.２ OpenStudio………………………………………… １２２
５.２.３ SketchUp繪 制模型 …………………………………… １２２
５.２.４ IDFEditor參 數設置………………………………… １２４
５.２.５ 建模案例…………………………………………… １２６
５.３ 建筑能耗影響因素分析……………………………………… １２９
５.３.１ 建筑概況…………………………………………… １２９
５.３.２ 創建模型…………………………………………… １２９
５.３.３ 建筑能耗影響因素分析……………………………… １３３
５.３.４ 空調溫度對建筑能耗的影響………………………… １３５
５.３.５ 照明和電氣設備運行時間對建筑能耗的影響………… １３６
５.３.６ 房屋內人數對建筑能耗的影響 ………………………… １３７
５.３.７ 天氣對建筑能耗的影響……………………………… １３８
５.３.８ 墻體耦合效應對建筑能耗的影響 ……………………… １３９
５.４ 熱分區與人員分布對建筑能耗的影響 ………………………… １４１
５.４.１ 熱區的劃分………………………………………… １４１
５.４.２ 人員分布情況 ………………………………………… １４４
５.４.３ 自由浮動模型 ………………………………………… １４５
５.４.４ 理想負載空氣系統模型……………………………… １４６
５.４.５ 實際空氣系統模型 …………………………………… １５０
５.５ 熱舒適度控制對建筑能耗的影響 ……………………………… １５２
５.５.１ 熱舒適度指標選擇 …………………………………… １５２
５.５.２ 控制變量的定義 ……………………………………… １５４
５.５.３ 程序調用點的定義 …………………………………… １５５
５.５.４ 基于粗粒度的 PMV 區間控制 ………………………… １５８
５.５.５ 基于細粒度的 PMV 區間控制 ………………………… １６０
５.６ 小結 ………………………………………………………… １６２
第６章 建筑節能技術 ……………………………………………… １６３
６.１ 建筑能耗現狀……………………………………………… １６４
６.１.１ 國內建筑能耗現狀 …………………………………… １６４
６.１.２ 國外建筑節能政策發展……………………………… １６６
６.１.３ 國內建筑節能政策發展……………………………… １７０
６.２ 建筑能耗預測技術 …………………………………………… １７１
６.３ 建筑設備與節能措施 ………………………………………… １７４
６.４ 熱泵空調技術……………………………………………… １７８
６.５ 基于模型預測控制的空調系統的節能控制…………………… １８１
６.５.１ 模型預測控制的基本思路…………………………… １８１
６.５.２ 控制對象建模 ………………………………………… １８４
６.５.３ 基于模型預測控制的空調系統控制 …………………… １８９
６.６ 小結 ………………………………………………………… １９４
第７章 建筑能源管理系統設計 …………………………………… １９５
７.１ 建筑能源管理系統架構……………………………………… １９６
７.１.１ 建筑能源管理系統總體架構………………………… １９６
７.１.２ 建筑能耗分類分項計量 ……………………………… １９８
７.２ 能源監測硬件模塊開發……………………………………… ２００
７.２.１ 電能監測模塊硬件配置……………………………… ２００
７.２.２ 能源管理系統控制器硬件設計 ………………………… ２０１
７.２.３ 能源管理系統網關設備設計………………………… ２０２
７.２.４ 能源計量設備配置 …………………………………… ２０３
７.３ 建筑能耗管理系統數據庫設計……………………………… ２０６
７.４ 建筑能源管理系統軟件開發………………………………… ２０８
７.４.１ 建筑能源管理系統主界面開發 ………………………… ２０８
７.４.２ 電量分項計量界面開發……………………………… ２１１
７.４.３ 建筑能耗匯總分析界面開發………………………… ２１３
７.５ 小結 ………………………………………………………… ２１５
第８章 智慧住區管理系統的設計與實現 ………………………… ２１６
８.１ 智慧住區管理需求分析……………………………………… ２１７
８.１.１ 用戶需求…………………………………………… ２１７
８.１.２ 功能需求…………………………………………… ２１８
８.１.３ 技術需求 …………………………………………… ２１９
８.２ 智慧住區管理系統架構設計………………………………… ２２１
８.２.１ 技術架構設計 ………………………………………… ２２１
８.２.２ 功能架構設計 ………………………………………… ２２２
８.２.３ 業務架構設計 ………………………………………… ２２５
８.３ 智慧住區管理系統的設計與實現 ……………………………… ２２６
８.３.１ 智慧住區管理系統功能設計………………………… ２２７
８.３.２ 智慧住區管理系統 Web端 交互設計…………………… ２３１
８.４ 小結 ………………………………………………………… ２５３
參考文獻 ……………………………………………………………… ２５４
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建筑運維智慧管控平臺設計與實現 作者簡介
汪明：教授、博士生導師，山東建筑大學校學術委員會委員、信息與電氣工程學院電氣工程及其自動化教研室主任，研究方向為仿生機器人、電氣節能控制。主持國家自然科學基金面上項目2項，主持山東省優秀中青年科學家科研獎勵基金等項目十余項；發表學術論文80余篇，其中SCI/EI收錄42篇；出版著作2部。授權和受理國家發明專利20余件（14項已授權），授權實用新型5件，獲軟件著作權登記4項；獲山東省科技進步獎二等獎3項、教育部科技進步二等獎1項，山東省高等學校優秀科研成果獎二等獎3項。謝浩田主要研究方向為建筑智慧管控軟件開發。逯廣浩主要研究方向為建筑電氣系統建模與控制。孫鴻昌，教授，主要從事綠色建筑智能化與節能控制技術研究應用工作。先后主持和參與山東省科技重大研發計劃《基于物聯網的新型機電智能柔性控制系統的開發與應用》、《新型單級升降壓非隔離雙SEPIC逆變器研究》、《基于信息物理系統的異構傳感器信息智能處理終端》；主持國家住房和城鄉建設部《基于邊緣計算和云平臺的智慧綠建柔性管控關鍵技術研究與應用》等十項科研項目，其中研發的智能柔性控制器解決了傳統樓宇自動化不能實時靈活控制的關鍵技術。學術專著《綠色建筑節能控制技術研究與應用》39萬字，中國建筑工業出版社出版；發表學術論文61篇（其中EI、SCI收錄16篇）；授權國家專利42項；獲國家及省部級優秀勘察設計成果及創新獎60項。
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