前言

今年以來，能源消費(fèi)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(fèi)強(qiáng)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(jìn)行智能化、節(jié)能化管理，減少日常運(yùn)轉(zhuǎn)的能源消耗，已成為各大企業(yè)的主要關(guān)注點(diǎn)。

Hightopo 應(yīng)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(jìn)行及時(shí)跟蹤和有效管理，提升節(jié)能工作的管理水平，達(dá)到節(jié)約能源、供需互動的多種能源耦合目的，實(shí)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(diào)、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(gè)模塊分離獨(dú)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(jì)量點(diǎn)，優(yōu)化建筑管理模式。一方面找出低效率運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備或?qū)?yīng)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(yīng)式布局設(shè)計(jì)，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(qiáng)的靈活性，并獲得較好的頁面體驗(yàn)。

右側(cè) 2D 面板設(shè)置了 2 種不同的天氣模式，可切換查看不同時(shí)段下的場景變化。還設(shè)置了 3D 建模寫實(shí)場景以及線框樓宇兩種可切換的風(fēng)格，在設(shè)計(jì)上可根據(jù)客戶以及項(xiàng)目需求進(jìn)行定制。

系統(tǒng)分析

主界面系統(tǒng)

能源介質(zhì)以兩種方式向用戶展示當(dāng)前介質(zhì)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(diǎn)擊，則分別展示各子系統(tǒng)用能或各設(shè)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(shí)現(xiàn)在不同環(huán)境中的自我更新，提出光伏、風(fēng)電等儲能優(yōu)化方案。

當(dāng)面臨暴雨大風(fēng)等災(zāi)害性天氣時(shí)，管理部門可第一時(shí)間下達(dá)指令，并采取能源補(bǔ)給對策。

能耗信息可視化

左側(cè) 2D 可視化面板展示關(guān)鍵指標(biāo)，通過對空調(diào)、照明以及特殊渠道的用電統(tǒng)計(jì)，對接后臺數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，監(jiān)測建筑能耗，同時(shí)展示對節(jié)能減排做出的貢獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，并基于數(shù)據(jù)庫，給出各類分析報(bào)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(guān)注電能與水能的整體數(shù)據(jù)。面板左上角按鈕可點(diǎn)擊交互，選中區(qū)域會呈現(xiàn)水、電系統(tǒng)架構(gòu)示意圖，幫助業(yè)務(wù)人員全面地理解用戶需求以及業(yè)務(wù)流程。

供水設(shè)備可視化

核心系統(tǒng)通過后臺數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)自動上下架設(shè)備，對供、排水系統(tǒng)中所有管線、設(shè)備與構(gòu)筑物進(jìn)行智能控制管理，并結(jié)合 2D 視圖進(jìn)行關(guān)鍵信息查看，全面掌握水務(wù)系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行情況，包括各樓層無線水表、LORA 開關(guān)、能效管理平臺，保證供水系統(tǒng)安全高效運(yùn)行。

供電設(shè)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(jìn)行智能化改造，形成一個(gè)自我管理的體系，做到每一處細(xì)節(jié)均可實(shí)時(shí)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(shè)備信息，實(shí)現(xiàn)甚至手機(jī)端都可隨時(shí)隨地查看的 2D 組態(tài)效果。通過搜集相關(guān)國家省、市用電限額標(biāo)準(zhǔn)，對全面數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，對于超限電狀態(tài)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警。

光伏儲能系統(tǒng)

光伏儲能在實(shí)際運(yùn)行過程中容易受到天氣、溫度、濕度等多重因素的影響，導(dǎo)致光伏功率的間歇性和電網(wǎng)功率的隨機(jī)波動。Hightopo 通過衛(wèi)星圖、現(xiàn)場取景的方式，進(jìn)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(shè)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(fù)荷提供持續(xù)穩(wěn)定的功率補(bǔ)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(fēng)格展示，突出儲能設(shè)備模型。監(jiān)測各樓層運(yùn)行的儲能設(shè)備以及實(shí)時(shí)功率，結(jié)合后臺數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，形成知識庫，需要時(shí)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(jié)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(yùn)作脈絡(luò)。從而對輸出能量平衡調(diào)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(yīng)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(shí)建設(shè)，存在著設(shè)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(shè)備在樓宇內(nèi)的應(yīng)用場景。頁面初始，以線框風(fēng)格展示，并通過線條流動方式表達(dá)電流從地下配電室傳輸?shù)礁鳂菍印⒃俚礁髟O(shè)備、供電全流程。

地下配電室可視化

配電室是指帶有低壓負(fù)荷的室內(nèi)配電場所，主要為低壓用戶配送電能，設(shè)有中壓進(jìn)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(shè)備三視圖等資料對地下配電室外觀進(jìn)行高度還原建模，通過 HT 實(shí)現(xiàn)可交互的 Web 三維場景，配電室各設(shè)備可以響應(yīng)交互事件，當(dāng)有跳閘、短路、漏電等情況發(fā)生時(shí)，可及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號，監(jiān)管人員可實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)，實(shí)時(shí)檢修，預(yù)防火災(zāi)等安全事故發(fā)生，保障系統(tǒng)功能的正常運(yùn)行與系統(tǒng)安全。

接線圖演示

采用 2D 組態(tài)的簡化方式實(shí)現(xiàn)配電室關(guān)鍵工藝流程上的設(shè)備連接。一方面可監(jiān)控重要設(shè)備工作狀態(tài)，另一方面有助于現(xiàn)場人員調(diào)動指揮，為培訓(xùn)、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(zhì)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(dǎo)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(shí)現(xiàn)對供水流量、水泵頻率、進(jìn)出口壓力以及水質(zhì)的濁度、pH 值、余氯等統(tǒng)一管理，滿足了用戶對水質(zhì)、水量和水壓的需求，解決供水系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)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(diào)系統(tǒng)

水蓄冷控制流程演示

水蓄冷技術(shù)是將夜間電網(wǎng)多余的谷段電力與水的顯熱相結(jié)合來蓄冷，并在白天用電高峰時(shí)段使用蓄藏的低溫冷凍水提供空調(diào)用冷。系統(tǒng)融合后臺圖表數(shù)據(jù)，并應(yīng)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(hù)實(shí)現(xiàn)，節(jié)約設(shè)備投入，實(shí)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(shù)，搭建功能動態(tài)實(shí)況。實(shí)現(xiàn)應(yīng)急功能，提高空調(diào)系統(tǒng)的可靠性，上班前啟動時(shí)間短，只需 10 到 15 分鐘即可達(dá)到所需溫度?？照{(diào)用冷在實(shí)際的“谷制峰用”中，節(jié)省大量的空調(diào)電費(fèi)，降低工廠的生產(chǎn)成本。

水位演示

利用云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、GIS 等技術(shù)，遠(yuǎn)程在線監(jiān)測水位、水流速度、負(fù)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(zhuǎn)化成電信號傳給計(jì)算機(jī)，盡可能地減少各種設(shè)備的裝機(jī)容量，提高主機(jī)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(shè)計(jì)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(jié)合智慧園區(qū)可視化平臺可以做到根據(jù)天氣實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)照明的時(shí)間和亮度，按住鼠標(biāo)左鍵可進(jìn)行平移翻轉(zhuǎn)場景，從而調(diào)整視角，鼠標(biāo)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(shè)備的維修。

客控系統(tǒng)

HT 可視化技術(shù)采用 B/S 架構(gòu)，酒店工作人員可通過智能手機(jī)或 PC、Pad 打開瀏覽器，隨時(shí)訪問客房狀態(tài)以及設(shè)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(shí)，越來越復(fù)雜的經(jīng)營環(huán)境，也帶來了一系列安全問題?；?UWB 定位基站，系統(tǒng)對接移動門禁等設(shè)備的預(yù)警信息和設(shè)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(shí)上門提醒顧客關(guān)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(gè)空調(diào)的最佳功率，保障客戶舒適體感的同時(shí)，優(yōu)化空調(diào)氣流，達(dá)到降低能耗，有效制冷制熱的科學(xué)應(yīng)用。

客房數(shù)據(jù)可視化

結(jié)合完善的預(yù)定功能，該系統(tǒng)可防止?jié)M房重訂的情況，為保證時(shí)刻對客房進(jìn)行衛(wèi)生、安全監(jiān)管，可將 CAD 圖紙導(dǎo)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(biāo)，進(jìn)行衛(wèi)生、故障等同步動態(tài)更新。觸發(fā)故障預(yù)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(jìn)行協(xié)助打掃，修復(fù)客房故障。

實(shí)現(xiàn)價(jià)值

為綠色制造作出新貢獻(xiàn)

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

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(diào)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(jì)。使全運(yùn)營管理人員對樓宇耗能情況掌握更加全面及時(shí)，確保系統(tǒng)可以運(yùn)行在最佳節(jié)能狀態(tài)，獲得節(jié)能收益。

總結(jié)

圖撲軟件作為國內(nèi)領(lǐng)先的可視化管理平臺，以整體設(shè)計(jì)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(jìn)一步提高，力爭將先進(jìn)技術(shù)廣泛應(yīng)用于我國大型公共建筑、體育場館、酒店、校園、醫(yī)院等領(lǐng)域。助力雙碳目標(biāo)，彰顯責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

更多行業(yè)應(yīng)用實(shí)例可以參考圖撲軟件官網(wǎng)案例鏈接：圖撲軟件 – 構(gòu)建先進(jìn) 2D 和 3D 可視化所需要的一切