Titelaufnahme

Titel
An open-source, vendor and technology independent toolkit for building monitoring, data preprocessing, and visualization / Robert Zach
VerfasserZach, Robert
Begutachter / BegutachterinMahdavi, Ardeshir ; Dustdar, Schahram
Erschienen2012
UmfangV, 110 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Diss., 2012
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Energieeffizienz / Gebäudemonitoring / Datenerfassung
Schlagwörter (EN)Energy efficency / building monitoring / data collection
Schlagwörter (GND)Gebäude / Monitorüberwachung / Energieeffizienz / Datenerfassung / Echtzeitverarbeitung
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-49684 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
An open-source, vendor and technology independent toolkit for building monitoring, data preprocessing, and visualization [20.8 mb]
Links
Nachweis
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Der Energieverbrauch von Gebäuden entspricht in den meisten Ländern einem signifikanten Teil des Gesamtenergieverbrauches. Um Gebäude optimal betreiben zu können, sind Informationen über aktuelle Energieverbraucher, Anforderungen der Gebäudebenutzer und aktuelle Steuerungsbefehle von wesentlicher Relevanz. Allerdings sind passende Sensorik und Datenverarbeitungsstrategien in der überwiegenden Mehrzahl bestehender Gebäude nicht vorhanden. Aber auch Neubauten vermissen meist Möglichkeiten benötigte Daten in passender Form weiterzuverarbeiten.

Diese Arbeit beschreibt mögliche Datenerfassungs-Infrasstrukturen um unterschiedliche Gebäudedaten (Energieverbräuche, Komfortparameter, usw.) in Echtzeit zu verarbeiten. Solche Daten können natürlich für unterschiedliche Zwecke weiterverarbeitet werden. Zu diesem Zweck wird ein Toolkit, bestehend aus fünf Komponenten (Connector, Database, Data-Abstraction Framework, MATLAB Framework, Visualization Framework), vorgestellt. Das Toolkit ermöglicht die Erfassung und Verarbeitung der Gebäudedaten in unterschiedlichen Anwendungsgebieten. Es verfügt über leistungsfähige Datenaufbereitungs-Funktionen (z.b. generierung zeitlich strukturierter Datensätze), bietet Schnittstellen für eine automatisierte Stapelverarbeitung (MySQL, OPC-UA, usw.) und beinhaltet Anwendungen für Daten-Aggregation, Visualisierung und Analyse (z.b.

Erstellung eines Mollier-Diagramm, Unterstützung unterschiedlicher Dateiformate, usw.).

Um den Nutzen des Toolkits in einem praktischem Kontext zu untersuchen, wurden zwei unterschiedliche Gebäude in Wien, Österreich als Referenzimplementierung gewählt. Eines der Gebäude ist ein Neubau und enthält bereits teilweise Infrastruktur zur Gebäudedatenerfassung. Die Arbeit zeigt wie das Toolkit verwendet werden kann, um Daten aus allen Gebäudeautomatisierungssystemen zu erfassen. Das zweite Gebäude ist ein Altbau und bietet keine wiederverwendbare Infrastruktur. Daher wird ein unabhängiges System zur Datenerfassung installiert.

Zusammenfassung (Englisch)

In most countries the energy consumption of buildings represents a significant part of the overall energy usage. To run buildings with optimal operation regimes, information about actual energy consumers, user requirements and current building control actions is critical.

However, the presence of appropriate sensing, data-storage, and data-processing capabilities is almost entirely absent in the vast majority of existing buildings. Even new buildings mostly miss the possibility to process and analyze building data in an appropriate way.

The present contribution describes possible monitoring infrastructures to collect and process building data (energy use, comfort parameter, etc.) in real-time. Such data can be, of course, applied for various purposes. Toward this end, a toolkit, consisting of five components (Connector, Database, Data-Abstraction Framework, MATLAB Framework, Visualization Framework), is presented. The toolkit facilitates beneficial use of building data in various processing applications. It provides powerful preprocessing functions (e.g., generation of temporally structured data sets), offers interfaces for batch processing (MySQL, OPC-UA, etc.) and includes applications for data aggregation, display, visualization, and analysis (e.g. psychrometric and thermal comfort chart plots, data encapsulation and export, etc.).

To probe and gauge the utility of the toolkit in a realistic and practical context, two distinct buildings in Vienna, Austria were used for reference implementation. One is a new building, with some existing monitoring infrastructure elements. The dissertation illustrates how this building's data can be accessed using the toolkit, by connecting to all kinds of building automation infrastructures. The second building is more than hundred years old and provides no reusable building automation infrastructure. Therefore, an independent system needed to be installed for monitoring.