[摘要] 利用手机终端实现对建筑设备设施的管理，并且由系统进行自动分析，将结果提示给手机使用者，是一个可行的解决方案。
0引言
中国是世界最大的建筑市场，逐年增加的竣工面积使得我国建筑面积的存量不断增加，根据清华大学建筑节能中心2018年发布的研究报告《中国建筑节能年度发展研究报告(2018)》显示，我国公共建筑面积已经突破100亿㎡[1]。根据中国建筑节能协会发布的《中国建筑能耗研究报告 (2016)》，中国建筑能源消耗总量已经超过8亿吨标准煤，占全国能源消耗总量的20%左右[1-3]。公共建筑的能源消耗强度明显高于居住建筑，是我国建筑节能工作的重点之一。
我国建筑设备设施管理系统的实际运行情况不容乐观。根据相关调研，目前国内相当一部分楼宇自控系统的自动控制实现程度较低[4-5],该调研问卷反应出了我们目前建筑智能化系统“重硬件、轻软件，轻运行维护”的现状。中国建筑科学研究院2018-2020年对智能建筑行业进行的多次调研结果也显示，由于各种原因，大量的智能化项目不能完全处于正常运行 状态。
现场调研显示，虽然大多数建筑部署了智能楼宇控制系统，但运维运行人员忙于各种日常维修和服务，多数时间停留在现场工作，难以安排时间定期长时间地在监控机房电脑前查看设备设施运维数据，受限于运维人员知识背景和水平，通过分析运行数据，发现系统问题进而研究改善措施难以实现。在电脑使用时间难以保障的同时，手机已经成为接受信息和交换信息的主要媒介。根据Counter point在2017年的统计，近50%的人每天使用手机的时间超过5小时，在各种碎片时间看手机的人更比比皆是。利用手机终端实现对建筑设备设施的管理，并且由系统进行自动分析，将结果提示给手机使用者，是一个可行的解决方案。
图1手机日均使用时间统计
现有设备设施管理平台大多依赖楼宇自动化系统获取设备的各类数据，但无法获得并分析运维人员的工作行为数据。巡检、报修和维修数据对于优化设备运行保养，预防事故和风险的发生，发现系统潜在问题，改善人员工作效率意义重大。使用移动终端作为设备设施管理的主要工作界面，在方便现场工作的同时，还能够获得相关人员数据，结合传感器和软件系统的数据进行综合分析，将进一步完善数据维度，提升设备设施运维水平。
1基于移动管理终端的建筑设备设施管理系统架构
图2 基于移动管理终端的建筑设备设施管理系统架构图
移动端运维APP支持Android和IOS操作系统，由于大多数建筑冷机等设备位于地下室，现场很难具有Wi-Fi接入，因此本系统主要通过手机无线通讯网络与基于微服务架构的云服务器通讯，由云服务器中转，与位于本地的楼宇综合集成平台交换数据。云服务器的应用程序采用基于微服务的系统架构，通过集中调度和互相调用进行工作，所有数据交换均通过HTTP请求完成。本地的楼宇综合集成平台采用BS架构，与楼宇自控平台和本地设备通过OPC通讯接口或BACNet等现场总线进行数据交换，构成手机端、云端和本地的数据通讯链路的最后一环。
2移动终端设备设施管理系统功能分析
2.1 移动端设备设施管理APP
移动端设备设施管理APP将取代传统的PC端建筑管理软件，成为用户的主界面。由于移动端具有随时随地可使用的特征，极大地简化了智能建筑管理软件的使用，能够有效提高使用频次，促进设备设施管理水平的改善。考虑到移动端屏幕较小，使用环境比较复杂的特征，移动端实现的功能需要进行特别的规划，不能直接照搬在PC端软件设计的思路。
该管理APP针对不同使用对象设计了不同的使用功能。建筑管理人员主要在手机上完成总体情况浏览、维修服务和巡检任务执行工作进度检查、报警信息的处理进度检查、以及未良好执行的任务分派和催促等。运行人员是移动端设备设施管理APP的主要使用者，使用频次较高的功能为：总体情况浏览、维修任务承接、报警信息跟进处理、巡检任务完成、主要技术资料查询等功能。
图3 移动端设备设施管理APP主要功能
2.2 微信服务公众号
为建筑使用者提供服务是智能建筑管理系统的重要任务。在传统的智能建筑系统中，只有系统与设备的连接和交互，不能实现与使用者的信息交换。微信作为手机端使用最频繁的APP，采用微信公众号作为与用户沟通的渠道，在各行各业被广泛使用。
在建筑设备设施管理的微信端，主要提供信息总览、维修服务、生活服务、环境评价和本地设备操控等功能。用户首先关注公众号，然后通过扫描二维码的方式获取位置信息，从而得到所关心的本地温度、湿度和PM2.5等环境参数，并反馈对本地环境的意见和建议，物业单位根据用户反馈的问题进行整改或调节;用户还通过提交本地设备的维修服务信息，发送物业处理;此外，物业可通过公众号提供团购、节日活动等服务信息，进一步加强物业和用户的沟通和交流。授权用户还可通过微信端，直接对建筑设备进行控制，实现空调、照明和遮阳等设备的手机控制。
3应用案例分析
以往的楼宇自控系统数据分析多着眼于对传感器获得的数据进行分析，本系统通过移动端APP采集运维人员行为数据，结合其他类型数据开展深入分析，可以得到很多有意义的信息。以下以移动端管理平台在某项目的应用数据分析举例，介绍运维数据的价值。截取该项目部分运行数据，总巡检数据条数为6010条，报警数据5740条，统计小时数为1350小时，使用者为8人。
移动端在本项目中完成的一个重要任务是设备的扫码巡检，图4给出了逐日的巡检数据，从趋势线可以看到随着移动端APP使用越来熟练，巡检数据量呈现稳定的上升趋势，运行人员越来越倾向于使用移动端APP完成巡检工作。
图4 逐日巡检数据量分析
图5为巡检时刻的数据统计分析，即记录不同时刻发生的巡检行为数量。从图中可以看到，绝大多数巡检发生在9时-18时之间。由于该项目为24小时保障运行，实际的管理规定是每6小时左右进行一次巡检，而实际的巡检时员工夜间开展巡检的行为与管理要求有一定差距，可能造成系统运维的风险。
图5 时刻巡检数据量分析
图6对于漏检次数和数量进行了统计，从图中可看到部分子系统的漏检数量明显高于其他子系统，需与工作人员深入讨论，加强相关设备和系统的巡检工作，了解内在原因。
图6 漏检次数和漏检数量统计分析
图7为8个巡检工作小组工作质量的统计分析，对不同巡检小组的漏检数量，漏检比例进行排序，通过将结果展示给工作人员，或通过与绩效挂钩等方式，使用数据激励相关工作团队，改善工作质量，实现精细化管理。
图7 漏检数量和比例分析
图8对各台空调设备巡检时记录的温度数据进行分析，可以看到尽管要求的室内温度范围(24±1℃)相同，不同空调设备的回风温度存在较大的差异，有些空间的室内温度超出了规定的范围，存在环境温度超标的问题;有些空间的室内温度低于下限值，具有节能的空间。
图8 空调温度运行数据比较
综上所述，通过分析手机端获取的示范项目运行数据，可实现对人员工作和设备工况的深入挖掘，逐步实现精细化管理;对巡检异常数据进行分析，可甄别出主要设备问题，从而对关键高风险设备进行问题排查，防患于未然;如进一步引入自动计量的报警数据、能耗计量数据、设备计量数据，可产生更大的数据价值。
4讨论
通过对建筑运行数据的深入分析和挖掘，可实现对设备运行模式、设定值、传感器精度、控制策略、人员运维质量、常发故障设备等影响设备运行效率和建筑节能水平的因素进行合理优化。在一些工程实践中，通过引入高质量的咨询团队，可在系统不进行实质性整改的前提下，大幅降低项目运维成本，显著提升项目运行效果。然而，在过去二十年的工程实践中，这一模式没能得到广泛的推广。缺乏高素质的运行分析人员，常规工作繁忙使得深入的数据分析难以实现。智能建筑系统应该能够在人员不介入的前提下，开展分析工作，并通过友好、及时的工作界面，将分析结果和直接的合理化建议发送给运维人员，才有望解决这一困局。
从上述数据分析可以看到，通过对人员行为维度的信息分析，有助于实现设备设施的精细化运维管理，进一步的，在使用者授权同意的前提下，如果将人员行为信息和人员定位技术分析进一步结合，有助于管理人员了解运维人员的位置和行为，可实现结合运行维修人员的工作量和具体位置实现优化工作调度，辅助发现运维工作的漏洞，优化运维流程和组织管理制度。
多种多样的数据源通过移动终端进行现场使用，结合移动终端使用者的行为数据，将为建筑设备设施管理系统提供更综合的解决方案，创造多种新型工作场景。
参考文献
1、于震,刘学良,李怀. 基于移动端的建筑设备设施管理系统及其运维数据分析[J]. 智能建筑,2018,(09):69-74.
2、清华大学建筑节能研究中心，中国建筑节能年度发展研究报告2018[M]，北京.
3、中国建筑节能协会，中国建筑能耗研究报告(2016)[M].上海.
4、陈哲良,王福林,马蕊，公共建筑智能化系统问卷调查分析[J]. 2015(3), 13-18
5、王美婷，王福林，姜子炎.《建筑设备监控系统工程技术规范》中的标准化功能描述方法介绍[J].智能建筑,2012年第10期，23-25
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