安科瑞 黃飛蓉

摘要：采用多功能儀表DTSD系列，系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái)，通過Acrel-5000型能耗管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電回路用電的監(jiān)控和用能統(tǒng)計(jì)分析。

關(guān)鍵詞：大型公共建筑;能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng);ACREL-5000

1 引言

近年來，諸多建筑節(jié)能管理標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)則及用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)管理標(biāo)準(zhǔn)相繼出臺(tái)，能源的使用效率得到越來越多的重視。安科瑞能耗管理系統(tǒng)可以為建筑和企業(yè)能源消耗和節(jié)能提供數(shù)據(jù)支持。

隨著能耗問題日益突顯，在我國(guó)目前能耗結(jié)構(gòu)中，建筑造成的能源消耗占我國(guó)商品能耗的20%到30%，建筑運(yùn)行能耗包括照明、采暖、空調(diào)等一些建筑電器的能耗，大部分能耗發(fā)生在建筑物的運(yùn)行過程中，建筑節(jié)能主要是為了降低各類建筑運(yùn)行過程中消耗的能源。

以建筑能耗監(jiān)測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ)，以建筑機(jī)電設(shè)備節(jié)能控制技術(shù)為手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑能耗，如空調(diào)、風(fēng)機(jī)、水泵、采暖、照明等系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行效率動(dòng)態(tài)分析及設(shè)備運(yùn)行節(jié)能控制，為用戶提供綜合能源管理解決方案。

能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是指通過對(duì)政府機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑安裝分類和分項(xiàng)能耗計(jì)量裝置，采用遠(yuǎn)程傳輸?shù)仁侄渭皶r(shí)采集能耗數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)建筑能耗的在線監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)分析功能的軟硬件系統(tǒng)的統(tǒng)稱。

2 設(shè)計(jì)依據(jù)

GB 50052 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB 50054 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB/T 50063 《電力裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》

DL/T 448 《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》

3 項(xiàng)目概況

濟(jì)南市軌道交通R3線一期工程控配中心控配中心選址位于R3一期工程奧體中心西站北側(cè)連接地塊。場(chǎng)址西接縱九路,東接奧體西路,北接橫十路,南接解放東路,基地占地面積約17312.69平方米。在地上分為南北兩個(gè)地塊,地下連成一體建設(shè)。儀表型號(hào)為DTSD系列多功能儀表共計(jì)274只，通過485通訊線上傳到通訊管理機(jī)，通訊管理機(jī)通過網(wǎng)線連接到后臺(tái)服務(wù)器。后臺(tái)位于一層的消防控制室內(nèi)，針對(duì)本項(xiàng)目的性質(zhì)，設(shè)計(jì)一套能耗系統(tǒng)，電表的數(shù)據(jù)經(jīng)能耗網(wǎng)關(guān)的串口直接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集后按照能耗分類分項(xiàng)原則進(jìn)行分析。

本項(xiàng)目要解決基礎(chǔ)能耗數(shù)據(jù)的智能化、自動(dòng)化、可視化、可量化的收集與存儲(chǔ);建立能源管理平臺(tái)、實(shí)現(xiàn)能源的集中化管理;深入分析能源消耗過程與趨勢(shì);建立能耗監(jiān)測(cè)與公示平臺(tái)。

4 系統(tǒng)架構(gòu)

建筑能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)自動(dòng)生成的多種能耗信息統(tǒng)計(jì)圖形、曲線和報(bào)表，如以日、周、月、年為周期的電、水、氣、煤等能耗統(tǒng)計(jì)報(bào)表，報(bào)表類型分為全礦、車間、重要耗能設(shè)備三個(gè)層次，為用戶提供能源消耗結(jié)構(gòu)和能源消耗成本分析依據(jù)，評(píng)估節(jié)能措施的效果和關(guān)聯(lián)影響。

系統(tǒng)提供綜合能耗/能效統(tǒng)計(jì)報(bào)表，采用菜單或光按鈕直接引導(dǎo)界面模式，圖形界面包括企業(yè)宏觀的能耗數(shù)據(jù)和相關(guān)信息，快捷、直觀反映企業(yè)、生產(chǎn)車間、班組和重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)和歷史能耗/能效信息。

安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)以工作站主機(jī)、通訊設(shè)備、測(cè)控單元為基本工具，為大型公共建筑的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程管理提供了基礎(chǔ)平臺(tái)，它可以和其他樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)構(gòu)成復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)。該能耗系統(tǒng)主要采用分層分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示：

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5 系統(tǒng)軟件模塊

建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)能耗使用的全參數(shù)、全過程的管理和控制功能，是能耗監(jiān)測(cè)、溫度集中控制和節(jié)能運(yùn)行管理的綜合解決方案。符合國(guó)家有關(guān)公共建筑管理節(jié)能的政策和技術(shù)要求，更是融合了能耗監(jiān)測(cè)、空調(diào)溫度集中控制和節(jié)能運(yùn)行管理的整體解決方案,可對(duì)建筑能耗進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和分析，實(shí)現(xiàn)建筑的精細(xì)化管理與控制，帶給用戶新的價(jià)值體驗(yàn)，達(dá)到節(jié)能減排的效果。

綜合能耗主界面

當(dāng)日電用能曲線

反映建筑物當(dāng)年用能各分類能耗和折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的綜合能耗，并計(jì)算得到單位面積能耗;

通過表計(jì)計(jì)量的主要為電能消耗，界面下方顯示電能的當(dāng)日逐時(shí)用能曲線;單擊每個(gè)分類能耗的上部區(qū)域，可跳轉(zhuǎn)到該分類能耗的用能分析主界面;

可通過下拉框切換建筑物，建筑物圖片可根據(jù)項(xiàng)目要求替換;

分類能耗主界面

反映某分類能耗(例如電)當(dāng)日及昨日同期、當(dāng)月及上月同期、當(dāng)年及上年同期的用能及對(duì)比，增長(zhǎng)百分比及增加值;

反映某分類能耗過去48小時(shí)、過去31天、過去12個(gè)月、過去3年的用能趨勢(shì);

反映某分項(xiàng)能耗的當(dāng)月用能餅圖;

反映某分類能耗當(dāng)年各月用能同比分析圖;

分類能耗支路用能統(tǒng)計(jì)報(bào)表

可靈活選擇支路，并統(tǒng)計(jì)某段時(shí)間內(nèi)支路用能的日、月、周、季、年用能;

通過透視表功能強(qiáng)大，用戶可進(jìn)行多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合排序;

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可通過柱狀圖、點(diǎn)線圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示;

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;

分類能耗支路非工作日用能

統(tǒng)計(jì)對(duì)各支路工作日和非工作日用能，非工作日可通過系統(tǒng)靈活設(shè)置

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;

分類能耗支路同比分析

統(tǒng)計(jì)各支路當(dāng)年每月用能及去年同期用能;

分類能耗支路用能集抄

查詢各支路任意兩個(gè)時(shí)間的表計(jì)讀數(shù)，并計(jì)算出差值;

時(shí)間精度到分鐘;

分類能耗支路分時(shí)段用能趨勢(shì)分析

可查詢?nèi)我恢纺扯螘r(shí)間內(nèi)的用能參數(shù)(例如電壓、電流、功率、功率因數(shù)等)，具體可查詢的參數(shù)與安裝的儀表和系統(tǒng)配置有關(guān)，查詢時(shí)不可跨月;

數(shù)據(jù)以圖表或表格的形式顯示，圖表可通過鼠標(biāo)操作放大、縮小、移動(dòng);可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序(值、);

數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;

分項(xiàng)能耗主界面

配置選項(xiàng)

依照相關(guān)技術(shù)規(guī)范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面積、空調(diào)面積、建筑地址等，其中建筑面積等信息將用能單位面積能耗分析;

配置項(xiàng)目中使用的儀表的類型、型號(hào)、生產(chǎn)廠家等基本信息，并添加該型儀表所能提供的監(jiān)測(cè)參數(shù)信息，此處配置情況影響能耗統(tǒng)計(jì)、分時(shí)段用能統(tǒng)計(jì)、參數(shù)查詢功能;

配置項(xiàng)目中使用到的所有計(jì)量?jī)x表，保存計(jì)量?jī)x表的地址、變比、對(duì)應(yīng)的采集器、代碼、監(jiān)測(cè)回路的名稱等信息;

配置分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì)時(shí)涉及到的計(jì)量表計(jì)、所占比例、運(yùn)算方式等信息，可根據(jù)項(xiàng)目情況靈活配置，此處配置信息將影響各分類能耗分項(xiàng)用能分析小模塊中的功能;

配置各部門用能對(duì)應(yīng)的計(jì)量?jī)x表、運(yùn)算方式、所占比例以及部門用能計(jì)劃，完成此項(xiàng)配置后將啟用部門能耗分析功能模塊;

配置建筑物中某用能區(qū)域?qū)?yīng)的計(jì)量?jī)x表、運(yùn)算方式、所占比例，完成此項(xiàng)配置后將啟用區(qū)域能耗分析功能模塊

6 前景展望

根據(jù)舜通大廈及軌道交通R3線控制中心大樓項(xiàng)目能耗運(yùn)行效果分析，建立典型能耗分析模型，統(tǒng)一分析。

建立建筑能耗計(jì)量體系，把脈建筑能耗，發(fā)現(xiàn)能耗黑幕，節(jié)能改造更有針對(duì)性，同時(shí)通過計(jì)量收費(fèi)、績(jī)效考核等管理措施鞏固節(jié)能改造成果。

選擇節(jié)能設(shè)備。

再好的節(jié)能設(shè)備，管不住浪費(fèi)也無法發(fā)揮節(jié)能效果，通過增加自動(dòng)化節(jié)能設(shè)備，制定設(shè)備運(yùn)行策略，減少人為干預(yù)，集中管控，使節(jié)能設(shè)備正在實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

通過能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供的同環(huán)比分析數(shù)據(jù)量化節(jié)能改造成果，展現(xiàn)節(jié)能效果。

7 結(jié)束語(yǔ)

大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的百分之4，但總能耗卻占全國(guó)城鎮(zhèn)總耗電量的百分之22，大型公共建筑單位面積年耗電量達(dá)到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是節(jié)能大戶和節(jié)能，做好舜通大廈及軌道交通R3線控制中心大樓項(xiàng)目的節(jié)能工作，對(duì)帶動(dòng)節(jié)能工作，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要意義。

建筑/企業(yè)能源管理系統(tǒng)建成后達(dá)到以下目標(biāo)：

(1)對(duì)中低壓變配電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障告警和自動(dòng)化管理;

(2)實(shí)現(xiàn)各類能耗數(shù)據(jù)和能效指標(biāo)在線監(jiān)測(cè)、自動(dòng)采集和儲(chǔ)存，并提供靈活多樣的查詢方式。能耗種類包括：電、水、冷/暖;

(3)建立以物理空間、設(shè)備、分類分項(xiàng)、租戶為管理維度對(duì)能耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、內(nèi)部核算的管理體系;

(4)對(duì)各公共區(qū)域進(jìn)行獨(dú)立的能耗核算，實(shí)現(xiàn)能耗費(fèi)用分?jǐn)?，?shí)行能耗限額標(biāo)準(zhǔn)管理，規(guī)范能源使用方式，控制能源支出;

(5)通過人工錄入建筑運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，科學(xué)計(jì)算和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建筑能源消耗指標(biāo)，并對(duì)各區(qū)域當(dāng)前能耗水平評(píng)價(jià)考核;

(6)提供多個(gè)能效分析工具，幫助管理人員發(fā)現(xiàn)不合理用能現(xiàn)象;

(7)為節(jié)能技術(shù)改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)，以及檢驗(yàn)節(jié)能改造效果;

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