溫剛

上海安科瑞電氣股份有限公司    上海嘉定  201801

摘要　本文以Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)在歐森國際B座項(xiàng)目的應(yīng)用為案例，介紹Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的系統(tǒng)集成，數(shù)據(jù)的采集、傳輸以及存儲，從而實(shí)現(xiàn)對建筑的分類、分項(xiàng)能耗計量，驗(yàn)證了該系統(tǒng)的功能及實(shí)用性。

1、引言

  隨著中國城市化進(jìn)程的推進(jìn)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國建筑能耗總量呈持續(xù)增長的態(tài)勢，并且增長速度有越來越快的趨勢。目前，我國已經(jīng)是世界上的第二大能源生產(chǎn)國和消費(fèi)國，統(tǒng)計顯示，我國建筑能耗約占全國總能耗的28%，在我國每年新建的20億平方米建筑中，其中99%是高能耗建筑；而既有的建筑中，僅有4%采取了節(jié)能措施。如果任由建筑能耗照此速度增長，必然給中國能源供應(yīng)安全帶來極大的壓力，因此建筑節(jié)能勢在必行。本文通過對歐森國際B座能耗監(jiān)測系統(tǒng)案例的分析，簡單介紹下Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)在辦公建筑項(xiàng)目中的應(yīng)用。

2、設(shè)計依據(jù)

  《國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)導(dǎo)則》     

  《國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)導(dǎo)則》

  《國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)分項(xiàng)計量設(shè)計安裝技術(shù)導(dǎo)則》

  《國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)與維護(hù)技術(shù)導(dǎo)則》

  《國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)、驗(yàn)收與運(yùn)行管理規(guī)范》

  《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005

  《公共建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)范》(行業(yè)規(guī)范)JGJ176-2009

  《民用建筑綠色設(shè)計規(guī)范》JGJ/T229-2010

  《民用建筑能耗數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)》DL/T448-2000

  《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ16-2008

  《西安市公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》DBJ61/T97-2015

    其他相關(guān)國家和地方現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)

3、項(xiàng)目概況

  歐森國際B棟位于陜西省西安市雁塔區(qū)經(jīng)二十二路以東、科技五路以南。總建筑面積約為45992.28 m²，建筑高度94.6米，地上二十二層地下二層。                           

  本此項(xiàng)目共有一間變配電室，位于地下一層，共有106個進(jìn)出線回路，其中除去電容柜和備用出線回路還有60個進(jìn)出線回路。配電柜上安裝的60塊斯菲爾多功能電力儀表，采用RS-485總線組網(wǎng)接入能耗分析管理系統(tǒng)，系統(tǒng)主機(jī)安裝在地下一層消防控制值班室。

  上海安科瑞電氣股份有限公司于2017年承接了歐森國際B座能耗監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)施。系統(tǒng)采用Acrel-5000型能耗監(jiān)測系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)對本棟大樓的用電量的在線監(jiān)測，方便了對該建筑的能耗管理。

4、系統(tǒng)架構(gòu)

  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、測控單元為基本工具，為歐森國際B座的實(shí)時數(shù)據(jù)采集提供了基礎(chǔ)平臺，它可以構(gòu)成任意復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場合計60塊電力儀表，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示：

5、系統(tǒng)軟件模塊

綜合能耗主界面

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，界面下方顯示用電的當(dāng)日逐時用能曲線。

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比，增長百分比及增加值；

 反映某分類能耗過去48小時、過去31天、過去12個月、過去3年的用能趨勢；

 分類能耗支路用能統(tǒng)計報表

 可靈活選擇支路，并統(tǒng)計某段時間內(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，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行組合排序；

 統(tǒng)計數(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)計數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel；

 分項(xiàng)能耗概況

  按照分項(xiàng)進(jìn)行能耗統(tǒng)計與顯示。其中，日分項(xiàng)用能同比分析圖顯示不同分項(xiàng)的當(dāng)日與昨日能耗柱狀圖（藍(lán)色柱表示今日，綠色柱表示昨日）；用能餅圖顯示各分項(xiàng)過去31天的用能占比；堆積圖顯示各分項(xiàng)過去31天的能耗趨勢；分項(xiàng)用能排名圖顯示被選中分項(xiàng)對應(yīng)能耗值排名前10位的支路。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel；

分項(xiàng)用能

  統(tǒng)計各分項(xiàng)某段時間內(nèi)逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。選擇需要查詢的支路，‘加載數(shù)據(jù)’查看分項(xiàng)中各支路用能趨勢，可根據(jù)已有的日期或者自定義時間進(jìn)行查詢。這里的支路都是通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中分類分項(xiàng)的配置而來，默認(rèn)查詢的是當(dāng)月的能耗。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel；

參數(shù)查詢

  查詢各回路戓支路某段時間內(nèi)的參數(shù)，以曲線的形式反映趨勢（具體可以查詢的參數(shù)與安裝的儀表有關(guān)，查詢時不能跨月，且繪制曲線時以1分鐘為間隔），電力參數(shù)可以多選。

  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、生產(chǎn)廠家等基本信息，并添加該型儀表所能提供的監(jiān)測參數(shù)信息，此處配置情況影響能耗統(tǒng)計、分時段用能統(tǒng)計、參數(shù)查詢功能；

  配置項(xiàng)目中使用到的所有計量儀表，保存計量儀表的地址、變比、對應(yīng)的采集器、代碼、監(jiān)測回路的名稱等信息；

  配置分項(xiàng)能耗統(tǒng)計時涉及到的計量表計、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；

  配置各部門用能對應(yīng)的計量儀表、運(yùn)算方式、所占比例以及部門用能計劃，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)的計量儀表、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、硬件選型

  站控管理層采用一臺工控機(jī)、一臺在線式UPS電源。通訊層設(shè)備采用一臺8口能耗網(wǎng)關(guān)。

  現(xiàn)場設(shè)備層: 是數(shù)據(jù)采集終端，主要由智能儀表組成，電力儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服務(wù)器，經(jīng)通訊服務(wù)器和交換機(jī)到達(dá)監(jiān)控主機(jī)，現(xiàn)場儀表通過雙絞線以手拉手方式進(jìn)行通訊連接，每根總線的儀表數(shù)量在25只以內(nèi)。

  本項(xiàng)目的監(jiān)控點(diǎn)位于歐森國際B座的變配電室，變配電室內(nèi)的60塊電力儀表分為三根總線分別接入到數(shù)據(jù)采集箱內(nèi)的能耗網(wǎng)關(guān)上。

7、軟件設(shè)計思路

  能耗監(jiān)測系統(tǒng)軟件設(shè)計所要遵循的原則是：系統(tǒng)的安全性、系統(tǒng)的實(shí)用性、系統(tǒng)的實(shí)時性、系統(tǒng)的穩(wěn)定性、系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、系統(tǒng)的易維護(hù)性。

8、前景展望

  根據(jù)歐森國際能耗運(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)能改造更有針對性，同時通過計量收費(fèi)、績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，最大程度的展現(xiàn)節(jié)能效果。

9、結(jié)束語

  隨著能源的日益緊張，節(jié)能降耗成為大型建筑智能化建設(shè)的必然選擇，本文介紹的Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)，能監(jiān)控耗能設(shè)備的運(yùn)行狀況，并能根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)繪制出各種報表、分析曲線、圖形等，便于分析研究，為智能建筑的節(jié)能技術(shù)提供參考。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠，極大地方便了用戶的使用。隨著社會的發(fā)展，能源的日益緊張，實(shí)現(xiàn)對分類能耗、分項(xiàng)能耗的遠(yuǎn)程監(jiān)測與管理成為智能建筑發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻(xiàn)

  任致程、周中編著  電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南 中國電力出版社 2007.4

  朱立泉 變配電系統(tǒng)的智能管理系統(tǒng)分析  智能建筑電氣技術(shù)  2007年第1卷第4期

作者簡介：

 溫剛，男，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電，Email: 2880157863@qq.com手機(jī)：18702111736  QQ:2880157863