劉細鳳

安(an)科瑞電氣股份(fen)有限公司    上海嘉定  201801

摘要　本文以Acrel-5000能耗(hao)監測系統在歐(ou)森B座項目的(de)應(ying)用(yong)為案例，介紹Acrel-5000能耗(hao)監測系統可以實現對現場設(she)備的(de)系統集成，數(shu)據的(de)采(cai)集、傳(chuan)輸以及(ji)存儲，從而實現對建筑的(de)分類、分項能耗(hao)計量，驗證了(le)該(gai)系統的(de)功能及(ji)實用(yong)性。

關鍵詞 能(neng)耗監測  Acrel-5000  系統集成  辦公建(jian)筑   歐森      

1、引言

  隨著中(zhong)(zhong)(zhong)城(cheng)市化進程的(de)(de)(de)(de)推進、經濟的(de)(de)(de)(de)發展，我(wo)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)能(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)(hao)(hao)總量(liang)呈持續增(zeng)長的(de)(de)(de)(de)態勢，并(bing)且(qie)增(zeng)長速(su)度(du)有(you)(you)越(yue)來(lai)越(yue)快的(de)(de)(de)(de)趨勢。目前，我(wo)已經是世界上的(de)(de)(de)(de)第(di)二大能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)生產(chan)和(he)消(xiao)費，統計(ji)顯示，我(wo)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)能(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)(hao)(hao)約(yue)占全總能(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)28%，在(zai)我(wo)每年新建(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)20億(yi)平(ping)方米(mi)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)中(zhong)(zhong)(zhong)，其中(zhong)(zhong)(zhong)99%是高(gao)能(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)(hao)(hao)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)；而既有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)中(zhong)(zhong)(zhong)，僅(jin)有(you)(you)4%采(cai)取了節(jie)能(neng)(neng)(neng)措(cuo)施(shi)。如果任由建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)能(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)(hao)(hao)照此(ci)速(su)度(du)增(zeng)長，必然給中(zhong)(zhong)(zhong)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)供應(ying)帶來(lai)極大的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力，因此(ci)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)節(jie)能(neng)(neng)(neng)勢在(zai)必行。本文通過對歐森B座(zuo)能(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)(hao)(hao)監測系(xi)統案(an)例的(de)(de)(de)(de)分析，簡單介(jie)紹下Acrel-5000能(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)(hao)(hao)監測系(xi)統在(zai)辦公建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)項目中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用。

2、設計依據

  《家辦公(gong)建筑(zhu)(zhu)和(he)大型公(gong)共建筑(zhu)(zhu)能耗監測系(xi)統分項(xiang)能耗數據(ju)采集技(ji)術(shu)導則》     

  《家辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統(tong)分項能耗數據傳輸技術導則(ze)》

  《家辦公(gong)(gong)建(jian)筑和大型(xing)公(gong)(gong)共建(jian)筑能(neng)耗(hao)監測(ce)系(xi)統分項(xiang)計量設(she)計安裝技術(shu)導則》

  《家辦公(gong)(gong)建筑(zhu)和大型(xing)公(gong)(gong)共建筑(zhu)能耗監測系統數(shu)據建設與維護技術導則》

  《家辦公(gong)建(jian)筑(zhu)和大型公(gong)共(gong)建(jian)筑(zhu)能耗監測系統建(jian)設、驗收與運行管理(li)規范》

  《公共建筑節(jie)能設計標(biao)準》GB50189-2005

  《公共建筑節能改造(zao)技術規(gui)范》(行業(ye)規(gui)范)JGJ176-2009

  《民用建筑綠色設計規范(fan)》JGJ/T229-2010

  《民用建筑能耗數(shu)據采集(ji)標準(zhun)》DL/T448-2000

  《民(min)用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008

  《西安市公共建筑(zhu)能(neng)耗(hao)監(jian)測系(xi)統技術規范》DBJ61/T97-2015

    其他相關(guan)家和地方現行標準

3、項目概況

  歐(ou)森B棟(dong)位于陜(shan)西省西安市(shi)雁塔區(qu)經二(er)十(shi)二(er)路以東、科技(ji)五路以南。總建筑面積(ji)約為45992.28 m²，建筑高度94.6米，地(di)上二(er)十(shi)二(er)層地(di)下二(er)層。                           

  本此(ci)項(xiang)目共有(you)間變配電室，位于地下層，共有(you)106個進(jin)出(chu)線回路(lu)，其中除去電容柜和備用(yong)(yong)出(chu)線回路(lu)還有(you)60個進(jin)出(chu)線回路(lu)。配電柜上安裝的60塊斯(si)菲(fei)爾多功能(neng)電力儀(yi)表(biao)，采用(yong)(yong)RS-485總線組網接入能(neng)耗分析管理系統，系統主機安裝在地下層消防控制值班室。

  上海安(an)科瑞電氣股份有(you)限公司于2017年承(cheng)接了歐森B座能耗(hao)監(jian)測系(xi)統的(de)設計(ji)與實施。系(xi)統采用(yong)Acrel-5000型能耗(hao)監(jian)測系(xi)統，主要實現(xian)對本(ben)棟大樓(lou)的(de)用(yong)電量的(de)在線監(jian)測，方便了對該建筑的(de)能耗(hao)管理。

4、系統架構

  安科瑞Acrel-5000建筑能耗(hao)分析管(guan)理系統(tong)以(yi)(yi)工(gong)作站主機(ji)、通訊(xun)設備、測控單元為(wei)基本工(gong)具(ju)，為(wei)歐森B座的(de)實時數(shu)據(ju)采(cai)集提供了基礎平(ping)臺，它可以(yi)(yi)構(gou)(gou)成任意(yi)復雜(za)的(de)監(jian)控系統(tong)。該系統(tong)主要采(cai)用分層分布式計算(suan)機(ji)網(wang)絡結構(gou)(gou)，現(xian)場合計60塊(kuai)電力儀表，如系統(tong)結構(gou)(gou)圖(tu)所示：

5、系統軟件模塊

綜合能耗主界面

反映建筑物當年(nian)用(yong)能各分類(lei)能耗(hao)和折(zhe)算為(wei)標準煤的(de)(de)綜合能耗(hao)，界(jie)面下方顯示用(yong)電的(de)(de)當日逐時用(yong)能曲線。

分類能耗主界面

 反(fan)映某分(fen)類能耗（例如(ru)電）當日(ri)及(ji)(ji)昨日(ri)同(tong)(tong)期(qi)、當月(yue)及(ji)(ji)上(shang)月(yue)同(tong)(tong)期(qi)、當年及(ji)(ji)上(shang)年同(tong)(tong)期(qi)的用能及(ji)(ji)對比，增長(chang)百分(fen)比及(ji)(ji)增加(jia)值；

 反(fan)映某分類能(neng)耗過(guo)去48小時、過(guo)去31天、過(guo)去12個月(yue)、過(guo)去3年的用能(neng)趨勢(shi)；

 分類能耗支(zhi)路用能統計(ji)報表

 可(ke)靈活選擇支(zhi)路(lu)，并統計某段時間內(nei)支(zhi)路(lu)用(yong)能(neng)的日、月、周、季、年用(yong)能(neng)；

 通(tong)過報(bao)表(biao)功能(neng)強大(da)，用戶可進行多種數據(ju)統計，并(bing)對數據(ju)進行組合排序；

 統(tong)計數據可通(tong)過柱狀圖(tu)、點線圖(tu)、堆積(ji)圖(tu)、餅圖(tu)等(deng)多種圖(tu)表展(zhan)示；

 統計數據可導出至Excel；

 分項(xiang)能耗概(gai)況

  按照分(fen)(fen)項(xiang)進行能(neng)(neng)耗統計與(yu)顯(xian)(xian)示(shi)。其中，每日(ri)(ri)分(fen)(fen)項(xiang)用(yong)能(neng)(neng)同(tong)比分(fen)(fen)析(xi)圖(tu)顯(xian)(xian)示(shi)不同(tong)分(fen)(fen)項(xiang)的(de)當(dang)日(ri)(ri)與(yu)昨日(ri)(ri)能(neng)(neng)耗柱狀(zhuang)圖(tu)（藍(lan)色柱表(biao)示(shi)今日(ri)(ri)，綠色柱表(biao)示(shi)昨日(ri)(ri)）；用(yong)能(neng)(neng)餅圖(tu)顯(xian)(xian)示(shi)各分(fen)(fen)項(xiang)過去31天(tian)的(de)用(yong)能(neng)(neng)占比；堆積圖(tu)顯(xian)(xian)示(shi)各分(fen)(fen)項(xiang)過去31天(tian)的(de)能(neng)(neng)耗趨勢；分(fen)(fen)項(xiang)用(yong)能(neng)(neng)前圖(tu)顯(xian)(xian)示(shi)被(bei)選(xuan)中分(fen)(fen)項(xiang)對應能(neng)(neng)耗值前*位的(de)支路。

統計數據可(ke)導出至Excel；

分項用能

  統(tong)計各分項(xiang)某(mou)段時間內逐(zhu)日、逐(zhu)周、逐(zhu)月、逐(zhu)季、逐(zhu)年用能。選擇需要(yao)查(cha)(cha)詢的(de)支路(lu)(lu)，‘加(jia)載數據’查(cha)(cha)看(kan)分項(xiang)中(zhong)各支路(lu)(lu)用能趨勢，可(ke)根據已有的(de)日期(qi)或者自定義時間進行查(cha)(cha)詢。這(zhe)里的(de)支路(lu)(lu)都是通過基礎數據中(zhong)分類分項(xiang)的(de)配置而來，默認查(cha)(cha)詢的(de)是當(dang)月的(de)能耗。

統計數(shu)據可導出至Excel；

參數查詢

  查詢(xun)各回(hui)路戓支路某段(duan)時(shi)(shi)間(jian)(jian)內(nei)的(de)參(can)數，以曲(qu)線的(de)形式反(fan)映趨勢（具體(ti)可以查詢(xun)的(de)參(can)數與安裝(zhuang)的(de)儀表(biao)有(you)關，查詢(xun)時(shi)(shi)不能跨月，且繪(hui)制曲(qu)線時(shi)(shi)以1分(fen)鐘為(wei)間(jian)(jian)隔），電力參(can)數可以多選(xuan)。

  配置(zhi)選項

  依照相關(guan)技術規范配置建筑物的基本信(xin)息，例(li)如：建筑功能(neng)、建筑面積(ji)(ji)、空調面積(ji)(ji)、建筑地址等(deng)，其(qi)中建筑面積(ji)(ji)等(deng)信(xin)息將用能(neng)單位面積(ji)(ji)能(neng)耗分(fen)析；

  配置(zhi)(zhi)項目中使用的(de)儀(yi)表的(de)類型(xing)、型(xing)號(hao)、生產(chan)廠家等基本(ben)信息，并添加該型(xing)儀(yi)表所能提供的(de)監測參(can)數信息，此處配置(zhi)(zhi)情況影(ying)響能耗統(tong)計、分(fen)時(shi)段用能統(tong)計、參(can)數查詢功(gong)能；

  配(pei)置項目中使用到的(de)所有計量儀表(biao)，保存計量儀表(biao)的(de)地(di)址、變比(bi)、對應的(de)采集器、代碼(ma)、監測回(hui)路的(de)名稱(cheng)等(deng)信息；

  配(pei)置(zhi)分項(xiang)能(neng)耗(hao)統計(ji)時(shi)涉(she)及到(dao)的計(ji)量表計(ji)、所占比例、運算方式等(deng)信息(xi)，可根據項(xiang)目情況(kuang)靈活配(pei)置(zhi)，此(ci)處(chu)配(pei)置(zhi)信息(xi)將影響(xiang)各分類能(neng)耗(hao)分項(xiang)用能(neng)分析小(xiao)模(mo)塊中的功能(neng)；

  配置各(ge)部門用(yong)能對應的計(ji)量儀表、運算方式、所占比例以及部門用(yong)能計(ji)劃，完成(cheng)此項配置后將啟(qi)用(yong)部門能耗分(fen)析功能模塊；

  配置建筑物中某用能區域對(dui)應的計量儀表、運算方(fang)式(shi)、所占比例，完成此項配置后將(jiang)啟用區域能耗(hao)分析功能模塊。

6、硬件選型

  站控管理層采(cai)(cai)用(yong)臺工(gong)控機、臺在線(xian)式UPS電源(yuan)。通訊層設備采(cai)(cai)用(yong)臺8口能(neng)耗網關(guan)。

  現場設備(bei)層: 是數據采集終(zhong)端(duan)，主要由智能儀(yi)表組成(cheng)，電力(li)儀(yi)表通過(guo)屏蔽雙(shuang)絞線(xian)RS485接(jie)口，采用MODBUS通訊協(xie)議總(zong)線(xian)型(xing)連(lian)接(jie)接(jie)入通訊服務器，經通訊服務器和(he)交換機到達監控(kong)主機，現場儀(yi)表通過(guo)雙(shuang)絞線(xian)以(yi)手拉手方式(shi)進行通訊連(lian)接(jie)，每根總(zong)線(xian)的儀(yi)表數量在25只(zhi)以(yi)內。

  本項目的(de)監控點位(wei)于歐森B座(zuo)的(de)變配電室，變配電室內(nei)的(de)60塊電力儀表分為(wei)三根(gen)總線分別接(jie)入到數據采集(ji)箱內(nei)的(de)能(neng)耗(hao)網關(guan)上(shang)。

7、軟件設計思路

  能耗監測(ce)系(xi)統(tong)軟件設計所要(yao)遵循(xun)的原則是：系(xi)統(tong)的性(xing)(xing)、系(xi)統(tong)的實用性(xing)(xing)、系(xi)統(tong)的實時性(xing)(xing)、系(xi)統(tong)的穩定性(xing)(xing)、系(xi)統(tong)的可擴展性(xing)(xing)、系(xi)統(tong)的易維護(hu)性(xing)(xing)。

8、前景展望

  根據歐森能(neng)耗運行效果分(fen)析，建立典型能(neng)耗分(fen)析模型，統(tong)分(fen)析。

  建(jian)立(li)建(jian)筑能耗(hao)(hao)計(ji)量體系(xi)，把(ba)脈建(jian)筑能耗(hao)(hao)，發現能耗(hao)(hao)黑幕(mu)，節能改造(zao)更有針對性，同時(shi)通過計(ji)量收費(fei)、績效考核等管理(li)措施(shi)鞏固節能改造(zao)成果(guo)。

  選(xuan)擇節(jie)能設(she)備(bei)。

  再好的節(jie)能(neng)(neng)設備，管(guan)不住浪費也(ye)無(wu)法發揮節(jie)能(neng)(neng)效果，通過增(zeng)加自(zi)動化節(jie)能(neng)(neng)設備，制定設備運行(xing)策略，減少人為干預(yu)，集中管(guan)控(kong)，使(shi)節(jie)能(neng)(neng)設備正(zheng)在實現節(jie)能(neng)(neng)。

  通過(guo)能(neng)耗監測系統提供(gong)的同環(huan)比分析(xi)數據量(liang)化節能(neng)改造成果，zui大程度的展現節能(neng)效果。

9、結束語

  隨(sui)著(zhu)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)日益(yi)緊張，節能(neng)(neng)(neng)(neng)降耗成(cheng)為(wei)大型建(jian)筑(zhu)智能(neng)(neng)(neng)(neng)化建(jian)設的(de)(de)(de)必然(ran)選擇，本文介紹(shao)的(de)(de)(de)Acrel-5000能(neng)(neng)(neng)(neng)耗監測系(xi)統(tong)，能(neng)(neng)(neng)(neng)監控(kong)耗能(neng)(neng)(neng)(neng)設備的(de)(de)(de)運行狀況，并(bing)能(neng)(neng)(neng)(neng)根據采集到的(de)(de)(de)數據繪制出各種報表、分(fen)析曲線、圖形等，便(bian)于分(fen)析研究，為(wei)智能(neng)(neng)(neng)(neng)建(jian)筑(zhu)的(de)(de)(de)節能(neng)(neng)(neng)(neng)技術提(ti)供參(can)考。該系(xi)統(tong)運行、可靠，極大地(di)方便(bian)了用戶的(de)(de)(de)使用。隨(sui)著(zhu)社會(hui)的(de)(de)(de)發展(zhan)，能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)日益(yi)緊張，實(shi)現(xian)對分(fen)類能(neng)(neng)(neng)(neng)耗、分(fen)項(xiang)能(neng)(neng)(neng)(neng)耗的(de)(de)(de)遠程監測與(yu)管理成(cheng)為(wei)智能(neng)(neng)(neng)(neng)建(jian)筑(zhu)發展(zhan)的(de)(de)(de)必然(ran)趨勢。

參考文獻

  任致程、周中編著  電(dian)力電(dian)測(ce)數字儀表原理與應用指南 中電(dian)力出版社 2007.4

  朱立(li)泉 變(bian)配電(dian)系統的智能管理系統分析  智能建筑電(dian)氣(qi)技術  2007年(nian)第1卷第4期

作(zuo)者簡(jian)介：劉(liu)細鳳，女(nv)，本科。任職(zhi)單位：現(xian)任職(zhi)于安科瑞(rui)電氣股份有(you)限公(gong)司