劉細鳳(feng)

安科(ke)瑞電氣股(gu)份(fen)有(you)限公司    上海嘉定  201801

摘要    本文以Acrel-5000能耗監測(ce)系(xi)統(tong)在(zai)柳州(zhou)華美達酒(jiu)店項(xiang)目SPA的(de)(de)應(ying)用為案例，介紹Acrel-5000能耗監測(ce)系(xi)統(tong)可以實現(xian)對(dui)現(xian)場(chang)設備的(de)(de)系(xi)統(tong)集成，數據的(de)(de)采集、傳輸以及存(cun)儲(chu)，從(cong)而實現(xian)對(dui)建筑的(de)(de)分類、分項(xiang)能耗計量，驗證了該系(xi)統(tong)的(de)(de)功能及實用性。

關鍵詞    能(neng)耗監測(ce)  Acrel-5000  系統集成  柳州華美達(da)   酒店 

1 引言

    隨著中(zhong)城(cheng)市化進程的(de)(de)推進、經(jing)濟的(de)(de)發(fa)展，我建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)(neng)耗(hao)總(zong)量呈持(chi)續增長的(de)(de)態勢，并且增長速度(du)有(you)越來(lai)越快(kuai)的(de)(de)趨勢。目前，我已經(jing)是世界上的(de)(de)第二大(da)能(neng)(neng)源生產和消費，統計顯示，我建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)(neng)耗(hao)約占全總(zong)能(neng)(neng)耗(hao)的(de)(de)28%，在我每年(nian)新建(jian)(jian)(jian)的(de)(de)20億平方米建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)中(zhong)，其中(zhong)99%是高能(neng)(neng)耗(hao)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)；而既有(you)的(de)(de)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)中(zhong)，僅有(you)4%采取了節能(neng)(neng)措施。如果任由建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)能(neng)(neng)耗(hao)照此速度(du)增長，必然(ran)給(gei)中(zhong)能(neng)(neng)源供應帶(dai)來(lai)極大(da)的(de)(de)壓(ya)力(li)，因此建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)節能(neng)(neng)勢在必行。本文通過對柳州華美達(da)酒店SPA能(neng)(neng)耗(hao)監測(ce)系統案例的(de)(de)分析，簡單介紹(shao)下Acrel-5000能(neng)(neng)耗(hao)監測(ce)系統在酒店項目中(zhong)的(de)(de)應用。

2 設計依據

    DGJ08-2068-2012 《上海市(shi)公共建筑用能監測(ce)系(xi)統工程技術規范》

    GB-T 15587-2008 《工業企業能源管理(li)導(dao)則》

   《評價企業合理用電技術導(dao)則GB》

   《企業(ye)節能規劃編制通則》

   《企業能源審計技術通(tong)則-GB》

    GBT23331-2009《能源管理體系要求》

    GB-50052-2009 《供配電系統設計規范》

    能耗計量裝(zhuang)置(zhi)家及行業標準

    DL/T 645-1997       多功能電(dian)能表通(tong)信規約(yue)

    DL/T 645-2007       多功(gong)能(neng)電(dian)能(neng)表通信規約

    CJ/T 188-2004       戶(hu)用計量儀表數據傳輸技術條件(jian)

    GB/T 19582-2008     基(ji)于Modbus協議的工業自動化網絡規范

3 項目概況

    柳州(zhou)華美達酒(jiu)店(dian)(dian)位于廣(guang)西(xi)柳州(zhou)市(shi)柳東新(xin)區(qu)，項目(mu)總用地面(mian)積28000平(ping)方米(mi)，總建(jian)(jian)筑面(mian)積58000平(ping)方米(mi)，地面(mian)建(jian)(jian)筑層(ceng)數16層(ceng)，地下室(shi)2層(ceng)，建(jian)(jian)筑高度(du)為63米(mi)，為五酒(jiu)店(dian)(dian)，屬于類(lei)高層(ceng)建(jian)(jian)筑，SPA位于酒(jiu)店(dian)(dian)三(san)層(ceng)。                       

    本項(xiang)目(mu)針對(dui)酒店SPA的用電及(ji)空調(diao)熱量消耗進行監控。監控點(dian)的具(ju)體分布情(qing)況為：

SPA的配(pei)電(dian)回(hui)路安(an)裝(zhuang)塊ACR220E的多(duo)功能(neng)電(dian)表，SPA空(kong)調的進(jin)水處安(an)裝(zhuang)臺(tai)電(dian)磁流量計，并在空(kong)調進(jin)出(chu)口處設置兩(liang)個溫度探頭，配(pei)合熱(re)量積(ji)算儀(yi)計算出(chu)空(kong)調熱(re)能(neng)消(xiao)耗。

    安科(ke)瑞電(dian)氣(qi)股份有(you)限公司于(yu)2014年承接(jie)了柳州華美達酒店SPA能耗(hao)監測系(xi)統的(de)設計與實施。系(xi)統采用(yong)Acrel-5000型能耗(hao)監測系(xi)統，主要實現(xian)對SPA用(yong)電(dian)量和(he)空調熱(re)量消耗(hao)的(de)在線(xian)監測，方便了對該建筑的(de)能耗(hao)管理。

4 系統架構

    安科(ke)瑞Acrel-5000建筑能耗分(fen)析管理系統以工作站主(zhu)機、通訊設備、測控(kong)單(dan)元為基本工具，為華(hua)美(mei)達酒(jiu)店的實時(shi)數據采集提(ti)供了(le)基礎平臺(tai)，它可以構(gou)成任意復(fu)雜的監控(kong)系統。該系統主(zhu)要采用分(fen)層分(fen)布式計算機網絡結(jie)構(gou)，如系統結(jie)構(gou)圖所示：

5 系統軟件模塊

    5.1 綜合能耗(hao)主界面

    反映建筑物當(dang)年(nian)用能(neng)(neng)各分類能(neng)(neng)耗(hao)和折算為(wei)標(biao)準煤(mei)的綜合(he)能(neng)(neng)耗(hao)，界(jie)面下(xia)方顯示用電(dian)和空(kong)調用水的當(dang)日(ri)逐(zhu)時用能(neng)(neng)曲線。

    5.2 分類能耗主界面

    反映某(mou)分類能耗(hao)（例(li)如電(dian)）當(dang)日及(ji)昨日同(tong)期(qi)、當(dang)月(yue)及(ji)上月(yue)同(tong)期(qi)、當(dang)年(nian)及(ji)上年(nian)同(tong)期(qi)的用(yong)能及(ji)對比，增長(chang)百(bai)分比及(ji)增加值；

    反映某(mou)分類能(neng)耗過去(qu)48小時、過去(qu)31天、過去(qu)12個月、過去(qu)3年的(de)用能(neng)趨勢；

    反映某分項能耗的當(dang)月用能餅圖；

    反映某分類能耗當年各月用能同比分析圖；

    5.3 分(fen)類能耗支路用能統計報表

    可靈活選(xuan)擇支路，并(bing)統計某段(duan)時間內(nei)支路用能的日、月、周、季、年用能；

    通過透視表功能(neng)強大，用戶可進(jin)行多種數(shu)(shu)據(ju)統計，并對數(shu)(shu)據(ju)進(jin)行組合排序(xu)；

    統計(ji)數據可(ke)通過柱狀圖(tu)、點線圖(tu)、堆積圖(tu)、餅(bing)圖(tu)等多種圖(tu)表展示；

    統計(ji)數(shu)據可導(dao)出至Excel；

    5.4 分類(lei)能耗支路(lu)非工作日用能

    統計(ji)對各支路(lu)工(gong)作(zuo)日(ri)和非(fei)(fei)工(gong)作(zuo)日(ri)用能，非(fei)(fei)工(gong)作(zuo)日(ri)可通過系統靈活設置；

    統計(ji)數據可導(dao)出至Excel；

    5.5 分類(lei)能(neng)耗支路同比分析

    統計各支路(lu)當(dang)年每月用(yong)能(neng)(neng)及去年同期用(yong)能(neng)(neng)；

    5.6 分類能耗支路(lu)用能集抄

    查詢各支路任意兩個(ge)時間的表計讀數(shu)，并計算出(chu)差值，時間精度(du)到(dao)分鐘；

    5.7 分類能(neng)耗支(zhi)路用能(neng)集抄

    可(ke)查詢任支路某段時間內的用能(neng)參(can)數（例(li)如電壓(ya)、電流(liu)、功率、功率因素、諧(xie)波(bo)等），具體可(ke)查詢的參(can)數與安裝的儀表和系統配置有關(guan)，查詢時不可(ke)跨月；

    數據以(yi)圖表或(huo)表格的形式顯示，圖表可(ke)通過鼠標操作放大(da)、縮小(xiao)、移動；可(ke)對數據進(jin)行排序（zui大(da)值、zui小(xiao)值）；

    統計數(shu)據均(jun)可導出至Excel；

    5.8 配置選項

    依照(zhao)相關技術規范(fan)配置建(jian)筑(zhu)物的基本信(xin)息，例如(ru)：建(jian)筑(zhu)功能、建(jian)筑(zhu)面積、空調面積、建(jian)筑(zhu)地址(zhi)等，其中建(jian)筑(zhu)面積等信(xin)息將用能單位面積能耗(hao)分析；

    配置項目中使用的儀表的類型(xing)(xing)、型(xing)(xing)號、生產(chan)廠(chang)家等基本信息(xi)，并添(tian)加(jia)該型(xing)(xing)儀表所能(neng)(neng)提供的監測(ce)參(can)數信息(xi)，此(ci)處配置情(qing)況影(ying)響能(neng)(neng)耗統計、分時段用能(neng)(neng)統計、參(can)數查詢功(gong)能(neng)(neng)；

    配(pei)置(zhi)項(xiang)目中(zhong)使用到的所有計(ji)量儀表，保存計(ji)量儀表的地址、變(bian)比(bi)、對(dui)應的采集器、代(dai)碼、監(jian)測回路的名稱等信息；

    配(pei)置(zhi)(zhi)分(fen)項(xiang)能(neng)耗統(tong)計(ji)時涉及到的計(ji)量表計(ji)、所占比例(li)、運算方式等信息，可根據(ju)項(xiang)目(mu)情況靈活(huo)配(pei)置(zhi)(zhi)，此處配(pei)置(zhi)(zhi)信息將影(ying)響(xiang)各分(fen)類能(neng)耗分(fen)項(xiang)用能(neng)分(fen)析小模塊中的功能(neng)；

    配(pei)置各部門(men)用(yong)(yong)能對應的計量(liang)儀表、運算(suan)方式、所占比例以及部門(men)用(yong)(yong)能計劃，完成此(ci)項配(pei)置后將啟用(yong)(yong)部門(men)能耗(hao)分析功能模(mo)塊；

    配置建筑物(wu)中某(mou)用(yong)能(neng)區域對應的計量儀(yi)表、運算方式、所(suo)占比例，完(wan)成(cheng)此項配置后將(jiang)啟(qi)用(yong)區域能(neng)耗(hao)分(fen)析功能(neng)模塊。

6 硬件選型

    站控管理層(ceng)采(cai)用臺(tai)工(gong)控機(ji)、臺(tai)A4打印機(ji)、臺(tai)在線式UPS電源。通訊層(ceng)設(she)備采(cai)用個8口串口服(fu)務器。

    現場設備層(ceng): 是(shi)數據采集終端，主要由(you)智(zhi)能(neng)儀表(biao)組成，電力儀表(biao)通(tong)過屏蔽(bi)雙(shuang)絞線RS485接(jie)口(kou)，采用MODBUS通(tong)訊(xun)協(xie)議(yi)總線型連接(jie)接(jie)入通(tong)訊(xun)服務(wu)器，經通(tong)訊(xun)服務(wu)器和交(jiao)換機(ji)到達監控主機(ji)，現場儀表(biao)通(tong)過雙(shuang)絞線以手(shou)拉手(shou)方式進行通(tong)訊(xun)連接(jie)，每根總線的儀表(biao)數量在25只(zhi)以內。

    本項(xiang)目(mu)的(de)(de)監控點位于(yu)華美達(da)酒店三層的(de)(de)SPA，在(zai)SPA的(de)(de)強電(dian)井(jing)內的(de)(de)配電(dian)箱上安裝(zhuang)(zhuang)塊ACR220E的(de)(de)多功(gong)能儀表，在(zai)SPA空調的(de)(de)進水處安裝(zhuang)(zhuang)臺(tai)電(dian)磁流(liu)量(liang)(liang)計，并在(zai)空調進出(chu)口處設置兩(liang)個溫度(du)探頭，配合威爾(er)泰的(de)(de)WTX-6610R熱量(liang)(liang)積(ji)算(suan)儀計算(suan)出(chu)空調熱能消耗。兩(liang)種類型的(de)(de)儀表通過兩(liang)根總線(xian)分別接入(ru)到(dao)數據采集裝(zhuang)(zhuang)置上。

7 軟件設計思路

    能(neng)耗監(jian)測系統(tong)(tong)(tong)軟(ruan)件設計(ji)所要遵循的(de)(de)(de)原則(ze)是：系統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)、系統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)實(shi)用性(xing)(xing)、系統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)實(shi)時(shi)性(xing)(xing)、系統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、系統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)可擴展性(xing)(xing)、系統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)易維護性(xing)(xing)。

8 前景展望

    根據柳州華美達(da)酒店SPA能(neng)耗運行(xing)效果分析(xi)，建立典(dian)型能(neng)耗分析(xi)模型，統分析(xi)。

    ● 建(jian)立建(jian)筑能(neng)(neng)耗(hao)計量(liang)體系(xi)，把(ba)脈建(jian)筑能(neng)(neng)耗(hao)，發現(xian)能(neng)(neng)耗(hao)黑幕(mu)，節能(neng)(neng)改(gai)造(zao)更有(you)針對性，同時通過計量(liang)收費、績效(xiao)考核(he)等管(guan)理措施鞏固節能(neng)(neng)改(gai)造(zao)成果。

    ● 選(xuan)擇節能(neng)設備（變頻器、熱(re)量回收(shou)裝置）。

    ● 再好的節(jie)能設(she)(she)備，管不住浪費也(ye)無法發(fa)揮節(jie)能效(xiao)果，通過增加自動化節(jie)能設(she)(she)備，制定設(she)(she)備運行(xing)策略，減少人為(wei)干(gan)預，集中管控(kong)，使節(jie)能設(she)(she)備正(zheng)在實現節(jie)能。

    通過能(neng)(neng)耗監測系統提供(gong)的同環比分析數據量化節能(neng)(neng)改造(zao)成果，zui大程(cheng)度的展現(xian)節能(neng)(neng)效果。

9 結束語

    隨著能(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)日(ri)(ri)益(yi)緊張(zhang)，節能(neng)(neng)降耗(hao)成(cheng)為大型建筑(zhu)智(zhi)能(neng)(neng)化建設的(de)(de)(de)(de)必(bi)然(ran)(ran)選擇(ze)，本(ben)文介紹的(de)(de)(de)(de)Acrel-5000能(neng)(neng)耗(hao)監測(ce)系統，能(neng)(neng)監控耗(hao)能(neng)(neng)設備的(de)(de)(de)(de)運行狀況，并能(neng)(neng)根據采(cai)集到的(de)(de)(de)(de)數(shu)據繪(hui)制出各種報表、分析曲線、圖(tu)形等，便(bian)于分析研究，為智(zhi)能(neng)(neng)建筑(zhu)的(de)(de)(de)(de)節能(neng)(neng)技術提供參考(kao)。該(gai)系統運行、可靠，極大地方便(bian)了用戶的(de)(de)(de)(de)使(shi)用。隨著社會的(de)(de)(de)(de)發展(zhan)，能(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)日(ri)(ri)益(yi)緊張(zhang)，實現對分類能(neng)(neng)耗(hao)、分項(xiang)能(neng)(neng)耗(hao)的(de)(de)(de)(de)遠(yuan)程監測(ce)與(yu)管(guan)理(li)成(cheng)為智(zhi)能(neng)(neng)建筑(zhu)發展(zhan)的(de)(de)(de)(de)必(bi)然(ran)(ran)趨勢(shi)。

參考文獻

任致(zhi)程、周中編(bian)著  電(dian)(dian)力電(dian)(dian)測數(shu)字(zi)儀表原理與應用(yong)指(zhi)南(nan) 中電(dian)(dian)力出(chu)版社 2007.4

朱(zhu)立泉 ;變配電系統的智能管理系統分析  智能建筑電氣技(ji)術(shu)  2007年(nian)第1卷第4期

作者(zhe)簡(jian)介：劉細鳳(feng)，女，本科。任(ren)職(zhi)(zhi)單(dan)位：現任(ren)職(zhi)(zhi)于(yu)安科瑞電氣股份有限(xian)公司