劉細鳳

安科瑞電氣(qi)股份有(you)限公司(si)    上(shang)海嘉(jia)定(ding)  201801

摘要　本(ben)文以Acrel-5000能(neng)耗(hao)監(jian)測(ce)系(xi)統(tong)在歐森B座項目的(de)應用為案例，介紹Acrel-5000能(neng)耗(hao)監(jian)測(ce)系(xi)統(tong)可以實現對現場設備的(de)系(xi)統(tong)集成，數據的(de)采集、傳輸以及存儲，從而實現對建(jian)筑的(de)分類(lei)、分項能(neng)耗(hao)計量，驗證了該系(xi)統(tong)的(de)功能(neng)及實用性。

關鍵詞 能耗監(jian)測  Acrel-5000  系統集成  辦公(gong)建筑   歐(ou)森      

1、引言

  隨(sui)著中(zhong)城市(shi)化(hua)進程的(de)(de)推進、經濟(ji)的(de)(de)發(fa)展，我(wo)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)能(neng)(neng)(neng)耗總量呈持續增(zeng)長(chang)(chang)(chang)的(de)(de)態(tai)勢(shi)，并且(qie)增(zeng)長(chang)(chang)(chang)速度(du)有(you)越(yue)來(lai)越(yue)快的(de)(de)趨勢(shi)。目(mu)前(qian)，我(wo)已經是(shi)(shi)世界上的(de)(de)第二大能(neng)(neng)(neng)源生(sheng)產和消費(fei)，統計顯示，我(wo)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)能(neng)(neng)(neng)耗約占(zhan)全總能(neng)(neng)(neng)耗的(de)(de)28%，在(zai)(zai)(zai)我(wo)每年新(xin)建(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)20億平方米建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)中(zhong)，其(qi)中(zhong)99%是(shi)(shi)高(gao)能(neng)(neng)(neng)耗建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)；而(er)既有(you)的(de)(de)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)中(zhong)，僅有(you)4%采取(qu)了節能(neng)(neng)(neng)措施(shi)。如果任(ren)由建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)能(neng)(neng)(neng)耗照(zhao)此速度(du)增(zeng)長(chang)(chang)(chang)，必然給中(zhong)能(neng)(neng)(neng)源供(gong)應帶(dai)來(lai)極大的(de)(de)壓(ya)力，因此建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)節能(neng)(neng)(neng)勢(shi)在(zai)(zai)(zai)必行。本文通過(guo)對歐森(sen)B座能(neng)(neng)(neng)耗監測系統案例的(de)(de)分析，簡(jian)單介紹下(xia)Acrel-5000能(neng)(neng)(neng)耗監測系統在(zai)(zai)(zai)辦公建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)項目(mu)中(zhong)的(de)(de)應用。

2、設計依據

  《家(jia)辦公(gong)建筑和大型公(gong)共建筑能耗(hao)監(jian)測系統分項能耗(hao)數據采集技(ji)術導則》     

  《家辦(ban)公建筑和(he)大型公共建筑能耗監測系統分項能耗數據傳輸技術(shu)導則》

  《家辦公(gong)(gong)建筑和大型(xing)公(gong)(gong)共建筑能耗監測系(xi)統分項(xiang)計量設計安(an)裝技術導則(ze)》

  《家辦公建筑(zhu)和(he)大型公共建筑(zhu)能耗監測(ce)系統(tong)數據(ju)建設與(yu)維護技術(shu)導則(ze)》

  《家(jia)辦公(gong)建(jian)筑和大型公(gong)共建(jian)筑能耗監測(ce)系統建(jian)設(she)、驗收與運行管理(li)規(gui)范》

  《公共建筑節能設計標(biao)準》GB50189-2005

  《公共建筑(zhu)節能改(gai)造(zao)技術規范(fan)》(行業規范(fan))JGJ176-2009

  《民用建筑綠色設計(ji)規范》JGJ/T229-2010

  《民用建筑能耗數據采集標準》DL/T448-2000

  《民用建筑電氣(qi)設計規(gui)范》JGJ16-2008

  《西(xi)安市公共建筑能耗監(jian)測系(xi)統技術規范》DBJ61/T97-2015

    其(qi)他相關家和地方現行(xing)標準

3、項目概況

  歐森B棟位于(yu)陜西(xi)省西(xi)安市雁塔(ta)區經(jing)二(er)(er)十二(er)(er)路(lu)以東、科(ke)技五(wu)路(lu)以南。總建筑(zhu)面(mian)積約為45992.28 m²，建筑(zhu)高度94.6米，地(di)上(shang)二(er)(er)十二(er)(er)層(ceng)地(di)下二(er)(er)層(ceng)。                           

  本此項目共(gong)有間變(bian)配(pei)電室(shi)，位于地下層(ceng)，共(gong)有106個進出(chu)線(xian)回(hui)路，其中除去電容柜和(he)備用(yong)出(chu)線(xian)回(hui)路還有60個進出(chu)線(xian)回(hui)路。配(pei)電柜上安(an)裝的60塊斯(si)菲(fei)爾多(duo)功能(neng)電力儀表(biao)，采用(yong)RS-485總(zong)線(xian)組(zu)網接入(ru)能(neng)耗分析管理系(xi)統(tong)，系(xi)統(tong)主機安(an)裝在地下層(ceng)消防控制值班室(shi)。

  上海(hai)安科瑞電氣股份有限公(gong)司于2017年承(cheng)接了(le)歐(ou)森B座能(neng)耗(hao)監(jian)測系(xi)統的(de)設(she)計與(yu)實施。系(xi)統采(cai)用Acrel-5000型能(neng)耗(hao)監(jian)測系(xi)統，主要實現對本(ben)棟大樓的(de)用電量的(de)在線監(jian)測，方(fang)便了(le)對該建筑的(de)能(neng)耗(hao)管理(li)。

4、系統架構

  安科瑞Acrel-5000建筑能耗分(fen)析管理(li)系(xi)統(tong)以工(gong)作站主機、通訊(xun)設備、測(ce)控單元(yuan)為基本工(gong)具(ju)，為歐森(sen)B座的實(shi)時數據采(cai)集提(ti)供了基礎(chu)平(ping)臺，它可以構(gou)成任意復(fu)雜的監控系(xi)統(tong)。該系(xi)統(tong)主要采(cai)用(yong)分(fen)層分(fen)布式計算機網絡(luo)結(jie)構(gou)，現場合計60塊電力儀(yi)表(biao)，如系(xi)統(tong)結(jie)構(gou)圖所示：

5、系統軟件模塊

綜合能耗主界面

反映建筑物當(dang)(dang)年用(yong)能各分類能耗和折算為標準煤的綜(zong)合(he)能耗，界面下方(fang)顯示用(yong)電的當(dang)(dang)日(ri)逐時用(yong)能曲線。

分類能耗主界面

 反映某分類能耗(hao)（例如電）當日及(ji)(ji)昨(zuo)日同(tong)期(qi)、當月及(ji)(ji)上月同(tong)期(qi)、當年(nian)及(ji)(ji)上年(nian)同(tong)期(qi)的用能及(ji)(ji)對比，增長百分比及(ji)(ji)增加值(zhi)；

 ;反(fan)映某分類能(neng)耗過去48小時(shi)、過去31天、過去12個月、過去3年(nian)的用能(neng)趨勢；

 分類能(neng)耗支(zhi)路用(yong)能(neng)統(tong)計(ji)報表

 可靈活選擇支路，并統計某段時間(jian)內支路用(yong)能的(de)日、月(yue)、周(zhou)、季、年用(yong)能；

 通(tong)過報表功能強大，用戶可進行多種數(shu)據統計，并(bing)對數(shu)據進行組合排序；

 統計數據(ju)可通過柱狀圖(tu)、點線圖(tu)、堆積圖(tu)、餅圖(tu)等多種圖(tu)表展示；

 統計數(shu)據(ju)可導出至Excel；

 分項能耗概況

  按照(zhao)分(fen)項(xiang)(xiang)(xiang)進行能(neng)(neng)耗(hao)統計與(yu)顯(xian)(xian)示。其中(zhong)(zhong)，每日(ri)分(fen)項(xiang)(xiang)(xiang)用能(neng)(neng)同比(bi)分(fen)析圖(tu)顯(xian)(xian)示不(bu)同分(fen)項(xiang)(xiang)(xiang)的當日(ri)與(yu)昨日(ri)能(neng)(neng)耗(hao)柱(zhu)狀圖(tu)（藍色(se)(se)柱(zhu)表(biao)示今日(ri)，綠色(se)(se)柱(zhu)表(biao)示昨日(ri)）；用能(neng)(neng)餅圖(tu)顯(xian)(xian)示各(ge)分(fen)項(xiang)(xiang)(xiang)過去31天的用能(neng)(neng)占比(bi)；堆積圖(tu)顯(xian)(xian)示各(ge)分(fen)項(xiang)(xiang)(xiang)過去31天的能(neng)(neng)耗(hao)趨勢；分(fen)項(xiang)(xiang)(xiang)用能(neng)(neng)前圖(tu)顯(xian)(xian)示被選中(zhong)(zhong)分(fen)項(xiang)(xiang)(xiang)對應能(neng)(neng)耗(hao)值前*位的支路。

統計(ji)數據可(ke)導出至Excel；

分項用能

  統計(ji)各分(fen)項(xiang)某(mou)段時間內(nei)逐(zhu)(zhu)日、逐(zhu)(zhu)周、逐(zhu)(zhu)月、逐(zhu)(zhu)季(ji)、逐(zhu)(zhu)年(nian)用能(neng)(neng)。選(xuan)擇需要查(cha)詢(xun)的(de)(de)支路，‘加載數(shu)(shu)據’查(cha)看分(fen)項(xiang)中各支路用能(neng)(neng)趨勢，可(ke)根據已有的(de)(de)日期或者自定義(yi)時間進行(xing)查(cha)詢(xun)。這里(li)的(de)(de)支路都是通過基礎數(shu)(shu)據中分(fen)類分(fen)項(xiang)的(de)(de)配置而(er)來(lai)，默認查(cha)詢(xun)的(de)(de)是當月的(de)(de)能(neng)(neng)耗。

統計數據可導出至Excel；

參數查詢

  查(cha)詢各回(hui)路戓支路某(mou)段時(shi)間(jian)內(nei)的(de)參(can)數，以(yi)曲線的(de)形式反映(ying)趨(qu)勢（具(ju)體可以(yi)查(cha)詢的(de)參(can)數與安裝的(de)儀表有關，查(cha)詢時(shi)不(bu)能跨月(yue)，且繪制曲線時(shi)以(yi)1分鐘(zhong)為間(jian)隔），電力參(can)數可以(yi)多選。

  配置(zhi)選項

  依(yi)照相關技術(shu)規范配置(zhi)建筑物的(de)基本信(xin)息，例如：建筑功(gong)能(neng)、建筑面積(ji)、空調(diao)面積(ji)、建筑地址等(deng)，其中建筑面積(ji)等(deng)信(xin)息將用能(neng)單位面積(ji)能(neng)耗分析；

  配置(zhi)項目(mu)中(zhong)使用的儀(yi)表(biao)的類(lei)型、型號(hao)、生(sheng)產(chan)廠(chang)家(jia)等基本信息，并添加該型儀(yi)表(biao)所能(neng)提供的監(jian)測參數信息，此處配置(zhi)情況(kuang)影響能(neng)耗統計、分時段(duan)用能(neng)統計、參數查(cha)詢功能(neng)；

  配置(zhi)項目中使(shi)用(yong)到(dao)的(de)所有計(ji)量儀(yi)表(biao)，保(bao)存(cun)計(ji)量儀(yi)表(biao)的(de)地址、變比、對應(ying)的(de)采集器(qi)、代碼、監(jian)測回(hui)路的(de)名(ming)稱等信息(xi)；

  配(pei)(pei)置分(fen)項(xiang)能耗統計(ji)(ji)(ji)時涉及到的(de)計(ji)(ji)(ji)量表計(ji)(ji)(ji)、所占比例、運算方式等信(xin)息，可根據(ju)項(xiang)目情況靈活配(pei)(pei)置，此處配(pei)(pei)置信(xin)息將影響各分(fen)類能耗分(fen)項(xiang)用(yong)能分(fen)析(xi)小模塊中(zhong)的(de)功能；

  配置(zhi)各部(bu)門(men)用能對(dui)應的計(ji)量儀(yi)表、運算方式(shi)、所(suo)占(zhan)比例(li)以及部(bu)門(men)用能計(ji)劃(hua)，完成此項配置(zhi)后將啟用部(bu)門(men)能耗分析功(gong)能模塊；

  配置建筑物中某用能區(qu)域對(dui)應的計量儀表、運算(suan)方式、所占比(bi)例(li)，完成此項(xiang)配置后將啟用區(qu)域能耗分析功能模塊。

6、硬件選型

  站控(kong)(kong)管理層采用臺(tai)工(gong)控(kong)(kong)機、臺(tai)在(zai)線(xian)式UPS電源。通(tong)訊(xun)層設備采用臺(tai)8口能耗網(wang)關。

  現場設備層(ceng): 是數(shu)據采集終(zhong)端，主(zhu)要由(you)智能儀(yi)表(biao)(biao)組成，電力(li)儀(yi)表(biao)(biao)通過屏蔽雙絞線(xian)(xian)RS485接口，采用MODBUS通訊(xun)協議總線(xian)(xian)型(xing)連(lian)接接入(ru)通訊(xun)服務器，經通訊(xun)服務器和(he)交(jiao)換機(ji)到達(da)監控主(zhu)機(ji)，現場儀(yi)表(biao)(biao)通過雙絞線(xian)(xian)以手拉手方式進行通訊(xun)連(lian)接，每(mei)根總線(xian)(xian)的儀(yi)表(biao)(biao)數(shu)量在25只以內。

  本(ben)項目的監控點位于歐(ou)森B座的變配(pei)電(dian)室，變配(pei)電(dian)室內的60塊電(dian)力儀表分為三根總線分別接(jie)入到數據采集(ji)箱內的能(neng)耗網關上。

7、軟件設計思路

  能耗監測系(xi)統(tong)軟件(jian)設計(ji)所要遵循的(de)(de)(de)原(yuan)則是(shi)：系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)性(xing)、系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)實(shi)用性(xing)、系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)實(shi)時性(xing)、系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)穩定性(xing)、系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)可(ke)擴展性(xing)、系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)易維護(hu)性(xing)。

8、前景展望

  根據歐森能耗(hao)運行效(xiao)果分析(xi)，建立典型(xing)能耗(hao)分析(xi)模型(xing)，統(tong)分析(xi)。

  建立建筑能(neng)耗(hao)計(ji)量(liang)體系，把脈建筑能(neng)耗(hao)，發現(xian)能(neng)耗(hao)黑(hei)幕，節能(neng)改(gai)造更有針(zhen)對性(xing)，同時通過計(ji)量(liang)收費、績(ji)效(xiao)考核(he)等管(guan)理措施鞏固節能(neng)改(gai)造成果(guo)。

  選擇(ze)節能設備。

  再(zai)好的節能(neng)設備(bei)，管(guan)不住浪費也無法發揮節能(neng)效(xiao)果，通過(guo)增加自動化(hua)節能(neng)設備(bei)，制定設備(bei)運(yun)行策略，減少人為干(gan)預，集中管(guan)控，使節能(neng)設備(bei)正在實現節能(neng)。

  通過能耗監(jian)測系統(tong)提供(gong)的同環比分析(xi)數據(ju)量化(hua)節(jie)能改造成(cheng)果，zui大程度的展現節(jie)能效果。

9、結束語

  隨著(zhu)能(neng)(neng)源的(de)(de)日(ri)益緊張，節能(neng)(neng)降耗(hao)成為大型建(jian)筑(zhu)(zhu)智能(neng)(neng)化建(jian)設的(de)(de)必然(ran)選擇(ze)，本文(wen)介紹(shao)的(de)(de)Acrel-5000能(neng)(neng)耗(hao)監(jian)測系(xi)統(tong)，能(neng)(neng)監(jian)控耗(hao)能(neng)(neng)設備的(de)(de)運行狀(zhuang)況(kuang)，并能(neng)(neng)根(gen)據采集到(dao)的(de)(de)數據繪制出各(ge)種(zhong)報表、分析曲線、圖(tu)形(xing)等，便于分析研究，為智能(neng)(neng)建(jian)筑(zhu)(zhu)的(de)(de)節能(neng)(neng)技術提供參考(kao)。該系(xi)統(tong)運行、可靠，極大地方便了(le)用(yong)戶的(de)(de)使(shi)用(yong)。隨著(zhu)社會的(de)(de)發(fa)展，能(neng)(neng)源的(de)(de)日(ri)益緊張，實現對分類能(neng)(neng)耗(hao)、分項能(neng)(neng)耗(hao)的(de)(de)遠程監(jian)測與管(guan)理成為智能(neng)(neng)建(jian)筑(zhu)(zhu)發(fa)展的(de)(de)必然(ran)趨勢(shi)。

參考文獻

  任致程、周中(zhong)編著  電力電測數字儀表(biao)原(yuan)理與應用指南 中(zhong)電力出版(ban)社 2007.4

  朱立泉 變配(pei)電(dian)系(xi)(xi)統(tong)的智能(neng)管(guan)理系(xi)(xi)統(tong)分析  智能(neng)建筑(zhu)電(dian)氣技術  2007年第1卷第4期

作(zuo)者(zhe)簡介：劉細鳳，女，本科(ke)。任(ren)職(zhi)單位：現任(ren)職(zhi)于安科(ke)瑞電氣(qi)股份(fen)有限公(gong)司(si)