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).

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西安高新第二十一小學(xué)能耗監(jiān)測(cè)及電力監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

陸曉君

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801,；

摘要：大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%,，但總能耗卻占全國(guó)城鎮(zhèn)總耗電量的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)能重點(diǎn)，做好公共建筑節(jié)能工作,，對(duì)促進(jìn)和帶動(dòng)全社會(huì)節(jié)能工作,，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，落實(shí)“轉(zhuǎn)方式,、調(diào)結(jié)構(gòu)”重大戰(zhàn)略具有重要意義,。本文介紹西安高新第二十一小學(xué)能耗監(jiān)測(cè)及電力監(jiān)控系統(tǒng)，采集現(xiàn)場(chǎng)配電室的高壓綜保以及低壓電力儀表,，儀表就地組網(wǎng)后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái),，通過(guò)Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)，保證配電的可靠性,；通過(guò)Acrel-5000型建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)學(xué)校用電的監(jiān)測(cè)分析,。

關(guān)鍵詞：學(xué)校建筑；能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng),；ACREL-5000; 電力監(jiān)控系統(tǒng),；ACREL-2000

1 引言

目前，我國(guó)已經(jīng)是世界上的第二大能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),，統(tǒng)計(jì)顯示,，我國(guó)建筑能耗約占全國(guó)總能耗的28%，在我國(guó)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。大型公共建筑不但能耗密度高,，而且能源浪費(fèi)非常嚴(yán)重,，具有巨大的節(jié)能空間，建筑節(jié)能的推廣已經(jīng)勢(shì)在必行,，節(jié)能降耗,，計(jì)量先行。

大力開展綠色建筑行動(dòng),，以綠色,、循環(huán)、低碳理念指導(dǎo)城鄉(xiāng)建設(shè),，有利于提高資源能源使用效率,，緩解資源能源供需緊張矛盾；有利于降低社會(huì)總能耗,，減少污染物排放,，確保完成節(jié)能減排任務(wù);有利于促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)，培育節(jié)能環(huán)保,、新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè);有利于提高建筑舒適性,、健康性，改善群眾生產(chǎn)生活條件,。各級(jí),、各部門要把開展綠色建筑行動(dòng)作為大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容，進(jìn)一步增強(qiáng)責(zé)任感和緊迫感,，統(tǒng)籌規(guī)劃,，狠抓落實(shí)，推動(dòng)城鄉(xiāng)建設(shè)走上綠色,、循環(huán),、低碳的科學(xué)發(fā)展軌道，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面,、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展,。

2 設(shè)計(jì)依據(jù)

GB-T 15587-2008 《工業(yè)企業(yè)能源管理導(dǎo)則》

《評(píng)價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則GB》

《企業(yè)節(jié)能規(guī)劃編制通則》

《企業(yè)能源審計(jì)技術(shù)通則-GB》

GBT23331-2009《能源管理體系要求》

GB-50052-2009 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

u 能耗計(jì)量裝置國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

DL/T 645-1997       多功能電能表通信規(guī)約

DL/T 645-2007       多功能電能表通信規(guī)約

CJ/T 188-2004       戶用計(jì)量?jī)x表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件

GB/T 19582-2008     基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范

3 項(xiàng)目概況

西安高新第二十一小學(xué)位于西安市長(zhǎng)安區(qū)楓丹白露苑西面,，現(xiàn)場(chǎng)共1間配電室，10KV微機(jī)保護(hù)6臺(tái),，低壓電表114塊,，水表1塊，熱量表1塊,。

本項(xiàng)目重點(diǎn)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(guò)程與趨勢(shì),；建立能耗監(jiān)測(cè)與公示平臺(tái),。通過(guò)對(duì)此項(xiàng)目的用電統(tǒng)一綜合管理，可以對(duì)各區(qū)域設(shè)備能源使用情況進(jìn)行查詢分析,，幫助管理人員發(fā)現(xiàn)潛在的節(jié)能機(jī)會(huì),，最大限度地提高能源利用效率，科學(xué)有效地管理能源使用,，從而降低能源使用費(fèi)用,，為建立節(jié)約型社會(huì)發(fā)揮作用。

同時(shí)為保證生產(chǎn)管理用電負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)及對(duì)危險(xiǎn)源實(shí)時(shí)監(jiān)控,。還需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的10KV高壓配電柜及0.4KV低壓配電柜進(jìn)行電壓,、電流、功率以及各開關(guān)量信號(hào)等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)控,。一旦監(jiān)控點(diǎn)被監(jiān)視參數(shù)異常,，能夠及時(shí)檢測(cè)報(bào)警，有關(guān)人員采取必要的措施,，避免安全事故的發(fā)生,。自動(dòng)抄表功能節(jié)省了人力物力，電流趨勢(shì)曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態(tài)與時(shí)間,。

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(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：

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

5 系統(tǒng)軟件模塊

u 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,，并計(jì)算得到單位面積能耗；

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

u 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(guò)去48小時(shí),、過(guò)去31天,、過(guò)去12個(gè)月、過(guò)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；

u 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(guò)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(guò)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,；

u 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(guò)系統(tǒng)靈活設(shè)置

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

u 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,；

u 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,；

u 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(guò)鼠標(biāo)操作放大,、縮小、移動(dòng),；可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序（最大值,、最小值）,；

數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;

u 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；智能多功能電表嵌入安裝開孔67*67mm配485

    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,；智能多功能電表嵌入安裝開孔67*67mm配485

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