安科瑞 繆凱倫
摘要： 本文介紹安科瑞能耗監(jiān)測系統(tǒng)在武清體育中心項目上的應(yīng)用,，系統(tǒng)采用智能電力儀表,、遠傳水表采集各種用電,、用水,、的數(shù)據(jù)，通過能耗平臺進行綜合分析能耗的消耗過程及趨勢,，實現(xiàn)能源管理的可視化及可量化,，為客戶管理提供支持。
關(guān)鍵詞：大型公共建筑,；能耗監(jiān)測系統(tǒng),；ACREL-5000; 建筑能耗管理系統(tǒng)。
1 引言
2010年城鄉(xiāng)建設(shè)部下發(fā)《關(guān)于切實加強政府辦公和大型公共建筑節(jié)能管理工作的通知》,，要求各地結(jié)合本地區(qū)的實際情況,，深入推進國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測體系建設(shè)，抓緊建立健全政府辦公建筑和公共建筑室溫監(jiān)控及空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運行管理體系,，積極探索建立公共建筑節(jié)能運行管理激勵制度,。要求繼續(xù)深入做好國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗統(tǒng)計、能源審計及能效公示等工作,，并在此基礎(chǔ)上選擇重要建筑安裝用能分項計量裝置,，推進能耗監(jiān)測平臺建設(shè)。
2 設(shè)計依據(jù)
本技術(shù)規(guī)范書引用的國家和行業(yè)標注如下：
ISO/IEC 11801 《國際綜合布線標準》
GB 50052 《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》
GB 50054 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》
GB/T 50063 《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》
IEC 61587 《電子設(shè)備機械結(jié)構(gòu)系列》
DL/T448 《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》
《國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——分項能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)導(dǎo)則》
《國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——分項能耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)導(dǎo)則》
《國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——樓宇分項計量設(shè)計安裝技術(shù)導(dǎo)則》
《國家機關(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)與維護技術(shù)導(dǎo)則》
《國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——建設(shè),、驗收與運行管理規(guī)范》
《國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——軟件開發(fā)指導(dǎo)說明書》
3 項目概況
武清體育中心是2017年全運會天津賽區(qū)兵乓球比賽主賽場,，是武清區(qū)政府的重要工程，武清體育中心主要包括體育館、熱身館,、體育場,、室內(nèi)訓(xùn)練館、全民健身館和集訓(xùn)樓以及戶外體育設(shè)施及其它附屬設(shè)施,，非賽事時間還將在專業(yè)隊伍訓(xùn)練,、大型文化演出、群眾體育及健身活動,、會展等方面發(fā)揮積極的作用,。
本項目遠傳水表共計55臺，多功能電表52臺,，多功能電表及水表通過RS485通信線接入網(wǎng)關(guān),。網(wǎng)關(guān)到后臺是通過內(nèi)部局域網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸。本項要解決的是基礎(chǔ)能耗數(shù)據(jù)的智能化,、自動化,、可視化、可量化的采集與存儲,從而降低能源使用費用,，為建立節(jié)約型社會發(fā)揮作用,。
4 系統(tǒng)架構(gòu)
建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng) 以計算機、通訊設(shè)備,、測控單元為基本工具，該系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),，一般分為三層:站控管理層,、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。
1)站控管理層
站控管理層針對能耗監(jiān)測系統(tǒng)的管理人員,，是人機交互的直接窗口,，也是系統(tǒng)的上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備,，如工業(yè)級計算機,、打印機、UPS 電源等組成,。監(jiān)測系統(tǒng)軟件具有良好的人機交互界面,，對采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計算、分析與處理,，并以圖形,、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況,。
監(jiān)控主機:用于數(shù)據(jù)采集,、處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。為系統(tǒng)內(nèi)或外部提供數(shù)據(jù)接口，進行系統(tǒng)管理,、維護和分析工作,。
打印機:系統(tǒng)召喚打印或自動打印圖形、報表等,。
UPS:保證計算機監(jiān)測系統(tǒng)的正常供電,，在整個系統(tǒng)發(fā)生供電問題時，保證站控管理層設(shè)備的正常運行,。
2)網(wǎng)絡(luò)通訊層
通訊層主要是由通訊管理機,、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁,，負責(zé)對現(xiàn)場設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進行采集,、分類和傳送等工作的同時，轉(zhuǎn)達上位機對現(xiàn)場設(shè)備的各種控制命令,。
通訊管理機:是系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和智能通訊管理中心,。它具備了數(shù)據(jù)采集與處理、通訊控制器,、前置機等功能,。
以太網(wǎng)設(shè)備:包括工業(yè)級以太網(wǎng)交換機。
通訊介質(zhì):系統(tǒng)主要采用屏蔽雙絞線,、光纖以及無線通訊等,。
3)現(xiàn)場設(shè)備層
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,，采用具有高可靠性,、帶有現(xiàn)場總線連接的分布式I/O控制器構(gòu)成數(shù)據(jù)采集終端，向數(shù)據(jù)中心上傳存儲的建筑能耗數(shù)據(jù),。測量儀表擔(dān)負著基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù),，其監(jiān)測的能耗數(shù)據(jù)要完整、準確并實時傳送至數(shù)據(jù)中心,。
5 系統(tǒng)軟件功能
5.1綜合能耗主界面 
主頁面顯示該建筑的建筑圖片,，建筑基本信息,建筑當(dāng)月分項用電餅圖和各種能源的消耗量。根據(jù)所選的建筑,，對其建筑圖片進行加載,，可以選擇時間查看建筑能耗情況，選擇建筑或時間后自動刷新,，默認為當(dāng)天,。
5.2支路用能
系統(tǒng)可以統(tǒng)計各支路某段時間內(nèi)逐日、逐周,、逐月,、逐季,、逐年用能。系統(tǒng)可查看各支路用能趨勢,，可根據(jù)已有的日期或者自定義時間進行查詢,，并可以將支路用能顯示合計，以圖表形式顯示,。
5.3分項能耗統(tǒng)計
系統(tǒng)可以按照分項進行能耗統(tǒng)計與顯示,。其中，日分項用能同比分析圖顯示不同分項的當(dāng)日與昨日能耗柱狀圖（藍色柱表示今日,，綠色柱表示昨日）,；用能餅圖顯示各分項過去31天的用能占比；堆積圖顯示各分項過去31天的能耗趨勢,；分項用能排名圖顯示被選中分項對應(yīng)能耗值10位的支路,。
5.4分項用能報表
5.4分項用能報表
系統(tǒng)可以統(tǒng)計各分項某段時間內(nèi)逐日、逐周,、逐月,、逐季、逐年用能,?？刹榭捶猪椫懈髦酚媚苴厔荩筛鶕?jù)已有的日期或者自定義時間進行查詢,，統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel,。 5.5能耗的同比環(huán)比分析
系統(tǒng)可將各主要耗能設(shè)備的能耗與去年同期值和上月值進行同比環(huán)比分析，檢驗節(jié)能效果,，根據(jù)分析結(jié)果執(zhí)行節(jié)能績效考核,，以及節(jié)能目標的修正。統(tǒng)計各支路當(dāng)年每月用能及去年同期用能,。
5.6用能數(shù)據(jù)檢查
系統(tǒng)可以統(tǒng)計某段時間內(nèi)各回路與下級支路的用能差值，超過一定百分比后醒目顯示（紅色區(qū)域）,，確保計量體系的完整性,、準確性。
5.7配置選項
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；
配置分項能耗統(tǒng)計時涉及到的計量表計,、所占比例,、運算方式等信息，可根據(jù)項目情況靈活配置,，此處配置信息將影響各分類能耗分項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、運算方式,、所占比例以及部門用能計劃,，完成此項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,、運算方式,、所占比例，完成此項配置后將啟用區(qū)域能耗分析功能模塊
6 前景展望
根據(jù)防化學(xué)院閱兵村項目能耗運行效果分析,，建立典型能耗分析模型,，統(tǒng)一分析。
6.1對采集數(shù)據(jù)存儲,，并形成可視化圖表：系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)后存儲到數(shù)據(jù)庫,，系統(tǒng)可滿足報表查詢及導(dǎo)出，并且系統(tǒng)可由柱狀圖等形式展現(xiàn)能耗趨勢,，給客戶更好的體驗,。
6.2診斷出高能耗點：管理人員可通過系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，正對性的對各個回路同比及環(huán)比分析,，通過一階段分析可找出高能耗點,。
6.3通過能耗分析改進管理運營模式：針對高能耗點，針對性的改進管理運行如：在下班期間通知各個部門關(guān)燈,、關(guān)機器,，同時列入績效考核；如發(fā)現(xiàn)白天空調(diào)溫度不符合規(guī)定不按規(guī)定時間開關(guān)空調(diào)等情況,，追究公司人員的責(zé)任等,。通過能耗數(shù)據(jù)可減低公司運營成本,。
7結(jié)束語
能耗管理系統(tǒng)通過對用戶端電、水,、氣,、熱(冷)量等所有能耗的集中采集與分析，以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各類能源的使用消耗情況,，能耗監(jiān)測系統(tǒng)的意義,，便于找出高耗能點或不合理的耗能習(xí)慣，節(jié)約能源,，為用戶進一步節(jié)能改造或設(shè)備升級提供準確的數(shù)據(jù)支撐,。系統(tǒng)功能按日月年份統(tǒng)計能源消耗量并以曲線圖形展現(xiàn)，能耗量的同比,、環(huán)比分析,，便于判斷用能走勢。在建設(shè)能耗管理系統(tǒng)后,，不但能減輕工作人員的工作負擔(dān),，提供工作效率對促進和帶動節(jié)能工作，實現(xiàn)節(jié)能減排目標具有重要意義,。 
