安科瑞 繆凱倫
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(hù),，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,。本文介紹新疆維吾爾自治區(qū)某醫(yī)院能耗及電力監(jiān)控系統(tǒng),，采集現(xiàn)場(chǎng)配電室的電力儀表，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-5000型建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)醫(yī)院用電的監(jiān)測(cè)分析,。
關(guān)鍵詞： 醫(yī)療建筑,；能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；ACREL-5000; 電力監(jiān)控系統(tǒng),；
1 引言
目前,，我國(guó)已經(jīng)是世界上的二大能源生產(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(kāi)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);有利于提高建筑舒服性、健康性,，改善群眾生產(chǎn)生活條件,。各級(jí)、各部門(mén)要把開(kāi)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)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》
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(hù)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
本項(xiàng)目地址位于新疆維吾爾自治區(qū)。本項(xiàng)目共有兩間變配電所,；其中1#變配電所合計(jì)共有17臺(tái)微機(jī)保護(hù),，22臺(tái)操顯裝置，289臺(tái)多功能儀表,；2#變配電所合計(jì)共有8臺(tái)操顯裝置,，235臺(tái)多功能儀表。
本項(xiàng)目要解決基礎(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(xún)分析,，幫助管理人員發(fā)現(xiàn)潛在的節(jié)能機(jī)會(huì),，很大地提高能源利用效率，科學(xué)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(kāi)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：
1#配電室系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
2#配電室系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
5 系統(tǒng)軟件模塊
5.1 綜合能耗主界面
當(dāng)日電用能曲線
反映建筑物當(dāng)年用能各分類(lèi)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(lèi)能耗的上部區(qū)域,，可跳轉(zhuǎn)到該分類(lèi)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,。
5.2 分類(lèi)能耗主界面
反映某分類(lèi)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(lèi)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(lèi)能耗當(dāng)年各月用能同比分析圖,。
5.3 分類(lèi)能耗支路用能統(tǒng)計(jì)報(bào)表
支路用能報(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(hù)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。
5.4 分類(lèi)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,。
5.5 分類(lèi)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。
5.6 分類(lèi)能耗支路用能集抄
查詢(xún)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,。
5.7 分類(lèi)能耗支路分時(shí)段用能趨勢(shì)分析
可查詢(xún)?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(xún)的參數(shù)與安裝的儀表和系統(tǒng)配置有關(guān),，查詢(xún)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,；
數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel,。
5.8 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(lèi)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(xún)功能；
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(chēng)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(lèi)能耗分項(xiàng)用能分析小模塊中的功能,；
配置各部門(mén)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(mén)用能計(jì)劃,，完成此項(xiàng)配置后將啟用部門(mén)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。
5.9 配電系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控
一次圖界面
在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到每路10KV配電柜及低壓進(jìn)出線回路的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài),，如：三相電壓,、電流、有功功率,、無(wú)功功率,、功率因數(shù)、頻率等,。
5.10 事件告警記錄
實(shí)時(shí)告警窗口
事件告警記錄功能,，主要完成對(duì)查詢(xún)時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)的報(bào)警信息事件記錄以及發(fā)生時(shí)間，為值班人員提供依據(jù)并且分析事故發(fā)生的原因,。
5.11 電參量報(bào)表
參數(shù)查詢(xún)
參數(shù)抄表功能,，主要對(duì)10KV配電柜及低壓配電各回路的電參數(shù)進(jìn)行查詢(xún)。支持任意時(shí)刻電參數(shù)查詢(xún),，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能,。該報(bào)表各回路名稱(chēng)和數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián)，方便用戶(hù)修改回路名稱(chēng),。
6 前景展望
根據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)某醫(yī)院項(xiàng)目能耗運(yùn)行效果分析,，建立典型能耗分析模型，統(tǒng)一分析,。
6.1 建立建筑能耗計(jì)量體系,，把脈建筑能耗,，發(fā)現(xiàn)能耗黑幕,，節(jié)能改造更有針對(duì)性，同時(shí)通過(guò)計(jì)量收費(fèi),、績(jī)效考核等管理措施鞏固節(jié)能改造成果,。
6.2 選擇節(jié)能設(shè)備。
6.3 再好的節(jié)能設(shè)備,，管不住浪費(fèi)也無(wú)法發(fā)揮節(jié)能效果,，通過(guò)增加自動(dòng)化節(jié)能設(shè)備，制定設(shè)備運(yùn)行策略,，減少人為干預(yù),，集中管控，使節(jié)能設(shè)備正在實(shí)現(xiàn)節(jié)能,。
6.4 通過(guò)能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供的同環(huán)比分析數(shù)據(jù)量化節(jié)能改造成果,，從而展現(xiàn)節(jié)能效果,。
7 結(jié)束語(yǔ)
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(hù),，做好新疆維吾爾自治區(qū)某醫(yī)院項(xiàng)目的節(jié)能工作,，對(duì)促進(jìn)和帶動(dòng)節(jié)能工作，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要意義,；同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析,、處理，實(shí)時(shí)顯示中心配電室內(nèi)各10KV配電柜回路以及0.4KV低壓配電進(jìn)出線回路的運(yùn)行狀態(tài),，對(duì)分合閘,、負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對(duì)話框、報(bào)警聲音提示,，該系統(tǒng)運(yùn)行安全,、可靠、穩(wěn)定,，保證了大型公共建筑的用電可靠度,。
