摘要：為了響應(yīng)國家要求開展節(jié)能減排的號召，并完成國家"十一五"計劃關(guān)于節(jié)能減排目標(biāo)的要求，國家*下發(fā)《關(guān)于切實(shí)加強(qiáng)政府辦公和大型公共建筑節(jié)能管理工作的通知》，通知要求深入推進(jìn)建筑能耗監(jiān)測體系建設(shè)和加強(qiáng)對空調(diào)溫度控制情況的監(jiān)督檢查。*從2007年開始在北京、天津、深圳等試點(diǎn)城市推行建筑能耗監(jiān)測體系的建設(shè)。
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
筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對能耗使用的全參數(shù)、全過程的管理和控制功能，是能耗監(jiān)測和節(jié)能運(yùn)行管理的綜合解決方案。符合國家有關(guān)公共建筑管理節(jié)能的政策和技術(shù)要求，更是融合了能耗監(jiān)測、空調(diào)溫度集中控制和節(jié)能運(yùn)行管理的整體解決方案,可對建筑能耗進(jìn)行監(jiān)測和分析，實(shí)現(xiàn)建筑的精細(xì)化管理與控制，帶給用戶新的價值體驗，達(dá)到節(jié)能減排的效果 。
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(biāo)注如下：
ISO/IEC 11801 《綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》
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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(hù)技術(shù)導(dǎo)則》
《國家機(jī)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(yùn)行管理規(guī)范》
《國家機(jī)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
本項目現(xiàn)場共計55棟樓，每棟樓一臺電表，一臺水表，一臺熱量表。每棟樓安裝一個臺網(wǎng)關(guān)。每臺采集網(wǎng)關(guān)接口接一個計量表具。采集器到后臺是通過內(nèi)部局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。本項目要解決基礎(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(fèi)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(jī)、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(jī)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(jī)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(jī)、打印機(jī)、UPS 電源等組成。監(jiān)測系統(tǒng)軟件具有良好的人機(jī)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(yùn)行狀況。
監(jiān)控主機(jī):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(jìn)行系統(tǒng)管理、維護(hù)和分析工作。
2)網(wǎng)絡(luò)通訊層
通訊層主要是由通訊管理機(jī)、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(fù)責(zé)對現(xiàn)場設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類和傳送等工作的同時，轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對現(xiàn)場設(shè)備的各種控制命令。
通訊管理機(jī):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(jī)等功能。
以太網(wǎng)設(shè)備:包括工業(yè)級以太網(wǎng)交換機(jī)。
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(fù)著基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，其監(jiān)測的能耗數(shù)據(jù)完整、準(zhǔn)確并實(shí)時傳送至數(shù)據(jù)中心。
根據(jù)客戶需求及項目實(shí)際情況，本項目設(shè)計一套Acrel-5000建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)，本項目共計55棟樓，每棟樓3臺計量表具。即每棟樓一臺多功能電表，一臺遠(yuǎn)傳水表，一臺熱量表
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
5 系統(tǒng)軟件功能
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(jìn)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(rèn)為當(dāng)天。
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(jìn)行查詢，并可以將支路用能顯示合計，以圖表形式顯示。
分項能耗統(tǒng)計
系統(tǒng)可以按照分項進(jìn)行能耗統(tǒng)計與顯示。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(lán)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)能耗值排名*位的支路。
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?，可根據(jù)已有的日期或者自定義時間進(jìn)行查詢，統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel。
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(jìn)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(biāo)的修正。統(tǒng)計各支路當(dāng)年每月用能及去年同期用能;
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(zhǔn)確性。
6 前景展望
根據(jù)防化學(xué)院閱兵村項目能耗運(yùn)行效果分析，建立典型能耗分析模型，統(tǒng)一分析。
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。
診斷出高能耗點(diǎn)：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(diǎn)。
通過能耗分析改進(jìn)管理運(yùn)營模式：針對高能耗點(diǎn)，針對性的改進(jìn)管理運(yùn)行如：在下班期間通知各個部門關(guān)燈、關(guān)機(jī)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(yùn)營成本提*。
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(diǎn)或不合理的耗能習(xí)慣，有效節(jié)約能源，為用戶進(jìn)一步節(jié)能改造或設(shè)備升級提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。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(fù)擔(dān)，提供工作效率對促進(jìn)和帶動節(jié)能工作，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要意義。
