安科瑞 王長(zhǎng)幸
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405
摘要：本文以Acrel-5000能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在歐森B座項(xiàng)目的應(yīng)用為案例，介紹Acrel-5000能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的系統(tǒng)集成，數(shù)據(jù)的采集、傳輸以及存儲(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的分類(lèi)、分項(xiàng)能耗計(jì)量，驗(yàn)證了該系統(tǒng)的功能及實(shí)用性。
關(guān)鍵詞：能耗監(jiān)測(cè) Acrel-5000 系統(tǒng)集成 辦公建筑 歐森
1 引言
隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的推進(jìn)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)建筑能耗總量呈持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，并且增長(zhǎng)速度有越來(lái)越快的趨勢(shì)。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。如果任由建筑能耗照此速度增長(zhǎng)，必然給中國(guó)能源供應(yīng)安全帶來(lái)極大的壓力，因此建筑節(jié)能勢(shì)在必行。本文通過(guò)對(duì)歐森B座能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)案例的分析，簡(jiǎn)單介紹下Acrel-5000能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在辦公建筑項(xiàng)目中的應(yīng)用。
2 設(shè)計(jì)依據(jù)
《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)導(dǎo)則》
《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)導(dǎo)則》
《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分項(xiàng)計(jì)量設(shè)計(jì)安裝技術(shù)導(dǎo)則》
《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)與維護(hù)技術(shù)導(dǎo)則》
《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)、驗(yàn)收與運(yùn)行管理規(guī)范》
《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005
《公共建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)范》(行業(yè)規(guī)范)JGJ176-2009
《民用建筑綠色設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T229-2010
《民用建筑能耗數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)》DL/T448-2000
《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ16-2008
《西安市公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》DBJ61/T97-2015
其他相關(guān)國(guó)家和地方現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)
3 項(xiàng)目概況
歐森B棟位于陜西省西安市雁塔區(qū)經(jīng)二十二路以東、科技五路以南。總建筑面積約為45992.28 m²，建筑高度94.6米，地上二十二層地下二層。
本此項(xiàng)目共有一間變配電室，位于地下一層，共有106個(gè)進(jìn)出線(xiàn)回路，其中除去電容柜和備用出線(xiàn)回路還有60個(gè)進(jìn)出線(xiàn)回路。配電柜上安裝的60塊斯菲爾多功能電力儀表，采用RS-485總線(xiàn)組網(wǎng)接入能耗分析管理系統(tǒng)，系統(tǒng)主機(jī)安裝在地下一層消防控制值班室。
上海安科瑞電氣股份有限公司于2017年承接了歐森B座能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施。系統(tǒng)采用Acrel-5000型能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)本棟大樓的用電量的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，方便了對(duì)該建筑的能耗管理。
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，為歐森B座的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集提供了基礎(chǔ)平臺(tái)，它可以構(gòu)成任意復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要采用分層分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)合計(jì)60塊電力儀表，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示：
5 系統(tǒng)軟件模塊
● 綜合能耗主界面
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，界面下方顯示用電的當(dāng)日逐時(shí)用能曲線(xiàn)。
● 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);
分類(lèi)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)下表功能強(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(xiàn)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;
分項(xiàng)能耗概況
按照分項(xiàng)進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)與顯示。日分項(xiàng)用能同比分析圖顯示不同分項(xiàng)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(xiàng)過(guò)去31天的用能占比;堆積圖顯示各分項(xiàng)過(guò)去31天的能耗趨勢(shì);分項(xiàng)用能排名圖顯示被選中分項(xiàng)對(duì)應(yīng)能耗值排名*位的支路。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;
分項(xiàng)用能
統(tǒng)計(jì)各分項(xiàng)某段時(shí)間內(nèi)逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。選擇需要查詢(xún)的支路，‘加載數(shù)據(jù)’查看分項(xiàng)中各支路用能趨勢(shì)，可根據(jù)已有的日期或者自定義時(shí)間進(jìn)行查詢(xún)。這里的支路都是通過(guò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中分類(lèi)分項(xiàng)的配置而來(lái)，默認(rèn)查詢(xún)的是當(dāng)月的能耗。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;
參數(shù)查詢(xún)
查詢(xún)各回路戓支路某段時(shí)間內(nèi)的參數(shù)，以曲線(xiàn)的形式反映趨勢(shì)(具體可以查詢(xún)的參數(shù)與安裝的儀表有關(guān)，查詢(xún)時(shí)不能跨月，且繪制曲線(xiàn)時(shí)以1分鐘為間隔)，電力參數(shù)可以多選。
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。
6 硬件選型
站控管理層采用一臺(tái)工控機(jī)、一臺(tái)在線(xiàn)式UPS電源。通訊層設(shè)備采用一臺(tái)8口能耗網(wǎng)關(guān)。
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層: 是數(shù)據(jù)采集終端，主要由智能儀表組成，電力儀表通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線(xiàn)型連接接入通訊服務(wù)器，經(jīng)通訊服務(wù)器和交換機(jī)到達(dá)監(jiān)控主機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)儀表通過(guò)雙絞線(xiàn)以手拉手方式進(jìn)行通訊連接，每根總線(xiàn)的儀表數(shù)量在25只以?xún)?nèi)。
本項(xiàng)目的監(jiān)控點(diǎn)位于歐森B座的變配電室，變配電室內(nèi)的60塊電力儀表分為三根總線(xiàn)分別接入到數(shù)據(jù)采集箱內(nèi)的能耗網(wǎng)關(guān)上。
7 軟件設(shè)計(jì)思路
能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)所要遵循的原則是：系統(tǒng)的安全性、系統(tǒng)的實(shí)用性、系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、系統(tǒng)的穩(wěn)定性、系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、系統(tǒng)的易維護(hù)性。
8 前景展望
根據(jù)歐森能耗運(yùn)行效果分析，建立典型能耗分析模型，統(tǒng)一分析。
● 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。
● 選擇節(jié)能設(shè)備。
● 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。
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，zui大程度的展現(xiàn)節(jié)能效果。
9 結(jié)束語(yǔ)
隨著能源的日益緊張，節(jié)能降耗成為大型建筑智能化建設(shè)的必然選擇，本文介紹的Acrel-5000能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能監(jiān)控耗能設(shè)備的運(yùn)行狀況，并能根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)繪制出各種報(bào)表、分析曲線(xiàn)、圖形等，便于分析研究，為智能建筑的節(jié)能技術(shù)提供參考。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠，極大地方便了用戶(hù)的使用。隨著社會(huì)的發(fā)展，能源的日益緊張，實(shí)現(xiàn)對(duì)分類(lèi)能耗、分項(xiàng)能耗的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與管理成為智能建筑發(fā)展的必然趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
任致程、周中編著 電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南 中國(guó)電力出版社 2007.4
朱立泉 變配電系統(tǒng)的智能管理系統(tǒng)分析 智能建筑電氣技術(shù) 2007年第1卷第4期
