咸陽市朝陽醫院能耗監測系統的研究與應用

1 引言

統計顯示，我國建筑能耗約占全國總能耗的28%，在我國每年新建的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%采取了節能措施。大型公共建筑不但能耗密度高，而且能源浪費非常嚴重，具有巨大的節能空間，建筑節能的推廣已經勢在必行，節能降耗，計量先行。

大力開展綠色建筑行動，以綠色、循環、低碳理念指導城鄉建設，有利于提高資源能源使用效率，減少資源能源供需緊張矛盾；有利于降低社會總能耗，減少污染物排放，確保完成節能減排任務;有利于推動建筑產業優化升級，培育節能環保、新能源等戰略性新興產業;有利于提高建筑健康性，提高群眾生產生活條件。各級、各部門要把開展綠色建筑行動作為大力推進文明建設的重要內容，進一步增強責任感和緊迫感，統籌規劃，狠抓落實，推動城鄉建設走上綠色、循環、低碳的科學發展軌道，推動經濟社會協調、可持續發展。

2 設計依據

GB-T 15587-2008 《工業企業能源管理導則》

《評價企業合理用電技術導則GB》

《企業節能規劃編制通則》

《企業能源審計技術通則-GB》

GBT23331-2009《能源管理體系要求》

GB-50052-2009 《供配電系統設計規范》

u 能耗計量裝置國家及行業標準

DL/T 645-1997       多功能電能表通信規約

DL/T 645-2007       多功能電能表通信規約

CJ/T 188-2004       戶用計量儀表數據傳輸技術條件

GB/T 19582-2008     基于Modbus協議的工業自動化網絡規范

3 項目概況

咸陽市朝陽醫院位于陜西省咸陽市秦都區陳楊寨，此項目共有一間變配電室，值班室位于配電室旁邊。

本項目變配電室內共有96只安科瑞電氣股份有限公司AMC系列多功能電表需要進行能耗監測。因此針對本項目的性質，設計一套能耗系統，并在值班室配置一臺通訊管理機，對變配電室的電表進行數據采集。電表的數據采集后按照能耗分類分項原則進行分析展示。

本項目主要要解決基礎能耗數據的智能化、自動化、可視化、可量化的收集與存儲；建立能源管理平臺、實現能源的集中化管理；深入分析能源消耗過程與趨勢；建立能耗監測與公示平臺。通過對此項目的用電統一綜合管理，可以對各區域設備能源使用情況進行查詢分析，幫助管理人員發現潛在的節能機會，提高能源利用效率，科學合理地管理能源使用，從而降低能源使用費用，為建立節約型社會發揮作用。

4 系統架構

安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統以工作站主機、通訊設備、測控單元為基本工具，為大型公共建筑的實時數據采集及遠程管理提供了基礎平臺，它可以和其他樓宇自動化系統進行數據轉發構成復雜的監控系統。該能耗系統主要采用分層分布式計算機網絡結構，如系統結構圖所示：

系統結構圖

5 系統軟件模塊

u 綜合能耗主界面

反映建筑物當年用能各分類能耗和折算為標準煤的綜合能耗，并計算得到單位面積能耗；

通過表計計量的主要為電能消耗，界面下方顯示電能的當日逐時用能曲線；單擊每個分類能耗的上部區域，可跳轉到該分類能耗的用能分析主界面；

可通過下拉框切換建筑物，建筑物圖片可根據項目要求替換；

u 分類能耗主界面

反映某分類能耗（例如電）當日及昨日同期、當月及上月同期、當年及上年同期的用能及對比，增長百分比及增加值；

反映某分類能耗過去48小時、過去31天、過去12個月、過去3年的用能趨勢；

反映某分項能耗的當月用能餅圖；

反映某分類能耗當年各月用能同比分析圖；

u 分類能耗支路用能統計報表

可靈活選擇支路，并統計某段時間內支路用能的日、月、周、季、年用能；

通過透視表功能強大，用戶可進行多種數據統計，并對數據進行組合排序；

統計數據可通過柱狀圖、點線圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示；

統計數據可導出至Excel；

u 分類能耗支路非工作日用能

統計對各支路工作日和非工作日用能，非工作日可通過系統靈活設置

統計數據可導出至Excel；

u 分類能耗支路同比分析

統計各支路當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時間的表計讀數，并計算出差值；

時間精度到分鐘；

u 分類能耗支路分時段用能趨勢分析

可查詢任一支路某段時間內的用能參數（例如電壓、電流、功率、功率因數等），具體可查詢的參數與安裝的儀表和系統配置有關，查詢時不可跨月；

數據以圖表或表格的形式顯示，圖表可通過鼠標操作放大、縮小、移動；可對數據進行排序；

數據可導出至Excel;

u 配置選項

   依照相關技術規范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面積、空調面積、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、生產廠家等基本信息，并添加該型儀表所能提供的監測參數信息，此處配置情況影響能耗統計、分時段用能統計、參數查詢功能；

    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、對應的采集器、代碼、監測回路的名稱等信息；

   配置分項能耗統計時涉及到的計量表計、所占比例、運算方式等信息，可根據項目情況靈活配置，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域對應的計量儀表、運算方式、所占比例，完成此項配置后將啟用區域能耗分析功能模塊

6 系統建設的意義

1) 計量裝置設計安裝 能效監測平臺搭建

    通過梳理用戶的用能網絡，在各配電回路設置電能計量表計，為該項目搭建完整的用能計量體系。管理人員就可以通過軟件對項目內用電做實時的監控，同時能夠減少用能的“跑、冒、滴、漏"和計量誤差。實時監視現場儀表的回傳數據，對能耗進行合理的管控和預警，及時發現并改正運行中存在的能耗異常，隨時處理。按需設置重要設備的超標預警值，超標時醒目提醒并主動記錄。

2) 用能數據采集存儲 形成可視化趨勢圖

    通過軟件可以直觀的看到各部門或區域的每小時用能的趨勢曲線圖，同時對各儀表采集回來的數據進行實時存儲，可以查詢歷史的數據記錄。

3) 確定高能耗范圍 診斷形成高耗原因

統計各區域、各樓層能源消耗，準確定位能源消耗大戶，制定節能績效考核制度，推動節能降耗的合理執行。為用能主要設備建立運行記錄檔案，結合設備維護保養記錄，為設備的運行維護提供依據。

4) 配置節能節電產品 改進運營管理模式

長期跟蹤記錄設備運行過程中的能效分析評估結果，關注用能走向，為節能改造提供可靠的數據支撐，在經過節能改造之后，根據能耗監測平臺對比節能實施效果。