徐霜
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要 本文以Acrel-5000能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在柳州華美達(dá)項(xiàng)目SPA中心的應(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、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 柳州華美達(dá)
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)大的壓力，因此建筑節(jié)能勢(shì)在必行。本文通過對(duì)柳州華美達(dá)SPA中心能耗監(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)在項(xiàng)目中的應(yīng)用。
2 設(shè)計(jì)依據(jù)
DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
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
柳州華美達(dá)位于廣西柳州市柳東新區(qū)，項(xiàng)目總用地面積28000平方米，總建筑面積58000平方米，地面建筑層數(shù)16層，地下室2層，建筑高度為63米，為五，屬于一類高層建筑，SPA中心位于三層。
本項(xiàng)目針對(duì)SPA中心的用電及空調(diào)熱量消耗進(jìn)行監(jiān)控。監(jiān)控點(diǎn)的具體分布情況為：
SPA中心的配電回路安裝一塊ACR220E的多功能電表，SPA中心中央空調(diào)的進(jìn)水處安裝一臺(tái)電磁流量計(jì)，并在空調(diào)進(jìn)出口處設(shè)置兩個(gè)溫度探頭，配合熱量積算儀計(jì)算出空調(diào)熱能消耗。
安科瑞電氣股份有限公司于2014年承接了柳州華美達(dá)SPA中心能耗監(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)SPA中心用電量和空調(diào)熱量消耗的在線監(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，為華美達(dá)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)，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示：
5 系統(tǒng)軟件模塊
5.1 綜合能耗主界面
反映建筑物當(dāng)年用能各分類能耗和折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的綜合能耗，界面下方顯示用電和空調(diào)用水的當(dāng)日逐時(shí)用能曲線。
5.2 分類能耗主界面
反映某分類能耗（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；
反映某分類能耗過去48小時(shí)、過去31天、過去12個(gè)月、過去3年的用能趨勢(shì)；
反映某分項(xiàng)能耗的當(dāng)月用能餅圖；
反映某分類能耗當(dāng)年各月用能同比分析圖；
5.3 分類能耗支路用能統(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；
通過透視表功能強(qiáng)大，用戶可進(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 分類能耗支路用能集抄
查詢各支路任意兩個(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 分類能耗支路用能集抄
可查詢?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、功率因素、諧波等），具體可查詢的參數(shù)與安裝的儀表和系統(tǒng)配置有關(guān)，查詢時(shí)不可跨月；
數(shù)據(jù)以圖表或表格的形式顯示，圖表可通過鼠標(biāo)操作放大、縮小、移動(dòng)；可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序（zui大值、zui小值）；
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均可導(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能耗分項(xiàng)用能分析小模塊中的功能；
配置各部門用能對(duì)應(yīng)的計(jì)量?jī)x表、運(yùn)算方式、所占比例以及部門用能計(jì)劃，完成此項(xiàng)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(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)A4打印機(jī)、一臺(tái)在線式UPS電源。通訊層設(shè)備采用一個(gè)8口串口服務(wù)器。
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，電力儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線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)儀表通過雙絞線以手拉手方式進(jìn)行通訊連接，每根總線的儀表數(shù)量在25只以內(nèi)。
本項(xiàng)目的監(jiān)控點(diǎn)位于華美達(dá)三層的SPA中心，在SPA中心的強(qiáng)電井內(nèi)的配電箱上安裝一塊ACR220E的多功能儀表，在SPA中心中央空調(diào)的進(jìn)水處安裝一臺(tái)電磁流量計(jì)，并在空調(diào)進(jìn)出口處設(shè)置兩個(gè)溫度探頭，配合威爾泰的WTX-6610R熱量積算儀計(jì)算出空調(diào)熱能消耗。兩種類型的儀表通過兩根總線分別接入到數(shù)據(jù)采集裝置上。
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)柳州華美達(dá)SPA中心能耗運(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（變頻器、熱量回收裝置）。
● 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、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，大地方便了用戶的使用。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)
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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
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