发布日期：2023/8/27

安科瑞 华梅超

摘要：近年来大型商务办公建筑、大型小区等项目的不断建设,同时,IT集成化技术、网络技术、现场总线技术的不断发展也不断推动了智能化系统的快速发展。在智能化建筑内,水、电是日常运行不可缺少的必备保障,然而对于物业公司来说,每个月手工抄取各个用户及设备的能耗读数却是非常繁重的工作,需要投入大量的人力和物力。为解决智能化商务办公楼对水、电的自动采集、记录、分析、报表等问题,通过设计一套能耗管理系统，将这些独立的检测仪表纳入到一个完整的管理平台,实现对能耗等数据的采集和管理。有效地提升对能耗的管理水平,方便用户对建筑内能耗的综合管理。本文介绍上海环境监测中心项目，采用安科瑞智能电力仪表采集配电现场的各种电参量，系统采用现场就地组网的方式，组网后通过内部局域网通讯并远传至后台，通过Acrel-5000型能耗监测系统实现各配电回路用电监测、管理。

关键词：大型公共建筑；能耗监测系统；ACREL-5000;耗管理系统

1 引言

  能耗管理系统为整个建筑用能源提供保障，为能源管理提供数据和决策依据，通过实时的数据采集技术、高速稳定的网络技术、灵活成熟的软件技术把业主的智能建筑项目建设为最先进的绿色建筑管理平台。能耗管理的范围有电表等智能终端设备监测，实现整个建筑的能源管理平台。做到安全用能、节约用能。上海环境监测中心建设Acrel-5000能耗管理系统，通过对能源的采集并管理，实现对楼宇建筑的节能减排。

2 设计依据

  DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能监测系统工程技术规范》

  GB-T 15587-2008 《工业企业能源管理导则》

  《评价企业合理用电技术导则GB》

  《企业节能规划编制通则》

  《企业能源审计技术通则-GB》

  GBT23331-2009《能源管理体系要求》

  GB-50052-2009 《供配电系统设计规范》

  a.能耗计量装置国家及行业标准

  DL/T 645-1997       多功能电能表通信规约

  DL/T 645-2007       多功能电能表通信规约

  CJ/T 188-2004       户用计量仪表数据传输技术条件

  GB/T 19582-2008   基于Modbus协议的工业自动化网络规范

3 项目概况

  上海环境监测中心位于上海市徐汇区三江路55号，上海市环境监测中心（上海长三角区域空气质量预测预报中心）拥有完善的管理体系，已取得国家级实验室资质认定（计量认证）资质和中国合格评定国家实验室认可资质。

  本项目范围是上海环境监测中心的2栋大楼内楼层计量并监测。现场配置安科瑞多功能计量表通过对仪表数据采集、分析、处理，从而通过分析数据，进而提高能源利用效率、有效促进和保障能源管理水平的提升，并在系统节能方面发挥重要作用。

4 系统架构

  安科瑞Acrel-5000能耗分析管理系统根据英业达三厂现场实际情况，整体网络结构采用屏蔽双绞线直接接至后台数据采集器然后通过TCP/IP网络将数据上传至的监控主机。

  该系统主要采用分层分布式计算机网络结构，如系统结构图所示：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。其中上海环境监测中心项目现场设备分布如下动力中心1#、2#、3#、4#空压机，2#、4#、5#冰机组以及六厂6KV进线，该所有监测点都在三厂动力中心，所有仪表通过485屏蔽双绞线铺设至三厂消防控制值班室，经采集器至系统主机从而完成仪表数据的采集并管理。

 

系统结构图

 

5 系统软件模块

综合能耗主界面

 

展示图片1

  主页面显示该建筑的建筑图片，建筑基本信息,建筑当月分项用电饼图和各种能源的消耗量。根据所选的建筑，对其建筑图片进行加载，可以选择时间查看建筑能耗情况，选择建筑或时间后自动刷新，默认为当天。

 

支路用能

 

展示图片2

  系统可以统计各支路某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。系统可查看各支路用能趋势，可根据已有的日期或者自定义时间进行查询，并可以将支路用能显示合计，以图表形式显示。

 

分项能耗统计

 

展示图片3

  系统可以按照分项进行能耗统计与显示。其中，日分项用能同比分析图显示不同分项的当日与昨日能耗柱状图（蓝色柱表示今日，绿色柱表示昨日）；用能饼图显示各分项过去31天的用能占比；堆积图显示各分项过去31天的能耗趋势；分项用能排名图显示被选中分项对应能耗值排名前10位的支路。

 

分项用能报表

 

展示图片4

  系统可以统计各分项某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。可查看分项中各支路用能趋势，可根据已有的日期或者自定义时间进行查询，统计数据可导出至Excel。

 

能耗的同比环比分析

 

展示图片5

  系统可将各主要耗能设备的能耗与去年同期值和上月值进行同比环比分析，检验节能效果，根据分析结果执行节能绩效考核，以及节能目标的修正。统计各支路当年每月用能及去年同期用能；

 

用能数据检查

 

展示图片6

  系统可以统计某段时间内各回路与下级支路的用能差值，超过一定百分比后醒目显示（红色区域），确保计量体系的完整性、准确性。

配置选项

  依照相关技术规范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面积、空调面积、建筑地址等，其中建筑面积等信息将用能单位面积能耗分析；

  配置项目中使用的仪表的类型、型号、生产厂家等基本信息，并添加该型仪表所能提供的监测参数信息，此处配置情况影响能耗统计、分时段用能统计、参数查询功能；

  配置项目中使用到的所有计量仪表，保存计量仪表的地址、变比、对应的采集器、代码、监测回路的名称等信息；

  配置分项能耗统计时涉及到的计量表计、所占比例、运算方式等信息，可根据项目情况灵活配置，此处配置信息将影响各分类能耗分项用能分析小模块中的功能；

  配置各部门用能对应的计量仪表、运算方式、所占比例以及部门用能计划，完成此项配置后将启用部门能耗分析功能模块；

  配置建筑物中某用能区域对应的计量仪表、运算方式、所占比例，完成此项配置后将启用区域能耗分析功能模块

7 前景展望

  根据上海环境监测中心能耗运行效果分析，建立典型能耗分析模型，统一分析。

  a.建立建筑能耗计量体系：针对计量体系因从小到大的原则，即从一级配电、二级配电、三级配电往下一步步搭建计量体系。通过一级一级往下计量，能正确无误的统计进出线回路，要满足电能守恒原理即进线电能为出线电能总和（误差率在3%左右）。

  b.对采集数据存储，并形成可视化图表：系统采集数据后存储到数据库，系统可满足报表查询及导出，并且系统可由柱状图等形式展现能耗趋势，给客户更好的体验。

  c.诊断出高能耗点：管理人员可通过系统采集数据，正对性的对各个回路同比及环比分析，通过一阶段分析可找出高能耗点。

  d.通过能耗分析改进管理模式：针对高能耗点，正对性的改进管理运行如：在下班期间通知各部门下班关灯，同时列入绩效考核。 

8 结束语

  建筑的能耗管理系统可对大型建筑内的数据进行采集、统计与分析，数据发布与远传，分析优化能源运行方案，记录和积累能源使用状况。系统通过各种图表、曲线等从真正意义上实现能源使用的实时在线监控，为管理者提供不同层次的管理权限，随时随地可以对中心楼层及变电所的用能情况进行查看，并实现远程管理。能耗管理系统的建立，为业主提供了能源利用诊断、节能控制、节能潜力分析、节能效果验证，提高节能意识等提供有效手段。

 

参考文献：

[1].住房和城乡建设部技术要求

[2].DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能监测系统工程技术规范》

[3].能耗监测系统在酒店中的应用[EB/OL].