摘要:本文介紹安科瑞能耗監(jiān)測系統(tǒng)在武清體育中心項目上的應用,系統(tǒng)采用智能電力儀表、遠傳水表采集各種用電、用水、的數(shù)據(jù),通過能耗平臺進行綜合分析能耗的消耗過程及趨勢,實現(xiàn)能源管理的可視化及可量化,為客戶管理提供數(shù)據(jù)支持
關鍵詞: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
2010年城鄉(xiāng)建設部下發(fā)《關于切實加強政府辦公和大型公共建筑節(jié)能管理工作的通知》,要求各地結(jié)合本地區(qū)的實際情況,深入推進家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測體系建設,抓緊建立健全政府辦公建筑和公共建筑室溫監(jiān)控及空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運行管理體系,積極探索建立公共建筑節(jié)能運行管理激勵制度。要求繼續(xù)深入做好家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗統(tǒng)計、能源審計及能效公示等工作,并在此基礎上選擇建筑安裝用能分項計量裝置,推進能耗監(jiān)測平臺建設。
2 設計依據(jù)
本技術規(guī)范書引用的家和行業(yè)標注如下:
ISO/IEC 11801 《際綜合布線標準》
GB 50052 《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》
GB 50054 《低壓配電設計規(guī)范》
GB/T 50063 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》
IEC 61587 《電子設備機械結(jié)構系列》
DL/T448 《電能計量裝置技術管理規(guī)程》
《家機關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)采集技術導則》
《家機關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)傳輸技術導則》
《家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——樓宇分項計量設計安裝技術導則》
《家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——數(shù)據(jù)中心建設與維護技術導則》
《家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——建設、驗收與運行管理規(guī)范》
《家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——軟件開發(fā)指導說明書》
3 項目概況
武清體育中心是2017年全運會天津賽區(qū)兵乓球比賽主賽場,是武清區(qū)政府的工程,武清體育中心主要包括體育館、熱身館、體育場、室內(nèi)訓練館、全民健身館和集訓樓以及戶外體育設施及其它附屬設施,非賽事時間還將在專業(yè)隊伍訓練、大型文化演出、群眾體育及健身活動、會展等方面發(fā)揮積極的作用。
本項目遠傳水表共計55臺,多功能電表52臺,多功能電表及水表通過RS485通信線接入網(wǎng)關。網(wǎng)關到后臺是通過內(nèi)部局域網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸。本項目要解決的是基礎能耗數(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用,為建立節(jié)約型社會發(fā)揮作用。
4 系統(tǒng)架構
建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng) 以計算機、通訊設備、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網(wǎng)絡結(jié)構,一般分為三層:站控管理層、網(wǎng)絡通訊層和現(xiàn)場設備層。
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備,如工業(yè)級計算機、打印機、UPS 電源等組成。監(jiān)測系統(tǒng)軟件具有良好的人機交互界面,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)場的運行狀況。
監(jiān)控主機: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,進行系統(tǒng)管理、維護和分析工作。
打印機:系統(tǒng)召喚打印或自動打印圖形、報表等。
UPS:保證計算機監(jiān)測系統(tǒng)的正常供電,在整個系統(tǒng)發(fā)生供電問題時,保證站控管理層設備的正常運行。
2)網(wǎng)絡通訊層
通訊層主要是由通訊管理機、以太網(wǎng)設備及總線網(wǎng)絡組成。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁,負責對現(xiàn)場設備回送的數(shù)據(jù)信息進行采集、分類和傳送等工作的同時,轉(zhuǎn)達上位機對現(xiàn)場設備的各種控制命令。
通訊管理機: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、置機等功能。
以太網(wǎng)設備:包括工業(yè)級以太網(wǎng)交換機。
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)場設備層
現(xiàn)場設備層是數(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)。測量儀表擔負著基層的數(shù)據(jù)采集任務,其監(jiān)測的能耗數(shù)據(jù)必須完整、準確并實時傳送至數(shù)據(jù)中心。
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,默認為當天。
? 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)可以按照分項進行能耗統(tǒng)計與顯示。其中,分項用能同比分析圖顯示不同分項的當日與昨日能耗柱狀圖(藍色柱表示今日,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;分項用能圖顯示被選中分項對應能耗值的支路。
? 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荩筛鶕?jù)已有的日期或者自定義時間進行查詢,統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導出至Excel。
? 能耗的同比環(huán)比分析
系統(tǒng)可將各主要耗能設備的能耗與去年同期值和上月值進行同比環(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)能目標的修正。統(tǒng)計各支路當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、準確性。
? 配置選項
依照相關技術規(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;
配置項目中使用的儀表的類型、型號、生產(chǎn)廠家等基本信息,并添加該型儀表所能提供的監(jiān)測參數(shù)信息,此處配置情況影響能耗統(tǒng)計、分時段用能統(tǒng)計、參數(shù)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(jiān)測回路的名稱等信息;
配置分項能耗統(tǒng)計時涉及到的計量表計、所占比例、運算方式等信息,可根據(jù)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(qū)域?qū)挠嬃績x表、運算方式、所占比例,完成此項配置后將啟用區(qū)域能耗分析功能模塊
6 景展望
根據(jù)防化學院閱兵村項目能耗運行效果分析,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出,并且系統(tǒng)可由柱狀圖等形式展現(xiàn)能耗趨勢,給客戶好的體驗。
? 診斷出高能耗點: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。
? 通過能耗分析改進管理運營模式:針對高能耗點,針對性的改進管理運行如:在下班期間通知各個部門關燈、關機器,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)定時間開關空調(diào)等情況,追究公司人員的責任等。通過能耗數(shù)據(jù)可減低公司運營成本。
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,便于找出高耗能點或不合理的耗能習慣,有效節(jié)約能源,為用戶進一步節(jié)能改造或設備升級提供準確的數(shù)據(jù)支撐。系統(tǒng)功能按日月年份統(tǒng)計能源消耗量并以曲線圖形展現(xiàn),能耗量的同比、環(huán)比分析,便于判斷用能。在建設能耗管理系統(tǒng)后,不但能減輕工作人員的工作負擔,提供工作效率對促進和帶動節(jié)能工作,實現(xiàn)節(jié)能減排目標具有重要意義。
參考文獻:
[1].住房和城鄉(xiāng)建設部技術要求
[2].DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)工程技術規(guī)范》