安科瑞 陳聰 周潔

摘要：近年來，隨著社會人口數(shù)量的急劇上升和各類建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展，社會對各類能源的需求也日益增長，能源短缺已成為一個世界問題。辦公大樓作為社會的重要成員，在能源的使用和消耗中都占有很大的比重。而大部分公司現(xiàn)行的能源管理統(tǒng)計方式已不適應(yīng)目前的能源管理要求。基于自動化技術(shù)、計量技術(shù)、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的辦公大樓電力節(jié)能降耗監(jiān)控管理系統(tǒng)的研究改造去建設(shè)節(jié)約型辦公大樓具有深遠(yuǎn)意義。本文介紹天目西路街道103坊27丘項目-泰禾大廈項目，采用安科瑞能耗管理系統(tǒng)采集天目西路街道103坊27丘項目-泰禾大廈項目變電所、樓層配電箱內(nèi)回路參量及樓層水表，系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過光纖通訊并遠(yuǎn)傳至后臺，通過Acrel-5000型能耗監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)各配電回路用電監(jiān)測、管理。

關(guān)鍵詞：大型公共建筑；能耗監(jiān)測系統(tǒng)；ACREL-5000;能耗管理系統(tǒng)；辦公樓能耗系統(tǒng)。  

1 引言

辦公大樓的能耗管理系統(tǒng)為整個建筑用能源提供保障，為能源管理提供數(shù)據(jù)和決策依據(jù)，通過實時的數(shù)據(jù)采集技術(shù)、高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、靈活成熟的軟件技術(shù)把辦公大樓建設(shè)為綠色建筑管理平臺。能耗管理的范圍有電表等智能終端設(shè)備監(jiān)測，實現(xiàn)整個建筑能源。做到安全用能、節(jié)約用能。天目西路街道103坊27丘項目-泰禾大廈項目建設(shè)Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)，通過對能源的采集并管理從而達(dá)到節(jié)能減排。  

2 設(shè)計依據(jù)

《評價企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則GB》 GBT23331-2009《能源管理體系要求》 GB-50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》 能耗計量裝置國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) DL/T645-1997 多功能電能表通信規(guī)約 DL/T645-2007 多功能電能表通信規(guī)約 CJ/T188-2004 戶用計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件 GB/T19582-2008 基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范  

3 項目概況

天目西路街道103坊27丘項目-泰禾大廈出讓面積為5230.2平方米，容積率4.0，出讓年限為辦公50年、商業(yè)40年。其位于上海市閘北區(qū)內(nèi)環(huán)內(nèi)，處于蘇河灣地區(qū)恒豐路商務(wù)辦公區(qū)沿線，距上海重要交通窗口，上海市火車站直線距離僅600余米。 本項目范圍是對天目西路街道103坊27丘項目-泰禾大廈項目變電所和樓層配電箱內(nèi)的回路實時采集，各樓層水表通過485屏蔽雙絞線鋪設(shè)至后臺值班室采集器，能耗管理系統(tǒng)經(jīng)采集器至系統(tǒng)主機(jī)從而完成儀表數(shù)據(jù)的采集并管理。 Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)通過儀表采集的電參量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理數(shù)據(jù)，進(jìn)而提高能源利用效率、促進(jìn)和保障能源管理水平的提升，并在系統(tǒng)節(jié)能方面發(fā)揮重要作用。  

4 系統(tǒng)架構(gòu)

安科瑞Acrel-5000能耗分析管理系統(tǒng)根據(jù)天目西路街道103坊27丘項目-泰禾大廈項目現(xiàn)場實際情況，整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用屏蔽雙絞線直接接至后臺數(shù)據(jù)采集器然后通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至的Acrel-5000能耗監(jiān)控主機(jī)。 該系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。其中天目西路街道103坊27丘項目-泰禾大廈項目現(xiàn)場設(shè)備分布如下：變電所低壓配電系統(tǒng)通過第三方電力監(jiān)控系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)至能耗系統(tǒng)，各樓層水表通過485屏蔽雙絞線鋪設(shè)至后臺值班室采集器，能耗管理系統(tǒng)經(jīng)采集器至系統(tǒng)主機(jī)從而完成儀表數(shù)據(jù)的采集并管理。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

6 系統(tǒng)軟件模塊 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(dāng)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(jìn)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(rèn)為當(dāng)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(jìn)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(jìn)行能耗統(tǒng)計與顯示。其中，日分項用能同比分析圖顯示不同分項的當(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；分項用能排名圖顯示被選中分項對應(yīng)能耗值靠前的支路。

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。可查看分項中各支路用能趨勢，可根據(jù)已有的日期或者自定義時間進(jìn)行查詢，統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel。

能耗的同比環(huán)比分析

系統(tǒng)可將各主要耗能設(shè)備的能耗與去年同期值和上月值進(jìn)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(biāo)的修正。統(tǒng)計各支路當(dāng)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(zhǔn)確性。

配置選項

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(yīng)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(yùn)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(yīng)的計量儀表、運(yùn)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)?yīng)的計量儀表、運(yùn)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  

7 前景展望 根據(jù)天目西路街道103坊27丘項目-泰禾大廈項目能耗運(yùn)行效果分析，建立典型能耗分析模型，統(tǒng)一分析。 建立建筑能耗計量體系：針對辦公大樓計量體系因從小到大的原則，即從1級配電、2級配電、3級配電往下一步步搭建計量體系。通過1級1級往下計量，能正確無誤的統(tǒng)計進(jìn)出線回路，要滿足電能守恒原理即進(jìn)線電能為出線電能總和（誤差率在3%左右）。 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(dǎo)出，并且系統(tǒng)可由柱狀圖等形式展現(xiàn)能耗趨勢，給客戶更好的體驗。 診斷出高能耗點(diǎn)：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(diǎn)。  

8 結(jié)束語

辦公大樓能耗系統(tǒng)是在能源問題日益緊張，能源價格不斷上漲的背景下，針對辦公大樓能耗問題而設(shè)計。在建設(shè)能耗管理系統(tǒng)后，不但能減輕工作人員的工作負(fù)擔(dān)，提供工作效率，而且直觀的統(tǒng)計分析結(jié)果更能幫助業(yè)主管理者根據(jù)能耗情況，做出正確的分析，對今后的發(fā)展做出正確的決策，對促進(jìn)和帶動節(jié)能工作，實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要意義。