所在地:江蘇 無錫市
有效期至:長期有效
最后更新:2016-06-23 13:41
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一. 引言
一方面,我國大型公共建筑能耗巨大,另一方面,我們也缺乏直接數(shù)據(jù)為決策的指定提供基礎(chǔ)和參考。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部建科[2008]114號文(2008-06-24)《關(guān)于印發(fā)國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則的通知》實(shí)施,對于能耗監(jiān)測系統(tǒng)作了具體規(guī)范。因此,必須建立大型公共建筑能耗監(jiān)測平臺,對全國重點(diǎn)城市重點(diǎn)建筑能耗進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,并通過能耗統(tǒng)計、能源審計、能效公示、用能定額和超定額加價等制度,促使國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑提高節(jié)能運(yùn)行管理水平,為政府政策的制定和決策提供參考。
下面以安科瑞電氣股份有限公司的大型公建能耗監(jiān)測系統(tǒng)為例。
二. 系統(tǒng)構(gòu)成
能耗監(jiān)測系統(tǒng)是指通過對國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑安裝分類和分項能耗計量裝置,采用遠(yuǎn)程傳輸?shù)仁侄渭皶r采集能耗數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)建筑能耗的在線監(jiān)測和動態(tài)分析功能的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的統(tǒng)稱[1]。其中,分類能耗是指根據(jù)國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑消耗的主要能源種類劃分進(jìn)行采集和整理的能耗數(shù)據(jù),如:電、燃?xì)?、水等。分項能耗是指根?jù)各類能源的主要用途劃分進(jìn)行采集和整理的能耗數(shù)據(jù),例如,電量分項能耗應(yīng)當(dāng)包括:照明插座用電、空調(diào)用電、動力用電、特殊用電。
1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
能耗數(shù)據(jù)采集方式包括人工采集方式和自動采集方式。通過自動采集方式采集的數(shù)據(jù)包括建筑分項能耗數(shù)據(jù)和分類能耗數(shù)據(jù),由自動計量裝置實(shí)時采集,通過自動傳輸方式實(shí)時傳輸至數(shù)據(jù)中心。
2 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)
建筑物能耗監(jiān)測系統(tǒng)的自動計量裝置所采集的能耗數(shù)據(jù),通過RS485接口,并采用TCP/IP通信協(xié)議自動并實(shí)時上傳給數(shù)據(jù)中心,以保證數(shù)據(jù)得到有效的管理和支持高效率的查詢服務(wù),同時數(shù)據(jù)傳輸采取一定的編碼規(guī)則,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)組織、存儲及交換的一致性。
3 數(shù)據(jù)中心
數(shù)據(jù)中心也就是數(shù)據(jù)庫,接收并存儲其管理區(qū)域內(nèi)監(jiān)測建筑的能耗數(shù)據(jù),并對其進(jìn)行處理、分析、展示和發(fā)布。數(shù)據(jù)中心具備設(shè)置數(shù)據(jù)更新的時間間隔,訪問歷史數(shù)據(jù),報警,打印報表,實(shí)時與歷史曲線,圖表的繪制,并預(yù)留相應(yīng)擴(kuò)展功能。
4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
安科瑞Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)以計算機(jī)、通訊設(shè)備、測控單元為基本工具,為大型公共建筑的實(shí)時數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測及遠(yuǎn)程管理與控制提供了基礎(chǔ)平臺,它可以和檢測、控制設(shè)備構(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算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如圖1所示:站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。
圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
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(jī)交互的直接窗口。
2)網(wǎng)絡(luò)通訊層
通訊層主要是由通訊管理機(jī)、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成。
3)現(xiàn)場設(shè)備層
現(xiàn)場設(shè)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(gòu)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)。
三.軟件實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)功能
上位機(jī)軟件為安科瑞Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)組態(tài)軟件,該軟件是對現(xiàn)場能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與監(jiān)測的專用軟件,最大的特點(diǎn)是能以靈活多樣的“組態(tài)形式”而不是編程方式來進(jìn)行系統(tǒng)集成,只要將其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊進(jìn)行簡單的“組態(tài)”,便可以非常容易地實(shí)現(xiàn)和完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測功能。Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)具有友好的人機(jī)交互界面,可實(shí)時和定時采集現(xiàn)場設(shè)備各參量及開關(guān)量狀態(tài),并將采集到的數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)中心存儲。系統(tǒng)還提供了實(shí)時曲線和歷史趨勢曲線分析,符合用戶設(shè)計需要的報表、事件記錄和故障報警等功能。整個系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)所有回路能耗的采集和統(tǒng)計,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程自動抄表、能耗監(jiān)測功能。
四.應(yīng)用案例
上海浦東某圖書館是一個高能耗大型公共建筑,總建筑面積60885平方米,消耗的能源主要為電、水,還有少量的燃?xì)?、柴油等,柴油發(fā)電機(jī)是作為應(yīng)急電源之用。該項目能耗監(jiān)測系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),各樓層對用電進(jìn)行分類、分項計量,各樓層及總供水管道、燃?xì)?、柴油管道都安裝有測量儀表,以實(shí)現(xiàn)對能耗的實(shí)時采集與監(jiān)控。所有的智能測量儀表均通過現(xiàn)場總線進(jìn)行組網(wǎng),在監(jiān)控室對現(xiàn)場各回路能耗狀況實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控與管理。
該項目中采用研祥工業(yè)計算機(jī)作為監(jiān)控主機(jī),并附帶液晶顯示器、打印機(jī)等設(shè)備,山特UPS電源在整個系統(tǒng)發(fā)生供電問題時,可在一定時間內(nèi)保證站控管理層設(shè)備的正常運(yùn)行。數(shù)據(jù)采集終端采用高可靠性、帶有現(xiàn)場總線連接的智能測量儀表。對于圖書館供配電系統(tǒng),低壓進(jìn)線回路和重要回路安裝ACR系列多功能電力儀表,普通饋線回路及照明配電箱中安裝ADL系列導(dǎo)軌式電能表。
ACR系列多功能電力儀表主要用于對電網(wǎng)供電質(zhì)量的綜合監(jiān)控及電能管理,廣泛應(yīng)用于低壓聯(lián)絡(luò)柜、出線柜、動力柜等場合。而ADL系列導(dǎo)軌式安裝電能表除能采集基本電能參量外還具有體積小巧、安裝方便等優(yōu)點(diǎn),極大的方便了用電自動化管理。
該能耗監(jiān)測系統(tǒng)通過現(xiàn)場設(shè)備和通信系統(tǒng)提供的傳輸通道,完成對各用電回路、供水、燃?xì)饧安裼凸艿赖臄?shù)據(jù)采集,信息經(jīng)分析、處理,以報表、圖形等多種形式供值班員參考,使值班員能夠便捷的掌握系統(tǒng)的運(yùn)行及能耗狀況,及時發(fā)現(xiàn)、糾正能源浪費(fèi)現(xiàn)象,從而進(jìn)行節(jié)能管理。
圖4為系統(tǒng)給出的圖書館照明、空調(diào)及插座等用電量的餅圖,很直觀地顯示出分項用電量的百分比。而圖5是根據(jù)系統(tǒng)采集的所有分類能耗數(shù)據(jù),由系統(tǒng)繪制出的分類能耗柱形圖,可以形象的看出分類能源的使用情況。
圖4 圖書館年分項用電量餅圖
圖5 圖書館分類能耗對比圖
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