隨著社會(huì)生活水平的提高，經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展，人們對能源的需求逐漸增長，由此帶來的能源危機(jī)日益嚴(yán)重。辦公建筑如何實(shí)時(shí)的了解、分析和控制能源消耗已成為需要解決的迫在眉睫的難題。傳統(tǒng)的能源消耗智能以月/季度/年為周期進(jìn)行，然而辦公建筑是每日、每時(shí)都在進(jìn)行，能源消耗也是每日、每時(shí)的發(fā)生。本文介紹蘇州高新區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)錦峰路校區(qū)能耗管理系統(tǒng)，系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過Acrel-5000型能耗監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各配電回路用電監(jiān)測、管理。

01 引言

隨著節(jié)能工作的深入，能源利用狀況的科學(xué)化管理手段日趨多樣。能耗管理系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)控辦公建筑各種能源的詳細(xì)使用情況，為辦公建筑查找能耗弱點(diǎn)，促進(jìn)大樓管理水平的提高及運(yùn)營成本的降低，為節(jié)能降耗提供直觀科學(xué)的依據(jù)。蘇州高新區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)錦峰路校區(qū)能耗管理系統(tǒng)，通過對能源的采集并管理降低能耗提高利潤。

02項(xiàng)目概況

蘇州高新區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)錦峰路校區(qū)能耗管理系統(tǒng)主要監(jiān)視的配電箱：AMC72L-E4儀表66，現(xiàn)場：水表50塊。

03 系統(tǒng)架構(gòu)

1)能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)指標(biāo)體系編制

完成建筑能耗管理系統(tǒng)能源監(jiān)測指標(biāo)體系的建設(shè)，并適度考慮未來建設(shè)的管控需要。實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目用電、水、燃?xì)饪偭抗芾恚~指標(biāo)、各用能部門能源管理指標(biāo)等指標(biāo)體系的編制、查詢、展示。

2)計(jì)量設(shè)備的配置、安裝調(diào)試

完成項(xiàng)目能耗計(jì)量設(shè)備的選型、配置、安裝、調(diào)試施工工程建設(shè)。實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目內(nèi)部各類能源數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析。

3)系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

完成所有計(jì)量儀表之間、儀表與網(wǎng)絡(luò)通訊層設(shè)備、通訊層與系統(tǒng)管理層的通訊連接接線工作，實(shí)現(xiàn)末端計(jì)量儀表與能耗監(jiān)測平臺軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊功能。

能耗監(jiān)測系統(tǒng)的搭建以高速以太網(wǎng)為核心，采用現(xiàn)場總線通訊和高速以太網(wǎng)相結(jié)合的方式進(jìn)行系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的搭建，充分利用項(xiàng)目已有網(wǎng)絡(luò)資源，能耗監(jiān)測系統(tǒng)各監(jiān)測區(qū)域數(shù)據(jù)傳輸方式采用與項(xiàng)目現(xiàn)有通訊網(wǎng)絡(luò)共用的方式實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目水、電、燃?xì)獗O(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥芎谋O(jiān)測系統(tǒng)。

4)能耗監(jiān)管系統(tǒng)平臺軟件開發(fā)

完成項(xiàng)目建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)各類功能應(yīng)用軟件開發(fā)工程。實(shí)現(xiàn)能耗監(jiān)測系統(tǒng)平臺中的能耗監(jiān)測、分項(xiàng)能耗、預(yù)測預(yù)警、能耗統(tǒng)計(jì)、對比分析、能耗公示、能源報(bào)表等軟件功能。

5)數(shù)據(jù)上傳

完成項(xiàng)目能耗監(jiān)測系統(tǒng)與市/區(qū)能耗監(jiān)管中心服務(wù)器對接，實(shí)現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳。

安科瑞Acrel-5000能耗分析管理系統(tǒng)根據(jù)公建現(xiàn)場實(shí)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能耗網(wǎng)關(guān)然后通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至的監(jiān)控主機(jī)。具體如下圖所示：

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：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。其中儀表分布在配電室，樓層配電間，所有儀表通過485屏蔽雙絞線鋪設(shè)至監(jiān)控中心，經(jīng)能耗網(wǎng)關(guān)至系統(tǒng)主機(jī)從而完成儀表數(shù)據(jù)的采集并管理。

04 系統(tǒng)軟件模塊

Acrel-5000 能耗管理系統(tǒng)登陸成功進(jìn)入主頁面，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(xiàng)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(shí)間查看建筑能耗情況，選擇建筑或時(shí)間后自動(dòng)刷新，默認(rèn)為當(dāng)天。

Acrel-5000 能耗管理系統(tǒng)可以根據(jù)分類能耗的支路名稱查詢用能情況，顯示當(dāng)日和當(dāng)月的用能峰值(電能對應(yīng)大需量值)、當(dāng)日用能、當(dāng)月用能、當(dāng)年用能以及昨天同期用能、上月同期用能、上年同期用能的比較情況;以柱狀圖顯示過去 48 小時(shí)、31 天、12 個(gè)月、3 年的能耗情況;以曲線圖顯示 15分鐘的負(fù)荷用能走勢(電表顯示功率曲線，流量表顯示流速曲線)，并顯示當(dāng)前值、15 分鐘內(nèi)的大值和小值。

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(xiàng)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(shí)間查看建筑能耗情況，選擇建筑或時(shí)間后自動(dòng)刷新，默認(rèn)為當(dāng)天。

系統(tǒng)可以統(tǒng)計(jì)各支路某段時(shí)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(shí)間進(jìn)行查詢，并可以將支路用能顯示合計(jì)，以圖表形式顯示。

分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì)

系統(tǒng)可以按照分項(xiàng)進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)與顯示。其中，日分項(xiàng)用能同比分析圖顯示不同分項(xiàng)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(xiàng)過去31天的用能占比;堆積圖顯示各分項(xiàng)過去31天的能耗趨勢;分項(xiàng)用能排名圖顯示被選中分項(xiàng)對應(yīng)能耗值排名前10位的支路。

系統(tǒng)可以統(tǒng)計(jì)各分項(xiàng)某段時(shí)間內(nèi)逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。可查看分項(xiàng)中各支路用能趨勢，可根據(jù)已有的日期或者自定義時(shí)間進(jìn)行查詢，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel。

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(yàn)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(jì)各支路當(dāng)年每月用能及去年同期用能;

Acrel-5000 能耗管理系統(tǒng)用戶權(quán)限管理采用分級模式，為系統(tǒng)管理員、后勤管理人員、設(shè)備維護(hù)人員三級，并對所有操作自動(dòng)進(jìn)行帶時(shí)標(biāo)事件記錄，可建立良好的反事故措施。

為了使實(shí)時(shí)系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行，整個(gè)系統(tǒng)提供可靠的安全保護(hù)措施，所有的系統(tǒng)操作員能夠根據(jù)權(quán)限大小賦予某特性，這些特性規(guī)定了各個(gè)操作員對系統(tǒng)及各種活動(dòng)的適用范圍，如用戶名，口令字，操作權(quán)限及操作范圍等特性。

用能數(shù)據(jù)檢查

系統(tǒng)可以統(tǒng)計(jì)某段時(shí)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(jì)量體系的完整性、準(zhǔn)確性。

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、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(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)量儀表，保存計(jì)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(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;

配置各部門用能對應(yīng)的計(jì)量儀表、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)量儀表、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。

05 前景愿望

根據(jù)辦公樓宇能耗運(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：針對公建的用電結(jié)構(gòu)，監(jiān)控至配電室層級，能正確無誤的統(tǒng)計(jì)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(bào)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(yàn)。

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(gè)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)。

通過能耗分析改進(jìn)管理運(yùn)營模式：針對高能耗點(diǎn)，正對性的改進(jìn)管理運(yùn)行如：在下班期間通知各個(gè)小組關(guān)燈、關(guān)機(jī)器，同時(shí)列入績效考核;在工作期間對用電負(fù)荷較大回路可錯(cuò)峰，減少同時(shí)間負(fù)荷過大;通過能耗數(shù)據(jù)可減低公司運(yùn)營成本提高利潤。

06 結(jié)束語

蘇州高新區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)錦峰路校區(qū)能耗管理系統(tǒng)是在能源問題日益緊張，能源價(jià)格不斷上漲的背景下，針對學(xué)校辦公樓能耗問題而設(shè)計(jì)。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(jì)分析結(jié)果更能有效地幫助管理者根據(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(dòng)節(jié)能工作，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要意義。

審核編輯：符乾江