Acrel-5000能耗管理系統在武清體育中心項目的應用

摘要：本文介紹安科瑞能耗監測系統在武清體育中心項目上的應用，系統采用智能電力儀表、遠傳水表采集各種用電、用水、的數據，通過(guò)能耗平臺進(jìn)行綜合分析能耗的消耗過(guò)程及趨勢，實(shí)現能源管理的可視化及可量化，為客戶(hù)管理提供數據支持

關(guān)鍵詞：大型公共建筑；能耗監測系統；ACREL-5000; 建筑能耗管理系統

1 引言

      2010年城鄉建設部下發(fā)《關(guān)于切實(shí)加強 辦公和大型公共建筑節能管理工作的通知》，要求各地結合本地區的實(shí)際情況，深入推進(jìn)辦公建筑和大型公共建筑能耗監測體系建設，抓緊建立健全 辦公建筑和公共建筑室溫監控及空調系統節能運行管理體系，積極探索建立公共建筑節能運行管理激勵制度。要求繼續深入做好辦公建筑和大型公共建筑能耗統計、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(jìn)能耗監測平臺建設。

2 設計依據

本技術(shù)規范書(shū)引用的國家和行業(yè)標注如下：

ISO/IEC 11801 《綜合布線(xiàn)標準》

GB 50052      《供配電系統設計規范》

GB 50054      《低壓配電設計規范》

GB/T 50063           《電力裝置的電測量?jì)x表裝置設計規范》

IEC 61587 《電子設備機械結構系列》

DL/T448      《電能計量裝置技術(shù)管理規程》

《辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——分項能耗數據采集技術(shù)導則》

《辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——分項能耗數據傳輸技術(shù)導則》

《辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——樓宇分項計量設計安裝技術(shù)導則》

《辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——數據中心建設與維護技術(shù)導則》

《辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——建設、驗收與運行管理規范》

《辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——軟件開(kāi)發(fā)指導說(shuō)明書(shū)》

3 項目概況

        武清體育中心是2017年全運會(huì )天津賽區兵乓球比賽主賽場(chǎng)，是武清區 的工程，武清體育中心主要包括體育館、熱身館、體育場(chǎng)、室內訓練館、全民健身館和集訓樓以及戶(hù)外體育設施及其它附屬設施，非賽事時(shí)間還將在專(zhuān)業(yè)隊伍訓練、大型文化演出、群眾體育及健身活動(dòng)、會(huì )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(guò)RS485通信線(xiàn)接入網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)到后臺是通過(guò)內部局域網(wǎng)進(jìn)行數據傳輸。本項目要解決的是基礎能耗數據的智能化、自動(dòng)化、可視化、可量化的采集與存儲,從而降低能源使用費用，為建立節約型社會(huì )發(fā)揮作用。

4 系統架構

        建筑能耗監測系統 以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，該系統主要采用分層分布式計算機網(wǎng)絡(luò )結構，一般分為三層:站控管理層、網(wǎng)絡(luò )通訊層和現場(chǎng)設備層。

        1)站控管理層

        站控管理層針對能耗監測系統的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統的上層部分。主要由系統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。監測系統軟件具有良好的人機交互界面，對采集的現場(chǎng)各類(lèi)數據信息計算、分析與處理，并以圖形、數顯、聲音等方式反映現場(chǎng)的運行狀況。

        監控主機:用于數據采集、處理和數據轉發(fā)。為系統內或外部提供數據接口，進(jìn)行系統管理、維護和分析工作。

        打印機:系統召喚打印或自動(dòng)打印圖形、報表等。

        UPS:保證計算機監測系統的正常供電，在整個(gè)系統發(fā)生供電問(wèn)題時(shí)，保證站控管理層設備的正常運行。

        2)網(wǎng)絡(luò )通訊層

        通訊層主要是由通訊管理機、以太網(wǎng)設備及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )組成。該層是數據信息交換的橋梁，負責對現場(chǎng)設備回送的數據信息進(jìn)行采集、分類(lèi)和傳送等工作的同時(shí)，轉達上位機對現場(chǎng)設備的各種控制命令。

        通訊管理機:是系統數據處理和智能通訊管理中心。它具備了數據采集與處理、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):系統主要采用屏蔽雙絞線(xiàn)、光纖以及無(wú)線(xiàn)通訊等。

        3)現場(chǎng)設備層

        現場(chǎng)設備層是數據采集終端，主要由智能儀表組成，采用具有高可靠性、帶有現場(chǎng)總線(xiàn)連接的分布式I/O控制器構成數據采集終端，向數據中心上傳存儲的建筑能耗數據。測量?jì)x表?yè)撝?zhù)基層的數據采集任務(wù)，其監測的能耗數據必須完整、準確并實(shí)時(shí)傳送至數據中心。

5 系統軟件功能

? 綜合能耗主界面

        主頁(yè)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，默認為當天。

? 支路用能

        系統可以統計各支路某段時(shí)間內逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。系統可查看各支路用能趨勢，可根據已有的日期或者自定義時(shí)間進(jìn)行查詢(xún)，并可以將支路用能顯示合計，以圖表形式顯示。

? 分項能耗統計

        系統可以按照分項進(jìn)行能耗統計與顯示。其中，日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(guò)去31天的用能占比；堆積圖顯示各分項過(guò)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*位的支路。

? 分項用能報表

        系統可以統計各分項某段時(shí)間內逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能?？刹榭捶猪椫懈髦酚媚苴厔?，可根據已有的日期或者自定義時(shí)間進(jìn)行查詢(xún)，統計數據可導出至Excel。

? 能耗的同比環(huán)比分析

        系統可將各主要耗能設備的能耗與去年同期值和上月值進(jìn)行同比環(huán)比分析，檢驗節能效果，根據分析結果執行節能績(jì)效考核，以及節能目標的修正。統計各支路當年每月用能及去年同期用能；

? 用能數據檢查

        系統可以統計某段時(shí)間內各回路與下級支路的用能差值，超過(guò)一定百分比后醒目顯示（紅色區域），確保計量體系的完整性、準確性。

? 配置選項

        依照相關(guān)技術(shù)規范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面積、空調面積、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(lèi)型、型號、生產(chǎn)廠(chǎng)家等基本信息，并添加該型儀表所能提供的監測參數信息，此處配置情況影響能耗統計、分時(shí)段用能統計、參數查詢(xún)功能；

        配置項目中使用到的所有計量?jì)x表，保存計量?jì)x表的地址、變比、對應的采集器、代碼、監測回路的名稱(chēng)等信息；

        配置分項能耗統計時(shí)涉及到的計量表計、所占比例、運算方式等信息，可根據項目情況靈活配置，此處配置信息將影響各分類(lèi)能耗分項用能分析小模塊中的功能；

        配置各部門(mén)用能對應的計量?jì)x表、運算方式、所占比例以及部門(mén)用能計劃，完成此項配置后將啟用部門(mén)能耗分析功能模塊；

        配置建筑物中某用能區域對應的計量?jì)x表、運算方式、所占比例，完成此項配置后將啟用區域能耗分析功能模塊

6 景展望

根據防化學(xué)院閱兵村項目能耗運行效果分析，建立典型能耗分析模型，統一分析。

? 對采集數據存儲，并形成可視化圖表：系統采集數據后存儲到數據庫，系統可滿(mǎn)足報表查詢(xún)及導出，并且系統可由柱狀圖等形式展現能耗趨勢，給客戶(hù)好的體驗。

? 診斷出高能耗點(diǎn)：管理人員可通過(guò)系統采集數據，正對性的對各個(gè)回路同比及環(huán)比分析，通過(guò)一階段分析可找出高能耗點(diǎn)。

? 通過(guò)能耗分析改進(jìn)管理運營(yíng)模式：針對高能耗點(diǎn)，針對性的改進(jìn)管理運行如：在下班期間通知各個(gè)部門(mén)關(guān)燈、關(guān)機器，同時(shí)列入績(jì)效考核；如發(fā)現白天空調溫度不符合規定不按規定時(shí)間開(kāi)關(guān)空調等情況，追究公司人員的責任等。通過(guò)能耗數據可減低公司運營(yíng)成本提*。

7結束語(yǔ)

        能耗管理系統通過(guò)對用戶(hù)端電、水、氣、熱(冷)量等所有能耗的集中采集與分析，以直觀(guān)的數據和圖表向管理人員或決策層展示各類(lèi)能源的使用消耗情況，能耗監測系統的意義，便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習慣，有效節約能源，為用戶(hù)進(jìn)一步節能改造或設備升級提供準確的數據支撐。系統功能按日月年份統計能源消耗量并以曲線(xiàn)圖形展現，能耗量的同比、環(huán)比分析，便于判斷用能走勢。在建設能耗管理系統后，不但能減輕工作人員的工作負擔，提供工作效率對促進(jìn)和帶動(dòng)節能工作，實(shí)現節能減排目標具有重要意義。