天津市濱海欣嘉園1號地幼兒園建筑能耗監測系統的研究與應用

摘要：采用多功能儀表PZ系列，系統采用現場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)通訊并遠傳至后臺，通過(guò)Acrel-5000型能耗管理系統實(shí)現配電回路用電的監控和用能統計分析。

關(guān)鍵詞：大型公共建筑；能耗監測系統；ACREL-5000;

1 引言
  近年來(lái)，諸多建筑節能管理標準導則及重點(diǎn)用能單位能耗在線(xiàn)監測管理標準相繼出臺，能源的使用效率得到越來(lái)越多的重視。安科瑞能耗管理系統可以為建筑和企業(yè)能源消耗和節能提供數據支持。

2 設計依據
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》
DL/T 448《電能計量裝置技術(shù)管理規程》

3 項目概況
  本項目電表分布樓層強電井內，電表型號為PZ系列多功能儀表共計40只。通過(guò)485通訊線(xiàn)上傳到通訊管理機，通訊管理機通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)連接到后臺服務(wù)器。后臺位于一層的消防控制室內，針對本項目的性質(zhì)，設計一套能耗系統，電表的數據經(jīng)能耗網(wǎng)關(guān)的串口直接進(jìn)行數據采集，數據采集后按照能耗分類(lèi)分項原則進(jìn)行分析。
本項目重點(diǎn)要解決基礎能耗數據的智能化、自動(dòng)化、可視化、可量化的收集與存儲；建立能源管理平臺、實(shí)現能源的集中化管理；深入分析能源消耗過(guò)程與趨勢；建立能耗監測與公示平臺。

4 系統架構
  安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統以工作站主機、通訊設備、測控單元為基本工具，為大型公共建筑的實(shí)時(shí)數據采集及遠程管理提供了基礎平臺，它可以和其他樓宇自動(dòng)化系統進(jìn)行數據轉發(fā)構成復雜的監控系統。該能耗系統主要采用分層分布式計算機網(wǎng)絡(luò )結構，如系統結構圖所示：

系統結構圖

5 系統軟件模塊
綜合能耗主界面

當日電用能曲線(xiàn)

  反映建筑物當年用能各分類(lèi)能耗和折算為標準煤的綜合能耗，并計算得到單位面積能耗；
通過(guò)表計計量的主要為電能消耗，界面下方顯示電能的當日逐時(shí)用能曲線(xiàn)；單擊每個(gè)分類(lèi)能耗的上部區域，可跳轉到該分類(lèi)能耗的用能分析主界面；
  可通過(guò)下拉框切換建筑物，建筑物圖片可根據項目要求替換；

分類(lèi)能耗主界面

  反映某分類(lèi)能耗（例如電）當日及昨日同期、當月及上月同期、當年及上年同期的用能及對比，增長(cháng)百分比及增加值；
  反映某分類(lèi)能耗過(guò)去48小時(shí)、過(guò)去31天、過(guò)去12個(gè)月、過(guò)去3年的用能趨勢；
  反映某分項能耗的當月用能餅圖；
  反映某分類(lèi)能耗當年各月用能同比分析圖；

?分類(lèi)能耗支路用能統計報表
    可靈活選擇支路，并統計某段時(shí)間內支路用能的日、月、周、季、年用能；
    通過(guò)透視表功能強大，用戶(hù)可進(jìn)行多種數據統計，并對數據進(jìn)行組合排序；
    統計數據可通過(guò)柱狀圖、點(diǎn)線(xiàn)圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示；
    統計數據可導出至Excel；
?分類(lèi)能耗支路非工作日用能
  統計對各支路工作日和非工作日用能，非工作日可通過(guò)系統靈活設置
  統計數據可導出至Excel；
?分類(lèi)能耗支路同比分析
  統計各支路當年每月用能及去年同期用能；
?分類(lèi)能耗支路用能集抄
  查詢(xún)各支路任意兩個(gè)時(shí)間的表計讀數，并計算出差值；
  時(shí)間精度到分鐘；
?分類(lèi)能耗支路分時(shí)段用能趨勢分析
  可查詢(xún)任一支路某段時(shí)間內的用能參數（例如電壓、電流、功率、功率因數等），具體可查詢(xún)的參數與安裝的儀表和系統配置有關(guān)，查詢(xún)時(shí)不可跨月；
  數據以圖表或表格的形式顯示，圖表可通過(guò)鼠標操作放大、縮小、移動(dòng)；可對數據進(jìn)行排序（最大值、最小值）；
數據可導出至Excel;
?分項能耗主界面
?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 前景展望
   根據天津市濱海欣嘉園1號地幼兒園項目運行效果分析，建立典型能耗分析模型，統一分析。
?建立建筑能耗計量體系，把脈建筑能耗，發(fā)現能耗黑幕，節能改造更有針對性，同時(shí)通過(guò)計量收費、績(jì)效考核等管理措施鞏固節能改造成果。
?選擇節能設備。
?再好的節能設備，管不住浪費也無(wú)法發(fā)揮節能效果，通過(guò)增加自動(dòng)化節能設備，制定設備運行策略，減少人為干預，集中管控，使節能設備正在實(shí)現節能。
?通過(guò)能耗監測系統提供的同環(huán)比分析數據量化節能改造成果，展現節能效果。

7 結束語(yǔ)
  大型公共建筑總面積不足城鎮建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國城鎮總耗電量的22%，大型公共建筑單位面積年耗電量達到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是節能大戶(hù)和節能重點(diǎn)，做好天津市濱海欣嘉園1號地幼兒園項目的節能工作，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。

參考文獻：
住房和城鄉建設部技術(shù)要求[2008]114號文