某工業(yè)大學(xué)校園能耗監(jiān)測管理平臺應(yīng)用

徐悅

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定201801

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消耗和環(huán)境污柴問題日趨嚴(yán)重，節(jié)能和減排工作還步成為用能單位關(guān)注的點(diǎn)。投有行業(yè)作為社會重要的組成部分，同時(shí)也是重要的能源消耗大戶。因此，全國高校已經(jīng)逐步把建設(shè)綠色校園作為主要任務(wù)，從管理節(jié)能概念入手，建設(shè)校園節(jié)能和能耗監(jiān)管系統(tǒng)，促進(jìn)學(xué)校長期良性的快速發(fā)展?！靶@能耗監(jiān)測管理平臺”的建設(shè)為高校提供了校園能耗與監(jiān)測的一個管理平臺，確保校園正常救學(xué)、科研的能源需求和實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能。

關(guān)鍵詞：校園；能耗；能耗監(jiān)測；管理平臺；數(shù)據(jù)采集

1引言

隨著全國高校進(jìn)一步推動節(jié)約型校園建設(shè)，提高能源管理水平，近百所高校依據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部和教育部聯(lián)合出臺的《高等學(xué)校節(jié)約型校園建設(shè)管理與技術(shù)導(dǎo)則》和《高等學(xué)校校園建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》的要求，積極建設(shè)“校園能耗監(jiān)測管理平臺”。某工業(yè)大學(xué)長安校區(qū)建設(shè)節(jié)約型校園節(jié)能監(jiān)管平臺，用以掌握校園建筑能耗的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對校園各種能源系統(tǒng)進(jìn)行分布式監(jiān)控與集中管理。通過節(jié)能監(jiān)管平臺可實(shí)現(xiàn)校園(部分樓宇)用能的實(shí)時(shí)在線分類，分項(xiàng)，分戶監(jiān)測和計(jì)量，自動化節(jié)能控制，能耗數(shù)據(jù)自動采集與存儲，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸，數(shù)據(jù)顯示和打印，數(shù)據(jù)顯示發(fā)布等，使學(xué)校能源管理部門對能源系統(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)控與管理:為校園節(jié)能降耗研究，設(shè)計(jì)與改(建)造提供參考數(shù)據(jù):對已實(shí)施節(jié)能改造的建筑提供節(jié)能效果參考數(shù)據(jù)。

2監(jiān)管平臺簡介

能耗監(jiān)測管理平臺軟件是校園節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)的核心，常電股份能耗監(jiān)管平臺軟件滿足校園能源管理需求，符合《高等學(xué)校節(jié)約型校園建設(shè)管理與技術(shù)導(dǎo)則》和《高等學(xué)校校園建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》中有關(guān)能源統(tǒng)計(jì)、審計(jì)及監(jiān)管技術(shù)要求。平臺構(gòu)建符合校園節(jié)能監(jiān)管內(nèi)容及要求的數(shù)據(jù)庫.能自動完成能耗數(shù)據(jù)的采集工作，自動生成各種形式的報(bào)表、圖表以及系統(tǒng)性的能耗審計(jì)報(bào)告，能科學(xué)的控制能耗設(shè)備的運(yùn)行方式，給出好的的能耗運(yùn)行方案。

2.1校園能耗監(jiān)測管理平臺設(shè)計(jì)構(gòu)架和功能要求

能耗監(jiān)測管理平臺由一套包含操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件具備數(shù)據(jù)收集、統(tǒng)計(jì)、分析及管理的應(yīng)用軟件組成，具備以下基本功能。

(1)平臺總覽：多面展示學(xué)校節(jié)能監(jiān)管的整體情況。

(2)能耗實(shí)時(shí)監(jiān)測：實(shí)時(shí)監(jiān)測校區(qū)，部門，建筑及計(jì)量表具的水，電等數(shù)據(jù)情況。

(3)能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：對能耗數(shù)據(jù)規(guī)范報(bào)表統(tǒng)計(jì)，自動生成統(tǒng)計(jì)表單，可便捷查詢有關(guān)數(shù)據(jù)。

(4)能耗分析引擎：提供能耗趨勢及能耗數(shù)據(jù)的同期、同類、分項(xiàng)和分部門比較。

(5)能耗數(shù)據(jù)上報(bào)：滿足上報(bào)技術(shù)規(guī)范要求，對接陜西省數(shù)據(jù)能耗平臺并按要求上傳。

(6)診斷預(yù)測評估：提供節(jié)能診斷、超限報(bào)警、能耗預(yù)測、節(jié)能管理測評等常用管理功能。

(7)能耗定額管理：提供能耗定額分配、追加、修改報(bào)警、事件記錄及使用明細(xì)查詢功能。

(8)報(bào)修維護(hù)管理子系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上報(bào)修、報(bào)修處理流程、報(bào)修查詢，報(bào)修統(tǒng)計(jì)分析等。

(9)能源審計(jì)報(bào)告：可新增、編輯、生成審計(jì)報(bào)告。

(10)學(xué)校能耗公示：按能耗公示要求，可進(jìn)行社會公示或校園內(nèi)部公示。

(11)變電所監(jiān)控子系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)與能耗平臺無縫的對接。

(12)路燈控制子系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)與能耗平臺的無縫對接。

(13)系統(tǒng)集成：實(shí)現(xiàn)后擴(kuò)展系統(tǒng)的對接。

2.2校園能耗監(jiān)測管理平臺系統(tǒng)構(gòu)成

2.2.1平臺系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)思路

(1)某工業(yè)大學(xué)能耗監(jiān)管平臺，設(shè)計(jì)包括計(jì)量表具，數(shù)據(jù)采集器設(shè)備，數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站，數(shù)據(jù)服務(wù)器，管理平臺軟件等形成完整的節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)架構(gòu)，以便更好地支持平臺的多功能擴(kuò)展，保證系統(tǒng)性能穩(wěn)定和平臺多角色分權(quán)限使用等多種實(shí)用效果。

(2)平臺系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)遵循節(jié)能管理理念與客觀規(guī)律，按照節(jié)能管理的理念、和要求，理順系統(tǒng)框架內(nèi)容的先后順序，使管理人員在系統(tǒng)操作中能夠按照能源管理的思路、要求與規(guī)律，對全校的電力，燃?xì)庖约八Y源合理利用進(jìn)行有效的管控。

(3)能耗軟件兼容性強(qiáng)，協(xié)議開放，軟件操作界面簡單、方便、易于維護(hù)，同時(shí)保證監(jiān)管平臺項(xiàng)目的完整性和后續(xù)擴(kuò)展的空間。

2.2.2系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)要求

（1）平臺系統(tǒng)的信息采集，以各類單體建筑為基本單元安裝各種儀表及信息采集器具。硬件計(jì)量系統(tǒng)，負(fù)責(zé)計(jì)量數(shù)據(jù)采集，硬件控制的實(shí)現(xiàn)，狀態(tài)信息的表達(dá)等，網(wǎng)絡(luò)、通訊系統(tǒng)負(fù)責(zé)硬件計(jì)量系統(tǒng)和應(yīng)用層的數(shù)據(jù)交互。

（2）平臺系統(tǒng)應(yīng)具備能耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，香詢和通訊，遠(yuǎn)程傳輸，自動分類統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析，指標(biāo)比對、圖表顯示、報(bào)表管理、數(shù)據(jù)儲存、數(shù)據(jù)上傳、設(shè)備管理等功能，滿足校園節(jié)能監(jiān)管內(nèi)容及要求。

（3）平臺系統(tǒng)主要有能耗監(jiān)管平臺:電能計(jì)量監(jiān)管系統(tǒng)系統(tǒng):給水管網(wǎng)監(jiān)測管理，低壓配電監(jiān)測管理系統(tǒng)，智能照明監(jiān)測管理系統(tǒng)組成。

3校園建筑耗能分析

3.1校園建筑電耗分項(xiàng)分類分析

校園建筑分類能耗中電耗比例大，是校園建筑節(jié)能監(jiān)管的重點(diǎn)。

3.1.1按用電系統(tǒng)分類將電量分為如下4項(xiàng)實(shí)施分項(xiàng)電耗數(shù)據(jù)采集：1照明插座用電：2空調(diào)用電：3動力用電：4特殊用電。其中，特殊區(qū)域用電是指不屬于建筑物常規(guī)功能的用電設(shè)備的用電，特殊用電的特點(diǎn)是能耗密度高、占總電耗比重大的用電設(shè)備及設(shè)施。特殊用電設(shè)施一般包括信息、廚房餐廳、游泳池，實(shí)驗(yàn)室或其它特殊用電設(shè)施，特殊用電設(shè)備指校園內(nèi)大型高耗電科研設(shè)備。對此建立專門的設(shè)備設(shè)施“耗電臺帳”做好耗電公示，加強(qiáng)用電管理。對動力用電和空調(diào)用電應(yīng)采用多功能電能表計(jì)量和監(jiān)測，監(jiān)測和計(jì)量其三相電流、電壓、有功功率，有功電度、無功功率、無功電度，有功功率因數(shù)、頻率、總話波含量功能。提高用電質(zhì)量，確保用電安全。

3.1.2按校園建筑的分類進(jìn)行采集和統(tǒng)計(jì)的各類建筑耗電數(shù)據(jù)。如辦公類建筑耗電、教學(xué)類建筑耗電、學(xué)生宿舍耗電等，對數(shù)據(jù)分門別類的分析，提供領(lǐng)導(dǎo)決策，提高管理效能。

3.1.3按學(xué)校部門劃分進(jìn)行采集和統(tǒng)計(jì)的部門耗電數(shù)據(jù)。將依據(jù)《學(xué)校用電定額管理辦法》和《學(xué)校能源管理辦法》，加強(qiáng)用電管理，避免不合理用電及浪費(fèi)。

3.2校園建筑水資源消耗分類分析

校園內(nèi)使用的水資源主要有全校區(qū)實(shí)驗(yàn)大樓、體育館、工程訓(xùn)練、人經(jīng)學(xué)院、管理學(xué)院、計(jì)算機(jī)學(xué)院、自動化學(xué)院、理學(xué)院，土木力學(xué)學(xué)院，電子信息學(xué)院，動力學(xué)院，游泳館，游泳池、污水廠、天然氣站等樓宇計(jì)量監(jiān)測。

3.2.1校園內(nèi)水資源消耗的具體分類為

行政辦公建筑、教學(xué)樓建筑、科研樓建筑、圖書館、綜合樓建筑、場館建筑、食堂餐廳學(xué)生宿舍、學(xué)生浴室(開水房)，大型或特殊實(shí)驗(yàn)室、校醫(yī)院交流、校園綠化、景觀用水等。采用常電股份“電子遠(yuǎn)傳水表”，該水表具有監(jiān)測和計(jì)量的功能，主干管上大口徑水表應(yīng)具有監(jiān)測和計(jì)量流量、水壓等數(shù)據(jù)，進(jìn)行分類計(jì)量，分類管理。

3.2.2校園內(nèi)水資源消耗實(shí)行分類計(jì)量

各計(jì)量點(diǎn)明確了計(jì)量責(zé)任單位，負(fù)責(zé)計(jì)量點(diǎn)所消耗的水量。同時(shí)，學(xué)校應(yīng)制定《學(xué)校用水計(jì)劃管理實(shí)施細(xì)則》，實(shí)行用水總量控制，計(jì)劃管理，季度考核，定期公示，公眾監(jiān)督，控制過度用水和浪費(fèi)的現(xiàn)象。

3.3利用“管理平臺”設(shè)計(jì)水平衡測試方案

依據(jù)管理平臺的功能設(shè)計(jì)，將學(xué)校的給排水管網(wǎng)圖輸人管理平臺用水系統(tǒng)管理軟件，建立學(xué)校地下水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)。在給排水管網(wǎng)系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)計(jì)量監(jiān)測采集點(diǎn)，通過分階段，分層次，分區(qū)域采用一次平衡法進(jìn)行水平衡測試，通過軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析，即可測算校園用水綜合漏失率、排水率、廢水回用率以及學(xué)生日人均綜合用水量，日人均生活用水量和校園綠化單位面積耗水量等用水考核指標(biāo):同時(shí)通過實(shí)時(shí)采集監(jiān)控，減少管網(wǎng)系統(tǒng)的“跑、冒、滴、漏”，降低學(xué)校用水綜合漏失率，實(shí)現(xiàn)通過水平衡測試達(dá)到節(jié)水減排的目的。

4依托管理平臺制定節(jié)能措施，達(dá)到節(jié)能降耗的目的

某工業(yè)大學(xué)長安校區(qū)節(jié)能監(jiān)管平臺項(xiàng)目建設(shè)保證可靠，質(zhì)量好，操作維護(hù)方便，充分滿足席主要求。實(shí)現(xiàn)校園用能的實(shí)時(shí)在線分類，分項(xiàng)，分戶監(jiān)測和計(jì)量，自動化節(jié)能控制能耗數(shù)據(jù)自動采集與存貯，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)顯示和打印，數(shù)據(jù)顯示發(fā)布等，使學(xué)校能源管理部門對能源系統(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)控與管理，為校園節(jié)能降耗研究，設(shè)計(jì)與改(建)造提供參考數(shù)據(jù)，對已實(shí)施節(jié)能改造的建筑提供節(jié)能效果真實(shí)數(shù)據(jù)。

4.1實(shí)行用電定額管理

依據(jù)管理平臺計(jì)量統(tǒng)計(jì)、分析對比功能，對校園各學(xué)院部門，直屬單位及經(jīng)濟(jì)實(shí)體等根據(jù)不同的耗電性質(zhì)，如辦公，教學(xué)，科研及經(jīng)營等的實(shí)際耗電量，結(jié)合理論計(jì)算的耗電量，通過不斷修訂，制定出各部門科學(xué)合理的“用電定額”。堅(jiān)持定額管理，超額自付，節(jié)余留用的原則，經(jīng)濟(jì)實(shí)體應(yīng)全額自付，避免過度用電和開口耗電的現(xiàn)象。

4.2實(shí)行校園用水計(jì)劃指標(biāo)管理

根據(jù)校園內(nèi)水資源消耗的具體分類，結(jié)合各類建筑的面積人員流動量，工作時(shí)間等因案，以及實(shí)際的耗水情況分析推算制定出校園內(nèi)各類用水的年度計(jì)劃指標(biāo)，季度計(jì)劃指標(biāo)，月計(jì)劃指標(biāo)。借助管理平臺實(shí)時(shí)監(jiān)控，在計(jì)劃指標(biāo)5%內(nèi)上下浮動為正常用水情況，超出時(shí)應(yīng)及時(shí)查找原因，堵塞漏洞。

5安科瑞建筑能耗分析系統(tǒng)

5.1概述

Acrel-5000web建筑能耗分析系統(tǒng)是用戶端能源管理分析系統(tǒng)，在電能管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析，通過對用戶端所有能耗進(jìn)行細(xì)分和統(tǒng)計(jì)，以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各類能源的使用消耗情況，便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習(xí)慣，有效節(jié)約能源，為用戶進(jìn)一步節(jié)能改造或設(shè)備升級提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。用戶可按照有關(guān)規(guī)定實(shí)施能源計(jì)算，分析現(xiàn)狀，查找問題，挖掘節(jié)能潛力，提出切實(shí)可行的節(jié)能措施，并向縣級以上管理節(jié)能工作的部門報(bào)送能源計(jì)算報(bào)告。

5.2應(yīng)用場所

適用于公共建筑、集團(tuán)公司、工業(yè)園區(qū)、大型物業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院、企業(yè)等不同行業(yè)的能耗監(jiān)測與管理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行維護(hù)。

5.3系統(tǒng)功能

5.3.1系統(tǒng)概況

平臺運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)月能耗折算、地圖導(dǎo)航，各能耗逐時(shí)、逐月曲線，當(dāng)日，當(dāng)月能耗同比分析滾動顯示。

5.3.2用能概況

對建筑、部門、區(qū)域、支路、分類分項(xiàng)等用能進(jìn)行對比，支持當(dāng)日逐時(shí)趨勢、當(dāng)月逐日趨勢曲線、分時(shí)段能耗統(tǒng)計(jì)對比、總能耗同環(huán)比對比。

5.3.3用能統(tǒng)計(jì)

對建筑、區(qū)域、分項(xiàng)、支路等結(jié)構(gòu)按日、月、年報(bào)表的形式統(tǒng)計(jì)對分類能源用能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，支持報(bào)表數(shù)據(jù)導(dǎo)出EXCEL，支持選擇建筑數(shù)據(jù)進(jìn)行生成柱狀圖。

5.3.4復(fù)費(fèi)率統(tǒng)計(jì)

復(fù)費(fèi)率報(bào)表按日、月、年統(tǒng)計(jì)對單棟建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用電量及成本費(fèi)用進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出到EXCEL。

5.3.5同比分析

對建筑、分項(xiàng)、區(qū)域、支路等用能按日、月、年以圖形和報(bào)表結(jié)合的方式進(jìn)行用能數(shù)據(jù)同比分析。

5.3.6能源流向圖

能源流向圖展示單棟建筑指定時(shí)段內(nèi)各類能源從源頭到末端的的能源流向，支持按原始值和折標(biāo)值查看。

5.3.7夜間能耗分析

夜間能耗以表格、曲線、餅圖等形式對選擇支路分類能源在指定時(shí)段工作時(shí)間與非工作時(shí)間用能統(tǒng)計(jì)對比，支持導(dǎo)出報(bào)表。

5.3.8設(shè)備管理

設(shè)備管理包括，設(shè)備類型、設(shè)備臺賬、維保記錄等功能。輔助用戶合理管理設(shè)備，確保設(shè)備的運(yùn)行。

5.3.9用戶報(bào)告

用戶報(bào)告針對選定的建筑自動統(tǒng)計(jì)各能源的月使用的同環(huán)比趨勢，并提供簡單的能耗分析結(jié)果，針對用電提供單獨(dú)的復(fù)費(fèi)率用能分析，報(bào)告可編輯。

6系統(tǒng)硬件配置

	采用泛在物聯(lián)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動通訊、智能傳感等技術(shù)手段可為用戶提供能源數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)分析、能效分析、用能預(yù)警、設(shè)備管理等服務(wù)，平臺可以廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域。
智能網(wǎng)關(guān)	ANet-1E2S1		采用嵌入式硬件計(jì)算機(jī)平臺，具有多個下行通信接口及一個或者多個上行網(wǎng)絡(luò)接口，作為信息采集系統(tǒng)中采集終端與平臺系統(tǒng)間的橋梁，能夠根據(jù)不同的采集規(guī)約進(jìn)行水表、氣表、電表、微機(jī)保護(hù)等設(shè)備終端的數(shù)據(jù)采集匯總，并使用相應(yīng)的規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)給平臺系統(tǒng)。
高壓重要回路或低壓進(jìn)線柜	APM810

	具有全電量測量，電能統(tǒng)計(jì)，電能質(zhì)量分析及網(wǎng)絡(luò)通訊等功能，主要用于對電網(wǎng)供電質(zhì)量的綜合監(jiān)控診斷及電能管理。該系列儀表采用了模塊化設(shè)計(jì)，當(dāng)客戶需要增加開關(guān)量輸入輸出，模擬量輸入輸出，SD卡記錄，以太網(wǎng)通訊時(shí)，只需在背部插入對應(yīng)模塊即可。
APM520		三相全電量測量，2-63次諧波，不平衡度，支持付費(fèi)率，越限告警，SOE,4-20mA輸出。
低壓聯(lián)絡(luò)柜、出線柜	AEM96

	三相全電量測量，剩余電流、2-63次諧波，支持付費(fèi)率，量值、電纜溫度，可選2G/4G通訊。
給水管道	水表		計(jì)量流經(jīng)給水管道用水的體積總量，適用于單向水流，采用電子直讀技術(shù)，通過RS485總線直接輸出表盤數(shù)據(jù)。

7結(jié)論

常電股份校園建筑節(jié)能監(jiān)測管理平臺，有效的為高等學(xué)校的能源管理，節(jié)能工作及節(jié)約型校園建設(shè)，提供了一個而科學(xué)的管理平臺。使高校的能源管理及節(jié)能工作走上了精益化管理之路，助力高校后勤管理工作步入科學(xué)發(fā)展的道路。

【參考文獻(xiàn)】

[1]朱云.西北工業(yè)大學(xué)校園能耗監(jiān)測管理平臺應(yīng)用案例分析[J].科綠色校園節(jié)能建設(shè).

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2022.05版.

作者簡介：
徐悅，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。手機(jī)：18702111076（微信同號），QQ：2885206556
郵箱：2885206556@qq.com

審核編輯 黃宇