能耗管理系統(tǒng)在家庭中的應(yīng)用

近年來(lái)工廠、企業(yè)等項(xiàng)目的不斷建設(shè)，同時(shí)，IT集成化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的不斷發(fā)展也不斷推動(dòng)了智能化系統(tǒng)的快速發(fā)展。在企業(yè)內(nèi)，水、電、氣是日常運(yùn)行不可缺少的保障，然而對(duì)于管理人員來(lái)說(shuō)，每個(gè)月手工抄取各個(gè)用戶及設(shè)備的能耗讀數(shù)卻是非常繁重的工作，需要投入大量的人力和物力。為解決智能化工程對(duì)水、電、氣的自動(dòng)采集、記錄、分析、報(bào)表等問(wèn)題，通過(guò)設(shè)計(jì)一套能耗管理系統(tǒng)，將這些獨(dú)立的檢測(cè)儀表納入到一個(gè)完整的管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)能耗等數(shù)據(jù)的采集和管理。有效地提升對(duì)能耗的管理水平，方便用戶對(duì)建筑內(nèi)能耗的綜合管理。本文介紹常德市民之家通過(guò)電力儀表采集現(xiàn)場(chǎng)的用能數(shù)據(jù)，系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)光纖通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái)，通過(guò)Acrel-5000型能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各配電回路用電監(jiān)測(cè)與管理。

1 引言

能耗管理系統(tǒng)為整個(gè)企業(yè)用能源提供保障，為能源管理提供數(shù)據(jù)和決策依據(jù)，通過(guò)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)、高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、靈活成熟的軟件技術(shù)把業(yè)主的智能建筑項(xiàng)目建設(shè)為綠色建筑管理平臺(tái)。能耗管理的范圍主要有電表等智能終端設(shè)備監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑的能源管理平臺(tái)。做到安全用能、節(jié)約用能。常德市民之家Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)能源的采集并管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的節(jié)能減排。

電的能耗計(jì)量：針對(duì)各樓棟、各區(qū)域、各樓層各用電回路電能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，根據(jù)每個(gè)配電箱的電力回路的不同用途進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量，根據(jù)電力遠(yuǎn)傳儀表的數(shù)量和位置設(shè)置相應(yīng)的電表數(shù)據(jù)采集器，然后通過(guò)采集器將所有電力回路能耗數(shù)據(jù)上傳到本地能耗監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)建筑電能分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程傳輸。水的能耗計(jì)量：根據(jù)設(shè)計(jì)院給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在建筑進(jìn)水總管和每層樓有表具的總管上安裝數(shù)字式遠(yuǎn)傳水表。通過(guò)水表數(shù)據(jù)采集器將水能耗數(shù)據(jù)上傳到本地能耗監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)。

2 設(shè)計(jì)依據(jù)

DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

GB-T 15587-2008 《工業(yè)企業(yè)能源管理導(dǎo)則》

《評(píng)價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則GB》

《企業(yè)節(jié)能規(guī)劃編制通則》

《企業(yè)能源審計(jì)技術(shù)通則-GB》

GBT23331-2009《能源管理體系要求》

GB-50052-2009 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

能耗計(jì)量裝置國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

DL/T 645-1997 多功能電能表通信規(guī)約

DL/T 645-2007 多功能電能表通信規(guī)約

CJ/T 188-2004 戶用計(jì)量?jī)x表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件

GB/T 19582-2008 基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范

3 項(xiàng)目概況

本工程為湖南省常德市市民之家配電工程，位于湖南省常德市武陵區(qū)朗州路，本工程配電總?cè)萘繛?0900kVA。該項(xiàng)目共有配電室4座，安裝變壓器8臺(tái)4x1600kVA+2x1250+2x1000kVA，位于地下一層，12只高壓電表，低壓8只進(jìn)線，16只電容，7只母聯(lián)，224只出線。該棟建筑共四層，地下1層，地上3層，共有224個(gè)配電箱為整個(gè)培訓(xùn)基地提供照明、動(dòng)力等全部用電負(fù)荷。

本項(xiàng)目范圍是常德市民之家的配電室及樓層配電箱的多功能儀表?，F(xiàn)場(chǎng)配置計(jì)量表通過(guò)對(duì)儀表數(shù)據(jù)采集、分析、處理，從而通過(guò)分析數(shù)據(jù)，進(jìn)而提高能源利用效率、有效促進(jìn)和保障能源管理水平的提升，并在系統(tǒng)節(jié)能方面發(fā)揮重要作用。

4 系統(tǒng)架構(gòu)

安科瑞Acrel-5000能耗分析管理系統(tǒng)根據(jù)常德市民之家現(xiàn)場(chǎng)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數(shù)據(jù)采集器將數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)。

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(chǎng)設(shè)備層。其中所有多功能儀表位于配電室及樓層配電箱內(nèi)，所有儀表通過(guò)485屏蔽雙絞線鋪設(shè)至通訊管理機(jī)，通訊管理機(jī)將數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)主機(jī)從而完成儀表數(shù)據(jù)的采集并管理。

在建筑物內(nèi)建立分項(xiàng)用能實(shí)時(shí)監(jiān)控管理平臺(tái)可以以實(shí)際能耗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)對(duì)建筑的現(xiàn)有用能狀況進(jìn)行分析，可進(jìn)一步對(duì)各項(xiàng)用電能耗情況進(jìn)行節(jié)能診斷，得出切實(shí)可行的節(jié)能辦法，包括管理節(jié)能和技術(shù)節(jié)能，降低建筑的能源消耗，提高建筑物的運(yùn)行管理水平，減少運(yùn)行管理費(fèi)用。

6 系統(tǒng)軟件模塊

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(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(duì)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。

支路用能

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(shì)，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(guò)去31天的用能占比;堆積圖顯示各分項(xiàng)過(guò)去31天的能耗趨勢(shì);分項(xiàng)用能排名圖顯示被選中分項(xiàng)對(duì)應(yīng)能耗值排名前10位的支路。

分項(xiàng)用能報(bào)表

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?？刹榭捶猪?xiàng)中各支路用能趨勢(shì)，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。

能耗的同比環(huán)比分析

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(jī)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;

7 前景展望

根據(jù)運(yùn)行效果分析，建立典型能耗分析模型，統(tǒng)一分析。

建立能耗計(jì)量體系：針對(duì)計(jì)量體系因從小到大的原則，即從首級(jí)配電、二級(jí)配電、三級(jí)配電往下一步步搭建計(jì)量體系。通過(guò)逐級(jí)往下計(jì)量，能正確無(wú)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（誤差率在百分之三左右）。

對(duì)采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并形成可視化圖表：系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)后存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)，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(shì)，給客戶更好的體驗(yàn)。

診斷出高能耗點(diǎn)：管理人員可通過(guò)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，正對(duì)性的對(duì)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)管理模式：針對(duì)高能耗點(diǎn)，針對(duì)性的改進(jìn)管理運(yùn)行如：在下班期間通知各部門下班關(guān)燈，同時(shí)列入績(jī)效考核。

8 結(jié)束語(yǔ)

為了更好地對(duì)我國(guó)大型公共建筑實(shí)際運(yùn)行能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)和檢驗(yàn)，建立大型公共建筑分項(xiàng)用能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是建筑節(jié)能的一步。這有利于在后續(xù)的建筑運(yùn)行當(dāng)中開(kāi)展基于能耗數(shù)據(jù)的節(jié)能診斷、改造、運(yùn)行、管理的服務(wù)。

建筑的能耗管理系統(tǒng)可對(duì)建筑內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、統(tǒng)計(jì)與分析，數(shù)據(jù)發(fā)布與遠(yuǎn)傳，分析優(yōu)化能源運(yùn)行方案，記錄和積累能源使用狀況。系統(tǒng)通過(guò)各種圖表、曲線等從本質(zhì)意義上實(shí)現(xiàn)能源使用的實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，為管理者提供不同層次的管理權(quán)限，隨時(shí)隨地可以對(duì)變電所的用能情況進(jìn)行查看，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。能耗管理系統(tǒng)的建立，為業(yè)主提供了能源利用診斷、節(jié)能控制、節(jié)能潛力分析、節(jié)能效果驗(yàn)證，提高節(jié)能意識(shí)等提供有效手段。

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