西斯文里項(xiàng)目中能耗管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘要：大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國(guó)城鎮(zhèn)總耗電量的22%，大型公共建筑單位面積年耗電量達(dá)到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是節(jié)能大戶和節(jié)能重點(diǎn)，做好公共建筑節(jié)能工作，對(duì)促進(jìn)和帶動(dòng)全社會(huì)節(jié)能工作，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，落實(shí)“轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)”重大戰(zhàn)略具有重要意義。本文介紹西斯文里項(xiàng)目商辦綜合建筑，采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場(chǎng)的各種電參量和開(kāi)關(guān)信號(hào)。系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái)，通過(guò)Acrel-5000WEB型建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電所及樓層配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

關(guān)鍵詞：大型公共建筑；商辦一體樓；能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；Acrel-5000WEB

1 引言

目前，我國(guó)是世界上大能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，統(tǒng)計(jì)顯示，我國(guó)建筑能耗約占全國(guó)總能耗的28%，在我國(guó)每年新建的20億平方米建筑中，其中99%是高能耗建筑；而既有的建筑中，僅有4%采取了節(jié)能措施。大型公共建筑不但能耗密度高，而且能源浪費(fèi)非常嚴(yán)重，具有巨大的節(jié)能空間，建筑節(jié)能的推廣已經(jīng)勢(shì)在必行，節(jié)能降耗，計(jì)量先行。

2 設(shè)計(jì)依據(jù)

建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)依照住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部制定的《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)》設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)依據(jù)充分、標(biāo)準(zhǔn)完善。

?住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部技術(shù)要求

《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)導(dǎo)則》

《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)導(dǎo)則》

《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)樓宇分項(xiàng)計(jì)量設(shè)計(jì)安裝技術(shù)導(dǎo)則》

《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)與維護(hù)技術(shù)導(dǎo)則》

《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)、驗(yàn)收與運(yùn)行管理規(guī)范》

《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)指導(dǎo)說(shuō)明書(shū)》

?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

西斯文里項(xiàng)目位于上海市靜安區(qū)新閘路632號(hào)世紀(jì)盛薈廣場(chǎng)，是一幢大型的商業(yè)綜合體建筑。該建筑能源消耗主要為用電，對(duì)其配電室和樓層配電箱用電進(jìn)行計(jì)量管理。整個(gè)能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體架構(gòu)由一個(gè)節(jié)能監(jiān)管中心、多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)采集計(jì)量系統(tǒng)組成，計(jì)量系統(tǒng)之間通過(guò)局域網(wǎng)進(jìn)行通訊。設(shè)置能源管理中心，將各用能節(jié)點(diǎn)安裝的能源計(jì)量數(shù)據(jù)通過(guò)局域網(wǎng)傳至數(shù)據(jù)中心，軟件可依據(jù)不同權(quán)限訪問(wèn)中心服務(wù)器，實(shí)時(shí)查看能耗情況。系統(tǒng)管理平臺(tái)軟件采用C/S結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)完整的管理、操作功能，對(duì)客戶端的用戶，在通過(guò)多種授權(quán)驗(yàn)證后，同樣提供查詢、數(shù)據(jù)分析結(jié)果展示、管理、監(jiān)控等功能。

4 設(shè)備選型

4.1 多功能網(wǎng)絡(luò)儀表

?功能：有功電度、電流、電壓、有功功率、功率因素

?精度等級(jí)：不低于0.5級(jí)；

?互感器精度：不低于0.5級(jí)

?電氣接口：RS-485

?通信協(xié)議：MODBUS-RTU

4.2數(shù)據(jù)采集的功能

?提供計(jì)量裝置靜態(tài)信息人工錄入功能能按各計(jì)量裝置、各分類、分項(xiàng)能耗的關(guān)系進(jìn)行設(shè)置；

?能靈活設(shè)置各計(jì)量裝置通信協(xié)議、通信通道以及計(jì)量裝置名稱、配置位置等基本屬性；

?能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)各計(jì)量裝置和傳輸設(shè)備的通信狀態(tài)，具故障報(bào)警提示功能；

?能靈活設(shè)置系統(tǒng)內(nèi)各采集設(shè)備數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集周期。不宜大于15min。

5 系統(tǒng)架構(gòu)

安科瑞Acrel-5000WEB建筑能耗分析管理系統(tǒng)以工作站主機(jī)、通訊設(shè)備、測(cè)控單元為基本工具，為大型公共建筑的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、開(kāi)關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)程管理與控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái)，它可以和檢測(cè)、控制設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)。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：西斯文里項(xiàng)目5000WEB能耗管理系統(tǒng)站控管理層及網(wǎng)絡(luò)通訊層。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

該建設(shè)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)高低配電間安裝的150塊PZ80L-E4/KC多功能電表，樓層安裝399塊DTSF1352及PZ80L-E4/KC多功能電表，通訊協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)MODBUS-RTU協(xié)議，配置3臺(tái)智能網(wǎng)關(guān)采集電表數(shù)據(jù)。

6 系統(tǒng)軟件模塊

6.1登錄界面

Acrel-5000WEB能耗管理系統(tǒng)可以根據(jù)客戶要求定制個(gè)性化的系統(tǒng)登錄界面，登錄界面所用的圖片、 Logo等可由用戶自由替換

6.2能耗概況

Acrel-5000WEB能耗管理系統(tǒng)登陸成功進(jìn)入主頁(yè)面，主頁(yè)面顯示該建筑的建筑圖片，建筑基本信息，項(xiàng)目整體的能耗情況，可顯示“用電量”“用水量”的日月年同比數(shù)據(jù)，顯示項(xiàng)目的逐時(shí)、逐日用能趨勢(shì)。

6.3用能統(tǒng)計(jì)

Acrel-5000WEB能耗管理系統(tǒng)支路用能統(tǒng)計(jì)主要統(tǒng)計(jì)選擇支路的用能日?qǐng)?bào)表，月報(bào)表，年報(bào)表。選中需查看的建筑，支路及日期，選擇“日”，“月”，“年”其中一種報(bào)表類型。點(diǎn)擊“查詢”，即可查看該支路的報(bào)表；點(diǎn)擊“導(dǎo)出”可導(dǎo)出表格。

6.4數(shù)據(jù)集抄

Acrel-5000WEB能耗管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)集抄主要統(tǒng)計(jì)選中支路指定時(shí)間段內(nèi)的用能。選中需查看的建筑，分類能耗，支路，起始日期截止日期，點(diǎn)擊“查詢”即可查看該支路的用能數(shù)據(jù)。點(diǎn)擊“導(dǎo)出”可導(dǎo)出報(bào)表到Excel中。

6.5參數(shù)報(bào)表

Acrel-5000WEB能耗管理系統(tǒng)參數(shù)報(bào)表主要統(tǒng)計(jì)不同時(shí)刻的不同支路電參量的詳細(xì)信息，該報(bào)表可以準(zhǔn)確到份鐘，可導(dǎo)出到execl表格。

6.6能耗數(shù)據(jù)同比分析

Acrel-5000WEB能耗管理系統(tǒng)可將各種類型（電、水、氣）和各主要耗能設(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。

6.7用戶管理

Acrel-5000WEB能耗管理系統(tǒng)用戶權(quán)限管理采用分級(jí)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(jí)，并對(duì)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(duì)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。

?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(hào)、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(cè)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?jī)x表，保存計(jì)量?jī)x表的地址、變比、對(duì)應(yīng)的采集器、代碼、監(jiān)測(cè)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(mén)用能對(duì)應(yīng)的計(jì)量?jī)x表、運(yùn)算方式、所占比例以及部門(mén)用能計(jì)劃，完成此項(xiàng)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(qū)域?qū)?yīng)的計(jì)量?jī)x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

7 前景展望

根據(jù)西斯文里項(xiàng)目5000WEB能耗管理系統(tǒng)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，把脈建筑能耗，發(fā)現(xiàn)能耗黑幕，節(jié)能改造更有針對(duì)性，同時(shí)通過(guò)計(jì)量收費(fèi)、績(jī)效考核等管理措施鞏固節(jié)能改造成果。

?通過(guò)增加自動(dòng)化節(jié)能設(shè)備，制定設(shè)備運(yùn)行策略，減少人為干預(yù)，集中管控，使節(jié)能設(shè)備正在實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

?通過(guò)能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供的同環(huán)比分析數(shù)據(jù)量化節(jié)能改造成果，展現(xiàn)節(jié)能效果。

8 結(jié)束語(yǔ)

大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國(guó)城鎮(zhèn)總耗電量的22%，大型公共建筑單位面積年耗電量 達(dá)到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是節(jié)能大戶和節(jié)能重點(diǎn)，做好西斯文里項(xiàng)目商辦樓的節(jié)能工作，對(duì)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。

參考文獻(xiàn)：

[1].住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部技術(shù)要求

[2].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》

審核編輯黃昊宇