0引言
0 引言
隨著高等教育規(guī)模的不斷擴(kuò)大，學(xué)校的能源開(kāi)支在運(yùn)營(yíng)成本中的占比日益增加。為了有效降低運(yùn)營(yíng)成本、建設(shè)綠色校園并落實(shí)節(jié)能減排目標(biāo)，構(gòu)建一套高效的高等院校能耗監(jiān)測(cè)與監(jiān)控管理平臺(tái)顯得尤為重要。本文旨在探討該平臺(tái)的建設(shè)方案，通過(guò)借鑒一些先進(jìn)理念和技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)校水、電等能耗的精細(xì)化管理，進(jìn)而指導(dǎo)學(xué)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)及能耗監(jiān)管平臺(tái)的構(gòu)建。
1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
高等院校能耗監(jiān)測(cè)與監(jiān)控管理平臺(tái)采用有線Internet網(wǎng)絡(luò)為主、GPRS為輔的數(shù)據(jù)傳輸方式，結(jié)合485通訊與TCP/IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑能耗數(shù)據(jù)的全面監(jiān)測(cè)、傳輸、分析及信息發(fā)布。系統(tǒng)架構(gòu)包括命令接收/發(fā)送服務(wù)器、數(shù)據(jù)接收/發(fā)送服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、信息展示服務(wù)器、防火墻、防病毒系統(tǒng)、文件存儲(chǔ)/數(shù)據(jù)備份服務(wù)器、監(jiān)控工作站、變送器、中繼器、前端傳感器、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器、UPS電源、通訊電纜及建筑能耗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軟件等關(guān)鍵組件。該平臺(tái)能夠穩(wěn)定可靠地實(shí)現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、傳輸、分析及展示，為節(jié)能減排提供有力支持。
2 能耗數(shù)據(jù)采集與傳輸
2.1 數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)設(shè)置
智能能源網(wǎng)關(guān)作為能耗監(jiān)測(cè)與管理信息系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)與各終端電表進(jìn)行數(shù)據(jù)通信（抄表），并存儲(chǔ)相關(guān)數(shù)據(jù)。通過(guò)電話線、GSM無(wú)線方式、中壓載波（RS232）、485總線等多種通信方式，定時(shí)或?qū)崟r(shí)將采集的數(shù)據(jù)傳輸至管理部門的數(shù)據(jù)服務(wù)器。智能網(wǎng)關(guān)還能自動(dòng)生成電費(fèi)報(bào)表，提供詳盡的能耗分析。
2.2 數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置
數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)點(diǎn)涵蓋照明插座用電、空調(diào)用電、動(dòng)力用電及特殊用電等多個(gè)方面。照明插座用電包括建筑物主要功能區(qū)域的照明、插座、走廊和應(yīng)急照明、室外景觀照明等；空調(diào)用電則包括冷熱站和空調(diào)末端設(shè)備用電；動(dòng)力用電主要服務(wù)于電梯、非空調(diào)區(qū)域通風(fēng)、生活熱水等動(dòng)力設(shè)備；特殊用電則指能耗密度高、占總電耗比重大的特殊區(qū)域和設(shè)備，如洗衣房、廚房、游泳池等。
3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)布線方式
數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)與計(jì)量裝置之間采用符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有線或無(wú)線物理接口，支持多種協(xié)議類型的計(jì)量裝置。在布線時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)安裝成本和現(xiàn)場(chǎng)條件，優(yōu)先采用電信號(hào)或RS485通信方式。對(duì)于長(zhǎng)距離傳輸，采用RS485通信方式以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。在特殊情況下，可采用無(wú)線方式進(jìn)行連接。同時(shí)，為確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的獨(dú)立性，能耗數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)盡量不與建筑原有的自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)生信息互連和共享。
4 建筑能耗數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)
能耗數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)建筑到數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)組成。數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集建筑內(nèi)的電能或其他能耗信息，并通過(guò)遠(yuǎn)程信道與數(shù)據(jù)交換中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。該系統(tǒng)具有固定IP地址或網(wǎng)絡(luò)域名，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院桶踩浴?/span>
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(duì)水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析，通過(guò)對(duì)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(jí)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(wèn)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(jí)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(chǎng)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(cè)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(tái)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(dòng)顯示。
5.3.2用能概況
對(duì)建筑、部門、區(qū)域、支路、分類分項(xiàng)等用能進(jìn)行對(duì)比，支持當(dāng)日逐時(shí)趨勢(shì)、當(dāng)月逐日趨勢(shì)曲線、分時(shí)段能耗統(tǒng)計(jì)對(duì)比、總能耗同環(huán)比對(duì)比。
5.3.3用能統(tǒng)計(jì)
對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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規(guī)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(duì)選擇支路分類能源在規(guī)定時(shí)段工作時(shí)間與非工作時(shí)間用能統(tǒng)計(jì)對(duì)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(tái)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(duì)選定的建筑自動(dòng)統(tǒng)計(jì)各能源的月使用的同環(huán)比趨勢(shì)，并提供簡(jiǎn)單的能耗分析結(jié)果，針對(duì)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
應(yīng)用場(chǎng)景 | 型號(hào) | 圖 片 | 保護(hù)功能 |
建筑能耗管理系統(tǒng) | Acrel-5000web |
| 采用泛在物聯(lián)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)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(tái)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(tái)，具有多個(gè)下行通信接口及一個(gè)或者多個(gè)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(tái)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(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)給平臺(tái)系統(tǒng)。 |
高壓重要回路或低壓進(jìn)線柜 | APM810 |
| 具有全電量測(cè)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(duì)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(kāi)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(duì)應(yīng)模塊即可。 |
APM520 |
| 三相全電量測(cè)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 |
| 三相多功能電能表，均集成三相電力參數(shù)測(cè)量及電能計(jì)量及考核管理，提供上24時(shí)、上31日以及上12月的電能數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。具有63次分次諧波與總諧波含量檢測(cè)，帶有開(kāi)關(guān)量輸入和繼電器輸出可實(shí)現(xiàn)“遙信"和“遙控"功能，并具備告警輸出，可廣泛應(yīng)用于多種控制系統(tǒng)，SCADA系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)中。 |
動(dòng)力柜 | ACR120EL |
| 測(cè)量所有的常用電力參數(shù)，如三相電流、電壓，有功、無(wú)功功率，電度，諧波等，并具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能，非常適合于實(shí)時(shí)電力監(jiān)控系統(tǒng)。 |
DTSD1352 |
| DIN35mm導(dǎo)軌式安裝結(jié)構(gòu)，體積小巧，能測(cè)量電能及其他電參量，可進(jìn)行時(shí)鐘、費(fèi)率時(shí)段等參數(shù)設(shè)置，精度高、可靠性好、性能指標(biāo)符合國(guó)標(biāo)GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T614-2007對(duì)電能表的各項(xiàng)技術(shù)要求，并且具有電能脈沖輸出功能；可用RS485通訊接口與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 | |
AEW100 |
| 三相全電量測(cè)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。 |
照明箱 | DTSD1352 |
| DIN35mm導(dǎo)軌式安裝結(jié)構(gòu)，體積小巧，能測(cè)量電能及其他電參量，可進(jìn)行時(shí)鐘、費(fèi)率時(shí)段等參數(shù)設(shè)置，精度高、可靠性好、性能指標(biāo)符合國(guó)標(biāo)GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T614-2007對(duì)電能表的各項(xiàng)技術(shù)要求，并且具有電能脈沖輸出功能；可用RS485通訊接口與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 |
DDSD1352 |
| DDSD1352單相電子式電能表主要用于計(jì)量低壓網(wǎng)絡(luò)的單相有功電能，同時(shí)可測(cè)量電壓、電流、功率等電量，具有紅外通訊功能，并可選配RS485通訊功能，方便用戶進(jìn)行用電監(jiān)測(cè)、集抄和管理?？伸`活安裝于配電箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同區(qū)域和不同負(fù)荷的分項(xiàng)電能計(jì)量，統(tǒng)計(jì)和分析。 | |
DDS1352 |
| 單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量，正反向電能計(jì)量，紅外及RS485通訊，電流規(guī)格10（60）A，有功電能精度1級(jí)。無(wú)功精度2級(jí)，尺寸:1P | |
ADW300/4G |
| 計(jì)量低壓網(wǎng)絡(luò)的三相有功電能，具有RS485通訊和470MHz無(wú)線通訊功能，方便用戶進(jìn)行用電監(jiān)測(cè)、集抄和管理?？伸`活安裝于配電箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同區(qū)域和不同負(fù)荷的分項(xiàng)電能計(jì)量，統(tǒng)計(jì)和分析。 | |
ARCM300T-Z-4G |
| 三相全電量測(cè)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(guò)RS485總線直接輸出表盤數(shù)據(jù)。 |
7結(jié)束語(yǔ)
本論文介紹了節(jié)能監(jiān)管體系、能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)建設(shè)的實(shí)施過(guò)程.從總體上對(duì)監(jiān)測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)構(gòu)成進(jìn)行介紹,并對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸、采集點(diǎn)的設(shè)置等進(jìn)行了具體分析。該系統(tǒng)不僅可以充分發(fā)揮能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)在節(jié)約型校園建設(shè)中的作用，還可擴(kuò)展為其他建筑的能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái),具有一定的推廣價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
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