某市移動分公司生產指揮中心大樓能耗監(jiān)測系統(tǒng)的研究與應用

安科瑞 陳聰 周潔

摘要： 大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國城鎮(zhèn)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(jié)能大戶，做好公共建筑節(jié)能工作，對促進和帶動全社會節(jié)能工作，實現(xiàn)節(jié)能減排目標，落實“轉方式、調結構"重大戰(zhàn)略具有重要意義。本文介紹某市移動分公司生產指揮中心大樓項目能耗分析管理系統(tǒng)，采集現(xiàn)場配電室的電力儀表，儀表就地組網后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-5000型建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)整個辦公樓用電的監(jiān)測分析并上傳至西安市公共建筑能耗監(jiān)測平臺。

關鍵詞： 辦公建筑；能耗監(jiān)測系統(tǒng)；ACREL-5000；能耗上傳。

1 引言 目前，我國已經是世界上的二大能源生產國和消費國，統(tǒng)計顯示，我國建筑能耗約占全國總能耗的28%，在我國每年新建的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，而且能源浪費非常嚴重，具有巨大的節(jié)能空間，建筑節(jié)能的推廣已經勢在必行，節(jié)能降耗，計量先行。 大力開展綠色建筑行動，以綠色、循環(huán)、低碳理念指導城鄉(xiāng)建設，有利于提高資源能源使用效率，緩解資源能源供需緊張矛盾；有利于降低社會總能耗，減少污染物排放，確保完成節(jié)能減排任務;有利于促進建筑產業(yè)優(yōu)化升級，培育節(jié)能環(huán)保、新能源等戰(zhàn)略性新興產業(yè);有利于提高建筑舒服性、健康性，改善群眾生產生活條件。各級、各部門要把開展綠色建筑行動作為大力推進生態(tài)文明建設的重要內容，進一步增強責任感和緊迫感，統(tǒng)籌規(guī)劃，狠抓落實，推動城鄉(xiāng)建設走上綠色、循環(huán)、低碳的科學發(fā)展軌道，促進經濟社會協(xié)調、可持續(xù)發(fā)展。  

2 設計依據

GB-T 15587-2008 《工業(yè)企業(yè)能源管理導則》 《評價企業(yè)合理用電技術導則GB》 《企業(yè)節(jié)能規(guī)劃編制通則》 《企業(yè)能源審計技術通則-GB》 GBT23331-2009《能源管理體系要求》 GB-50052-2009 《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》

能耗計量裝置國家及行業(yè)標準

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  戶用計量儀表數據傳輸技術條件 GB/T 19582-2008 基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網絡規(guī)范  

3 項目概況 某市移動分公司生產指揮中心大樓位于陜西省某市市朝陽大街北側，西六路東側，北側緊鄰生產樓和應急樓?？偨ㄖ娣e為26106.27平方米，其中地上17層，地上建筑面積 20906.09平方米地下2層，地下建筑面積5200.18m2；建筑高度74.5m。 此項目的共有兩間變配電室，一間位于一層，另外一間位于地下一層，兩間配電室互為樓上樓下。值班室位于一層。 本項目的綠建申報單提到需要設計一套能耗系統(tǒng)，分別對照明、空調、水泵、電梯等不同功能設備進行監(jiān)測和計量，同時每層分別引入照明電源和動力電源，分別計量照明、空調用電。因此針對本項目的性質，設計一套能耗系統(tǒng)，并在一層配電室內配置一臺通訊管理機，對一層及地下一層的電表進行數據采集，從采集箱至1層值班室操作臺處后臺主機通過光纖進行數據傳輸。電表的數據采集后按照能耗分類分項原則進行分析，同時根據西安市公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)技術規(guī)范DBJ61/T 97-2015將數據上傳至西安市公共建筑能耗監(jiān)測平臺。 本項目要解決基礎能耗數據的智能化、自動化、可視化、可量化的收集與存儲；建立能源管理平臺、實現(xiàn)能源的集中化管理；深入分析能源消耗過程與趨勢；建立能耗監(jiān)測與公示平臺。通過對此辦公樓項目的用電統(tǒng)一綜合管理，可以對各區(qū)域設備能源使用情況進行查詢分析，幫助管理人員發(fā)現(xiàn)潛在的節(jié)能機會，大限度地提高能源利用效率，科學地管理能源使用，從而降低能源使用費用，為建立節(jié)約型社會發(fā)揮作用。  

4 系統(tǒng)架構

安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)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時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化系統(tǒng)進行數據轉發(fā)構成復雜的監(jiān)控系統(tǒng)。該能耗系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機網絡結構，如系統(tǒng)結構圖所示：

系統(tǒng)結構圖

5 系統(tǒng)軟件模塊

綜合能耗主界面

當日電用能曲線 反映建筑物當年用能各分類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用能曲線；單擊每個分類能耗的上部區(qū)域，可跳轉到該分類能耗的用能分析主界面； 可通過下拉框切換建筑物，建筑物圖片可根據項目要求替換；

分類能耗主界面

反映某分類能耗（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，增長百分比及增加值； 反映某分類能耗過去48小時、過去31天、過去12個月、過去3年的用能趨勢； 反映某分項能耗的當月用能餅圖； 反映某分類能耗當年各月用能同比分析圖；

分類能耗支路用能統(tǒng)計報表

可靈活選擇支路，并統(tǒng)計某段時間內支路用能的日、月、周、季、年用能； 通過透視表功能強大，用戶可進行多種數據統(tǒng)計，并對數據進行組合排序； 統(tǒng)計數據可通過柱狀圖、點線圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示； 統(tǒng)計數據可導出至Excel； 分類能耗支路非工作日用能 統(tǒng)計對各支路工作日和非工作日用能，非工作日可通過系統(tǒng)靈活設置 統(tǒng)計數據可導出至Excel；

分類能耗支路同比分析

統(tǒng)計各支路當年每月用能及去年同期用能；

分類能耗支路用能集抄

查詢各支路任意兩個時間的表計讀數，并計算出差值； 時間精度到分鐘；

分類能耗支路分時段用能趨勢分析

可查詢任一支路某段時間內的用能參數（例如電壓、電流、功率、功率因數等），具體可查詢的參數與安裝的儀表和系統(tǒng)配置有關，查詢時不可跨月； 數據以圖表或表格的形式顯示，圖表可通過鼠標操作放大、縮小、移動；可對數據進行排序； 數據可導出至Excel;

配置選項

依照相關技術規(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型、型號、生產廠家等基本信息，并添加該型儀表所能提供的監(jiān)測參數信息，此處配置情況影響能耗統(tǒng)計、分時段用能統(tǒng)計、參數查詢功能； 配置項目中使用到的所有計量儀表，保存計量儀表的地址、變比、對應的采集器、代碼、監(jiān)測回路的名稱等信息； 配置分項能耗統(tǒng)計時涉及到的計量表計、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能耗分項用能分析小模塊中的功能； 配置各部門用能對應的計量儀表、運算方式、所占比例以及部門用能計劃，完成此項配置后將啟用部門能耗分析功能模塊； 配置建筑物中某用能區(qū)域對應的計量儀表、運算方式、所占比例，完成此項配置后將啟用區(qū)域能耗分析功能模塊

6 前景展望

根據某市移動分公司生產指揮中心大樓項目能耗運行效果分析，建立典型能耗分析模型，統(tǒng)一分析。

6.1 建立建筑能耗計量體系，把脈建筑能耗，發(fā)現(xiàn)能耗黑幕，節(jié)能改造更有針對性，同時通過計量收費、績效考核等管理措施鞏固節(jié)能改造成果。

6.2 選擇節(jié)能設備。

6.3 再好的節(jié)能設備，管不住浪費也無法發(fā)揮節(jié)能效果，通過增加自動化節(jié)能設備，制定設備運行策略，減少人為干預，集中管控，使節(jié)能設備正在實現(xiàn)節(jié)能。

6.4 通過能耗監(jiān)測系統(tǒng)提供的同環(huán)比分析數據量化節(jié)能改造成果，大程度的展現(xiàn)節(jié)能效果。  

7 結束語

大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國城鎮(zhèn)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(jié)能大戶，做好某市移動分公司生產指揮中心大樓項目的節(jié)能工作，對促進和帶動節(jié)能工作，實現(xiàn)節(jié)能減排目標具有重要意義。