柳州華美達SPA中心Acrel-5000能耗監測系統

徐霜

  安科瑞電氣股份有限公司    上海嘉定  201801

摘要    本文以Acrel-5000能耗監測系統在柳州華美達項目SPA中心的應用為案例，介紹Acrel-5000能耗監測系統可以實現對現場設備的系統集成，數據的采集、傳輸以及存儲，從而實現對建筑的分類、分項能耗計量，驗證了該系統的功能及實用性。

關鍵詞    能耗監測  Acrel-5000  系統集成  柳州華美達    

1 引言

    隨著中國城市化進程的推進、經濟的發展，我國建筑能耗總量呈持續增長的態勢，并且增長速度有越來越快的趨勢。目前，我國已經是世界上的大能源生產國和消費國，統計顯示，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%采取了節能措施。如果任由建筑能耗照此速度增長，必然給中國能源供應安全帶來大的壓力，因此建筑節能勢在必行。本文通過對柳州華美達SPA中心能耗監測系統案例的分析，簡單介紹下Acrel-5000能耗監測系統在項目中的應用。

2 設計依據

    DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能監測系統工程技術規范》

    GB-T 15587-2008 《工業企業能源管理導則》

   《評價企業合理用電技術導則GB》

   《企業節能規劃編制通則》

   《企業能源審計技術通則-GB》

    GBT23331-2009《能源管理體系要求》

    GB-50052-2009 《供配電系統設計規范》

    能耗計量裝置國家及行業標準

    DL/T 645-1997       多功能電能表通信規約

    DL/T 645-2007       多功能電能表通信規約

    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協議的工業自動化網絡規范

3 項目概況

    柳州華美達位于廣西柳州市柳東新區，項目總用地面積28000平方米，總建筑面積58000平方米，地面建筑層數16層，地下室2層，建筑高度為63米，為五，屬于一類高層建筑，SPA中心位于三層。                       

    本項目針對SPA中心的用電及空調熱量消耗進行監控。監控點的具體分布情況為：

SPA中心的配電回路安裝一塊ACR220E的多功能電表，SPA中心中央空調的進水處安裝一臺電磁流量計，并在空調進出口處設置兩個溫度探頭，配合熱量積算儀計算出空調熱能消耗。

    安科瑞電氣股份有限公司于2014年承接了柳州華美達SPA中心能耗監測系統的設計與實施。系統采用Acrel-5000型能耗監測系統，主要實現對SPA中心用電量和空調熱量消耗的在線監測，方便了對該建筑的能耗管理。

4 系統架構

    安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統以工作站主機、通訊設備、測控單元為基本工具，為華美達的實時數據采集提供了基礎平臺，它可以構成任意復雜的監控系統。該系統主要采用分層分布式計算機網絡結構，如系統結構圖所示：

5 系統軟件模塊

    5.1 綜合能耗主界面

    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，界面下方顯示用電和空調用水的當日逐時用能曲線。

    5.2 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；

    5.3 分類能耗支路用能統計報表

    可靈活選擇支路，并統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計，并對數據進行組合排序；

    統計數據可通過柱狀圖、點線圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示；

    統計數據可導出至Excel；

    5.4 分類能耗支路非工作日用能

    統計對各支路工作日和非工作日用能，非工作日可通過系統靈活設置；

    統計數據可導出至Excel；

    5.5 分類能耗支路同比分析

    統計各支路當年每月用能及去年同期用能；

    5.6 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；

    5.7 分類能耗支路用能集抄

    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、功率因素、諧波等），具體可查詢的參數與安裝的儀表和系統配置有關，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（zui大值、zui小值）；

    統計數據均可導出至Excel；

    5.8 配置選項

    依照相關技術規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測參數信息，此處配置情況影響能耗統計、分時段用能統計、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、監測回路的名稱等信息；

    配置分項能耗統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域能耗分析功能模塊。

6 硬件選型

    站控管理層采用一臺工控機、一臺A4打印機、一臺在線式UPS電源。通訊層設備采用一個8口串口服務器。

    現場設備層: 是數據采集終端，主要由智能儀表組成，電力儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線型連接接入通訊服務器，經通訊服務器和交換機到達監控主機，現場儀表通過雙絞線以手拉手方式進行通訊連接，每根總線的儀表數量在25只以內。

    本項目的監控點位于華美達三層的SPA中心，在SPA中心的強電井內的配電箱上安裝一塊ACR220E的多功能儀表，在SPA中心中央空調的進水處安裝一臺電磁流量計，并在空調進出口處設置兩個溫度探頭，配合威爾泰的WTX-6610R熱量積算儀計算出空調熱能消耗。兩種類型的儀表通過兩根總線分別接入到數據采集裝置上。

7 軟件設計思路

    能耗監測系統軟件設計所要遵循的原則是：系統的安全性、系統的實用性、系統的實時性、系統的穩定性、系統的可擴展性、系統的易維護性。

8 前景展望

    根據柳州華美達SPA中心能耗運行效果分析，建立典型能耗分析模型，統一分析。

    ● 建立建筑能耗計量體系，把脈建筑能耗，發現能耗黑幕，節能改造更有針對性，同時通過計量收費、績效考核等管理措施鞏固節能改造成果。

    ● 選擇節能設備（變頻器、熱量回收裝置）。

    ● 再好的節能設備，管不住浪費也無法發揮節能效果，通過增加自動化節能設備，制定設備運行策略，減少人為干預，集中管控，使節能設備正在實現節能。

    通過能耗監測系統提供的同環比分析數據量化節能改造成果，zui大程度的展現節能效果。

9 結束語

    隨著能源的日益緊張，節能降耗成為大型建筑智能化建設的必然選擇，本文介紹的Acrel-5000能耗監測系統，能監控耗能設備的運行狀況，并能根據采集到的數據繪制出各種報表、分析曲線、圖形等，便于分析研究，為智能建筑的節能技術提供參考。該系統運行安全、可靠，大地方便了用戶的使用。隨著社會的發展，能源的日益緊張，實現對分類能耗、分項能耗的遠程監測與管理成為智能建筑發展的必然趨勢。

參考文獻

任致程、周中編著  電力電測數字儀表原理與應用指南 中國電力出版社 2007.4

朱立泉 變配電系統的智能管理系統分析  智能建筑電氣技術  2007年第1卷第4期