摘要　本文以Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)在歐森B座項(xiàng)目的應(yīng)用為案例，介紹Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場設(shè)備的系統(tǒng)集成，數(shù)據(jù)的采集、傳輸以及存儲(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的分類、分項(xiàng)能耗計(jì)量，驗(yàn)證了該系統(tǒng)的功能及實(shí)用性。

1 引言

隨著中國城市化進(jìn)程的推進(jìn)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國建筑能耗總量呈持續(xù)增長的態(tài)勢，并且增長速度有越來越快的趨勢。目前，我國已經(jīng)是世界上的第二大能源生產(chǎn)國和消費(fèi)國，統(tǒng)計(jì)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，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。如果任由建筑能耗照此速度增長，必然給中國能源供應(yīng)安全帶來極大的壓力，因此建筑節(jié)能勢在必行。本文通過對(duì)歐森B座能耗監(jiān)測系統(tǒng)案例的分析，簡單介紹下Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)在辦公建筑項(xiàng)目中的應(yīng)用。

2設(shè)計(jì)依據(jù)

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

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

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

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

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

《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005

《公共建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)范》(行業(yè)規(guī)范)JGJ176-2009

《民用建筑綠色設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T229-2010

《民用建筑能耗數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)》DL/T448-2000

《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ16-2008

《西安市公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》DBJ61/T97-2015

  其他相關(guān)國家和地方現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)

3項(xiàng)目概況

歐森B棟位于陜西省西安市雁塔區(qū)經(jīng)二十二路以東、科技五路以南?？偨ㄖ娣e約為45992.28 m²，建筑高度94.6米，地上二十二層地下二層。                           

本此項(xiàng)目共有一間變配電室，位于地下一層，共有106個(gè)進(jìn)出線回路，其中除去電容柜和備用出線回路還有60個(gè)進(jìn)出線回路。配電柜上安裝的60塊斯菲爾多功能電力儀表，采用RS-485總線組網(wǎng)接入能耗分析管理系統(tǒng)，系統(tǒng)主機(jī)安裝在地下一層消防控制值班室。

上海安科瑞電氣股份有限公司于2017年承接了歐森B座能耗監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施。系統(tǒng)采用Acrel-5000型能耗監(jiān)測系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)本棟大樓的用電量的在線監(jiān)測，方便了對(duì)該建筑的能耗管理。

4系統(tǒng)架構(gòu)

安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)以工作站主機(jī)、通訊設(shè)備、測控單元為基本工具，為歐森B座的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集提供了基礎(chǔ)平臺(tái)，它可以構(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)，現(xiàn)場合計(jì)60塊電力儀表，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示：

5系統(tǒng)軟件模塊

• 綜合能耗主界面

反映建筑物當(dāng)年用能各分類能耗和折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的綜合能耗，界面下方顯示用電的當(dāng)日逐時(shí)用能曲線。

• 分類能耗主界面

 反映某分類能耗（例如電）當(dāng)日及昨日同期、當(dāng)月及上月同期、當(dāng)年及上年同期的用能及對(duì)比，增長百分比及增加值；

 反映某分類能耗過去48小時(shí)、過去31天、過去12個(gè)月、過去3年的用能趨勢；

1.  分類能耗支路用能統(tǒng)計(jì)報(bào)表

 可靈活選擇支路，并統(tǒng)計(jì)某段時(shí)間內(nèi)支路用能的日、月、周、季、年用能；

 用戶可進(jìn)行多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合排序；

 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可通過柱狀圖、點(diǎn)線圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示；

     統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel；

1.  分項(xiàng)能耗概況

 按照分項(xiàng)進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)與顯示。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)過去31天的用能占比；堆積圖顯示各分項(xiàng)過去31天的能耗趨勢；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*位的支路。

 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel；

1.  分項(xiàng)用能

  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。選擇需要查詢的支路，‘加載數(shù)據(jù)’查看分項(xiàng)中各支路用能趨勢，可根據(jù)已有的日期或者自定義時(shí)間進(jìn)行查詢。這里的支路都是通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中分類分項(xiàng)的配置而來，默認(rèn)查詢的是當(dāng)月的能耗。

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel；

1.  參數(shù)查詢

 查詢各回路戓支路某段時(shí)間內(nèi)的參數(shù)，以曲線的形式反映趨勢（具體可以查詢的參數(shù)與安裝的儀表有關(guān)，查詢時(shí)不能跨月，且繪制曲線時(shí)以1分鐘為間隔），電力參數(shù)可以多選。

1.  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)量儀表，保存計(jì)量儀表的地址、變比、對(duì)應(yīng)的采集器、代碼、監(jiān)測回路的名稱等信息；

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；

配置各部門用能對(duì)應(yīng)的計(jì)量儀表、運(yùn)算方式、所占比例以及部門用能計(jì)劃，完成此項(xiàng)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?qū)?yīng)的計(jì)量儀表、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。

6硬件選型

站控管理層采用一臺(tái)工控機(jī)、一臺(tái)在線式UPS電源。通訊層設(shè)備采用一臺(tái)8口能耗網(wǎng)關(guān)。

現(xiàn)場設(shè)備層: 是數(shù)據(jù)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(xié)議總線型連接接入通訊服務(wù)器，經(jīng)通訊服務(wù)器和交換機(jī)到達(dá)監(jiān)控主機(jī)，現(xiàn)場儀表通過雙絞線以手拉手方式進(jìn)行通訊連接，每根總線的儀表數(shù)量在25只以內(nèi)。

   本項(xiàng)目的監(jiān)控點(diǎn)位于歐森B座的變配電室，變配電室內(nèi)的60塊電力儀表分為三根總線分別接入到數(shù)據(jù)采集箱內(nèi)的能耗網(wǎng)關(guān)上。

7軟件設(shè)計(jì)思路

能耗監(jiān)測系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)所要遵循的原則是：系統(tǒng)的安全性、系統(tǒng)的實(shí)用性、系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、系統(tǒng)的穩(wěn)定性、系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、系統(tǒng)的易維護(hù)性。

8 前景展望

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

1. 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)通過計(jì)量收費(fèi)、績效考核等管理措施鞏固節(jié)能改造成果。
2. 選擇節(jié)能設(shè)備。
3. 再好的節(jié)能設(shè)備，管不住浪費(fèi)也無法發(fā)揮節(jié)能效果，通過增加自動(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。

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

9結(jié)束語

隨著能源的日益緊張，節(jié)能降耗成為大型建筑智能化建設(shè)的必然選擇，本文介紹的Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)，能監(jiān)控耗能設(shè)備的運(yùn)行狀況，并能根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)繪制出各種報(bào)表、分析曲線、圖形等，便于分析研究，為智能建筑的節(jié)能技術(shù)提供參考。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠，極大地方便了用戶的使用。隨著社會(huì)的發(fā)展，能源的日益緊張，實(shí)現(xiàn)對(duì)分類能耗、分項(xiàng)能耗的遠(yuǎn)程監(jiān)測與管理成為智能建筑發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻(xiàn)

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

朱立泉 變配電系統(tǒng)的智能管理系統(tǒng)分析  智能建筑電氣技術(shù)  2007年卷第4期