安科瑞 周莉娜

為了響應國務院要求開展節能減排的號召，并完成國家"十一五"計劃關于節能減排目標的要求，國家住建部下發《關于切實加強政府辦公和大型公共建筑節能管理工作的通知》，通知要求深入推進建筑能耗監測體系建設和加強對空調溫度控制情況的監督檢查。住建部從2007年開始在北京、天津、深圳等試點城市推行建筑能耗監測體系的建設。

關鍵詞：大型公共建筑；能耗監測系統；ACREL-5000；建筑能耗管理系統。

1引言

筑能耗監測系統實現對能耗使用的全參數、全過程的管理和控制功能，是能耗監測和節能運行管理的綜合解決方案。符合國家有關公共建筑管理節能的政策和技術要求，更是融合了能耗監測、空調溫度集中控制和節能運行管理的整體解決方案,可對建筑能耗進行監測和分析，實現建筑的精細化管理與控制，帶給用戶新的價值體驗，達到節能減排的效果

2設計依據

本技術規范書引用的國家和行業標注如下：

ISO/IEC 11801《國際綜合布線標準》

GB 50052 《供配電系統設計規范》

GB 50054 《低壓配電設計規范》

GB/T 50063 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》

IEC 61587 《電子設備機械結構系列》

DL/T448 《電能計量裝置技術管理規程》

《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——分項能耗數據采集技術導則》

《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——分項能耗數據傳輸技術導則》

《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——樓宇分項計量設計安裝技術導則》

《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——數據中心建設與維護技術導則》

《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——建設、驗收與運行管理規范》

《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——軟件開發指導說明書》

3項目概況

本項目現場共計55棟樓，每棟樓一臺電表，一臺水表，一臺熱量表。每棟樓安裝一個臺網關。每臺采集網關接口接一個計量表具。采集器到后臺是通過內部局域網進行數據傳輸。本項目要解決基礎能耗數據的智能化、自動化、可視化、可量化的采集與存儲,從而降低能源使用費用，為建立節約型社會發揮作用。

4系統架構

建筑能耗監測系統以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，該系統主要采用分層分布式計算機網絡結構，一般分為三層：站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。

1)站控管理層

站控管理層針對能耗監測系統的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統的上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如工業級計算機、打印機、UPS電源等組成。監測系統軟件具有良好的人機交互界面，對采集的現場各類數據信息計算、分析與處理，并以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況。

監控主機：用于數據采集、處理和數據轉發。為系統內或外部提供數據接口，進行系統管理、維護和分析工作。

2)網絡通訊層

通訊層主要是由通訊管理機、以太網設備及總線網絡組成。該層是數據信息交換的橋梁，負責對現場設備回送的數據信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉達上位機對現場設備的各種控制命令。

通訊管理機：是系統數據處理和智能通訊管理中心。它具備了數據采集與處理、通訊控制器、前置機等功能。

以太網設備：包括工業級以太網交換機。

通訊介質：系統主要采用屏蔽雙絞線、光纖以及無線通訊等。

3)現場設備層

現場設備層是數據采集終端，主要由智能儀表組成，采用具有高可靠性、帶有現場總線連接的分布式I/O控制器構成數據采集終端，向數據中心上傳存儲的建筑能耗數據。測量儀表擔負著基層的數據采集任務，其監測的能耗數據完整、準確并實時傳送至數據中心。

根據客戶需求及項目實際情況，本項目設計一套Acrel-5000建筑能耗監測系統，本項目共計55棟樓，每棟樓3臺計量表具。即每棟樓一臺多功能電表，一臺遠傳水表，一臺熱量表。

系統結構圖

5系統軟件功能

綜合能耗主界面

主頁面顯示該建筑的建筑圖片，建筑基本信息,建筑當月分項用電餅圖和各種能源的消耗量。根據所選的建筑，對其建筑圖片進行加載，可以選擇時間查看建筑能耗情況，選擇建筑或時間后自動刷新，默認為當天。

支路用能

系統可以統計各支路某段時間內逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。系統可查看各支路用能趨勢，可根據已有的日期或者自定義時間進行查詢，并可以將支路用能顯示合計，以圖表形式顯示。

分項能耗統計

系統可以按照分項進行能耗統計與顯示。其中，日分項用能同比分析圖顯示不同分項的當日與昨日能耗柱狀圖（藍色柱表示今日，綠色柱表示昨日）；用能餅圖顯示各分項過去31天的用能占比；堆積圖顯示各分項過去31天的能耗趨勢；分項用能排名圖顯示被選中分項對應能耗值排名前10位的支路。

分項用能報表

系統可以統計各分項某段時間內逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。可查看分項中各支路用能趨勢，可根據已有的日期或者自定義時間進行查詢，統計數據可導出至Excel。

能耗的同比環比分析

系統可將各主要耗能設備的能耗與去年同期值和上月值進行同比環比分析，檢驗節能效果，根據分析結果執行節能績效考核，以及節能目標的修正。統計各支路當年每月用能及去年同期用能。

用能數據檢查

系統可以統計某段時間內各回路與下級支路的用能差值，超過一定百分比后醒目顯示（紅色區域），確保計量體系的完整性、準確性。

6前景展望

根據防化學院閱兵村項目能耗運行效果分析，建立典型能耗分析模型，統一分析。

對采集數據存儲，并形成可視化圖表：系統采集數據后存儲到數據庫，系統可滿足報表查詢及導出，并且系統可由柱狀圖等形式展現能耗趨勢，給客戶更好的體驗。

診斷出高能耗點：管理人員可通過系統采集數據，正對性的對各個回路同比及環比分析，通過一階段分析可找出高能耗點。

通過能耗分析改進管理運營模式：針對高能耗點，針對性的改進管理運行如：在下班期間通知各個部門關燈、關機器，同時列入績效考核；如發現白天空調溫度不符合規定不按規定時間開關空調等情況，追究公司人員的責任等。通過能耗數據可減低公司運營成本提高利潤。

7結束語

能耗管理系統通過對用戶端電、水、氣、熱(冷)量等所有能耗的集中采集與分析，以直觀的數據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，能耗監測系統的意義，便于找出高耗能點或不合理的耗能習慣，有效節約能源，為用戶進一步節能改造或設備升級提供準確的數據支撐。在建設能耗管理系統后，不但能減輕工作人員的工作負擔，提供工作效率對促進和帶動節能工作，實現節能減排目標具有重要意義。

審核編輯黃宇