安科瑞 张奇峰某市轨道交通工程能耗监测系统的研究与应用

摘要：大型公共建筑总面积不足城镇建筑总面积的4%，但总能耗却占全国城镇总耗电量的22%，大型公共建筑单位面积年耗电量达到70～300KWh，为普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是节能大户，做好公共建筑节能工作，对促进和带动全社会节能工作，实现节能减排目标，落实“转方式、调结构”重大战略具有重要意义。本文介绍某市轨道交通工程能耗监测系统，采用智能电力仪表采集配电现场的各种电参量，仪表就地组网后通过现场总线通讯并远传至后台，通过能耗监测系统实现配电回路用电的监测分析。

关键词：大型公共建筑；能耗监测系统；ACREL-5000。

1 引言

目前，我国已经是世界上的二大能源生产国和消费国，统计显示，我国建筑能耗约占全国总能耗的28%，在我国每年新建的20亿平方米建筑中，其中99%是高能耗建筑；而既有的建筑中，仅有4%采取了节能措施。大型公共建筑不但能耗密度高，而且能源浪费非常严重，具有巨大的节能空间，建筑节能的推广已经势在必行，节能降耗，计量先行。

2 设计依据

GB-T 15587-2008 《工业企业能源管理导则》

《评价企业合理用电技术导则GB》

《企业节能规划编制通则》

《企业能源审计技术通则-GB》

GBT23331-2009《能源管理体系要求》

GB-50052-2009 《供配电系统设计规范》

能耗计量装置国家及行业标准

DL/T 645-1997     多功能电能表通信规约

DL/T 645-2007     多功能电能表通信规约

CJ/T 188-2004     户用计量仪表数据传输技术条件

GB/T 19582-2008   基于Modbus协议的工业自动化网络规范

3 项目概况

某市轨道交通工程项目运用联合库及周边区域北侧临近停车场咽喉区，南侧毗邻与另一轨道线盾构井结合的物业开发地块，西侧为金穗路，东侧与金盖路桥毗邻。

本项目要解决基础能耗数据的智能化、自动化、可视化、可量化的收集与存储；建立能源管理平台、实现能源的集中化管理；深入分析能源消耗过程与趋势；建立能耗监测与公示平台。通过对电能源介质的统一综合管理，可以对各区域设备能源使用情况进行查询分析，帮助管理人员发现潜在的节能机会，大限度地提高能源利用效率，科学地管理能源使用，从而降低能源使用费用，为建立节约型社会发挥作用。

4 系统架构

安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系统以工作站主机、通讯设备、测控单元为基本工具，为大型公共建筑的实时数据采集及远程管理提供了基础平台，它可以和其他楼宇自动化系统进行数据转发构成复杂的监控系统。该能耗系统主要采用分层分布式计算机网络结构，如系统结构图所示：

系统结构图

5 系统软件模块

5.1综合能耗主界面

当日电用能曲线

反映建筑物当年用能各分类能耗和折算为标准煤的综合能耗，并计算得到单位面积能耗。

通过表计计量的主要为电能消耗，界面下方显示电能的当日逐时用能曲线；单击每个分类能耗的上部区域，可跳转到该分类能耗的用能分析主界面。

可通过下拉框切换建筑物，建筑物图片可根据项目要求替换。

5.2分类能耗主界面

反映某分类能耗（例如电）当日及昨日同期、当月及上月同期、当年及上年同期的用能及对比，增长百分比及增加值；

反映某分类能耗过去48小时、过去31天、过去12个月、过去3年的用能趋势；

反映某分项能耗的当月用能饼图；

反映某分类能耗当年各月用能同比分析图；

5.3分类能耗支路用能统计报表

可灵活选择支路，并统计某段时间内支路用能的日、月、周、季、年用能；

通过透视表功能强大，用户可进行多种数据统计，并对数据进行组合排序；

统计数据可通过柱状图、点线图、堆积图、饼图等多种图表展示；

统计数据可导出至Excel；

5.4分类能耗支路非工作日用能

统计对各支路工作日和非工作日用能，非工作日可通过系统灵活设置

统计数据可导出至Excel；

5.5分类能耗支路同比分析

统计各支路当年每月用能及去年同期用能；

5.6分类能耗支路用能集抄

查询各支路任意两个时间的表计读数，并计算出差值；

时间精度到分钟；

5.7分类能耗支路分时段用能趋势分析

可查询任一支路某段时间内的用能参数（例如电压、电流、功率、功率因数等），具体可查询的参数与安装的仪表和系统配置有关，查询时不可跨月；

数据以图表或表格的形式显示，图表可通过鼠标操作放大、缩小、移动；可对数据进行排序；

数据可导出至Excel;

5.8分项能耗主界面

6 能源采集设备

ANet-2E8S1是安科瑞电器股份有限公司自主研发的一款通用型智能通信管理机，适用于国家公务机关、企事业单位、社区公共机构、住宅商业楼宇、酒店餐饮商场等领域，可满足水、电、气、油、冷量、热量等各种形式的用量及能源能耗分项计量数据采集的需求。

6.1可支持256台计量设备

6.2支持本地及远程配置维护和实时数据监控

6.3可支持多个数据中心采用不同协议上传数据

6.4支持断点续传、数据XML格式及AES加密

6.5ANetOS系统级防损保护算法提供系统运行、升级、更新配置等错误防护且自动恢复能力。

通讯管理机

7前景展望

根据某市轨道交通工程能耗运行效果分析，建立典型能耗分析模型，统一分析。

7.1建立建筑能耗计量体系，把脉建筑能耗，发现能耗黑幕，节能改造更有针对性，同时通过计量收费、绩效考核等管理措施巩固节能改造成果。

7.2选择节能设备。

7.3再好的节能设备，管不住浪费也无法发挥节能效果，通过增加自动化节能设备，制定设备运行策略，减少人为干预，集中管控，使节能设备正在实现节能。

7.4通过能耗监测系统提供的同环比分析数据量化节能改造成果，大程度的展现节能效果。

8 结束语

大型公共建筑总面积不足城镇建筑总面积的4%，但总能耗却占全国城镇总耗电量的22%，大型公共建筑单位面积年耗电量达到70～300KWh，为普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是节能大户，做某市轨道交通工程的节能工作，对促进和带动节能工作，实现节能减排目标具有重要意义。