能源消耗在线监测系统在江阴港集团办公楼的应用

2022-02-12

能源消耗在线监测系统在江阴港集团办公楼的应用

鞠宁 1，王晓明 2

(1.江苏、江阴、江苏

2.，上海）

摘要：介绍了新型办公楼能耗在线监测系统系统软件的系统结构、数据采集及功能实现。通过对各办公室空调、照明、插座的耗电量进行分析处理，将分析处理结果以表格和图片的形式公布。企业管理者可以通过该系统平台建立和完善企业节能管理体系，限制各用能单位的能源消耗，提高企业办公的运行能效。

关键词：办公节能；能源管理; 能耗监测；港口; 数据采集

0 前言

能源消耗是企业生产成本的重要可控部分，降低能源消耗是企业降低生产成本的重要途径。随着社会的不断进步和科学技术的不断发展，高效锅炉、窑炉、电机及传动设备、余热余压利用设备、节能仪器设备等节能技术和设备已得到广泛应用。广泛应用于企业生产过程的各个环节。生产型企业的办公管理能耗（主要是电耗）也是其能耗的重要组成部分，但由于在总能耗中占比不小，在企业实施节能改造时往往被忽视。如果在企业办公楼建立能源监管体系，通过计算机等辅助手段对能耗进行分类计量，可以发现高能耗点和不必要的能耗。达到事半功倍的效果。

结合5号码头新建办公楼能耗（电能）在线监测系统，详细介绍了如何建立有效的生产企业办公管理能耗监测系统。

1 配电及建设目标

5号码头的新办公楼为三层办公楼。本楼主电源线由码头5#变电所0.4kV配电回路引入主配电箱。总配电箱位于一楼网络机房外，每层设有总开关和总开关，然后采用辐射式和干式混合配电方式将电源引至各办公室。每个办公室配备一个单独的 PZ30 配电箱。为便于对电能消耗进行分类，将电源引入各办公室，作为空调电源和照明插座电源进行分配。下图为写字楼三楼办公室分布：

图1 写字楼三楼办公室分布示意图

经过系统建设者和承包商充分讨论，认为在线能耗监测系统应达到以下目标：

1.根据空调和照明插座的用电量测算各办公室的用电量，从而跟踪用电量的波动范围，实现对用电量的准确预测；

2.按部门汇总各办公室用电量，并以图形、曲线等多种形式显示，实现能耗监控，避免不合理的能耗；

3.可建立用电量基准值，对用电超标或用电异常起到提示作用，实现用电标准化管理，形成普及化的标准规范；

4.系统完成后，可以在局域网内的电脑上查看系统的显示数据；实现能耗量化分析、能耗管理精简精细化、节能效果评价、节能改造措施综合管理；

2 系统网络结构的设计与实现

根据新建写字楼的配电和办公分布，能耗在线监测系统的建设采用分层分布式结构。系统包括：站控管理层、网络通信层、现场设备层。系统网络结构如图2所示：

图2 系统网络结构图

管理测控层是系统使用和维护人员的人机交互窗口，也是系统的最上层。在能耗在线监测系统的建设中，配置了数据服务器，用于收集、存储和处理各电路的用电量信息。维护工程师工作站；

通信控制层主要由通信服务器、接口转换装置和总线网络等组成，是数据和信息交换的桥梁。在本项目计划中，通信控制层配备了一个 8 端口数据采集器。考虑到通信可靠性和防雷等因素，配置了串口隔离装置。从1楼到3楼，东西两侧分别引出1条RS485总线，将各办公室的单相电表连接到串口服务器。通讯总线采用屏蔽双绞线（RVSP2×0.75），穿Φ25管沿墙铺设至各房间；

现场设备层主要连接网络中使用的各类仪表，用于电气参数的采集和测量，也是构建配电系统必不可少的基础元件。为建立用电量分项计量系统企业能耗监测管理，在工程方案设计时，在各办公室的PZ30箱内安装了两台单相一次性接入轨道式电能表，对空调进行计量。分别是办公室的电源插座和照明插座。电。根据本设计方案，写字楼1层16个办公室配备32个单相电表，2层17个办公室（含会议室）配备34个单相电表，

3 系统功能设计与实现

能耗在线监测系统围绕系统建设目标设计了以下软件功能：

1.带有电路的清晰计量架构

江阴港集团办公楼共有三层。能耗系统在写字楼的主进线、各楼层、各办公室安装了两台电能表，分别用于计量空调和照明插座的用电量。全系统共设置计量点104个，建立了覆盖整个办公楼的用电计量系统。系统软件中建立了计量系统显示功能，如图3所示，系统用户可以通过该功能界面清楚地了解办公楼的配电等级分类；

图 3 测量系统显示

2.能源管理ERP

系统管理员或维护人员还可以通过电源电路信息配置电源支路名称、用电类型（空调用电、照明插座用电）、所属部门、电能表类型维护功能。每个电路的用电量按部门自动统计，管理用电量可以按部门划分，建立类似于财务ERP的电力管理ERP分配功能。当办公室所属部门的变化等信息发生变化时，该功能便于系统的维护。配置界面如图4所示；

图4 电路信息维护

3.功耗显示和能耗排名

系统主界面可直观显示写字楼每月用电量、上月用电量、当年用电量、上年同期用电量总用电量、当月每日空调用电量和温度变化以数据和条形图的形式呈现。趋势、当月照明插座用电量平均值及变化趋势，以及当月各部门用电量排名。如图5所示；

图 5 系统显示画面

4.节能潜力挖掘——非工作时间用电量分析

电源管理系统软件具有每天显示各路用电量的功能，并以蓝色栏显示非工作日的用电量，并标定了日平均用电量线。如果某天用电量明显高于平时正常用电，可以通过系统的用电回路分析找出用电点，进行必要的整改，防止异常用电的发生。如图6所示，图7中某电路的日用电量条形图趋势和某电路的小时用电量分析趋势；

图6 电路日用电量趋势图

图7 某电路每小时功耗分析趋势

5.按时间段的电能管理

电力管理系统可根据供电局电价标准在软件中设置高峰、低谷、低谷时段及费率，也可根据供电局实际情况设置工作时段和非工作时段。客户，通过能耗系统可以查询到各个电路的非工作时间。不合理用电，通过奖惩措施，使员工养成下班后及时关闭用电设备的习惯企业能耗监测管理，如图8所示，高峰、平淡、低谷时段用电量显示；

图 8 峰值、平坦和谷值期间的功耗显示

6.制定绩效考核措施

办公楼主要用于行政办公。系统根据客户要求将各个办公室划分为各个部门。系统自动完成部门能耗的统计分析，可在系统信息维护中录入部门人员数量、各部门建筑面积等信息。，并根据综合用电量、人均用电量、单位面积用电量进行综合排名分析，并可输入各部门、办公室的用电量限制信息。当耗电量接近或超过限值时，会自动弹出A提示信息，部门综合耗电量排名如图9所示；

图9 部门综合用电量排名

7.用电量统计报表

系统软件按部门自动采集生成月度用电量报表，可上报财务或自动转入财务ERP系统，方便各部门独立核算，如图10所示。月度报告;

图 10 用电量月报

通过上述软件功能的实现，能耗管理考核单位合理制定了各部门的用电量基准值，并以财务数据的形式将用电量反馈给各部门，建立了有效的能耗管理考核。系统。通过制度的建设和制度的建立，企业管理处人员的节能意识大大提高，有效节约了企业管理处的能源消耗。

4。结论

企业管理和办公能耗在线监测系统的设计主要是结合信息技术，建立一套满足用户实际需求的计算机辅助管理软件。实现、优化、整合数据，以友好直观的人机界面展示给企业管理者，为其用电管理模式的完善提供数据支撑，建立用电考核机制，实现办公用电的科学管理消耗。.

参考：

[1] 任志成周忠．电力计量数字仪表原理与应用指南[M]．北京。中国电力出版社。2007. 4

[2] 姜海涛，赵越. 需求侧负荷管理系统建设分析[J]. 华北电力科技, 2006(10):20-22

[3] 岳明. 用户侧电源管理系统及其应用[E]. 电力需求侧管理，卷。15号5号2013.9