大型公共建筑能耗在线监测系统的设计与决策奠定基础

2023-06-04

安科锐包梦娇/徐震

摘要：针对大型公共建筑能耗高、能源管理不合理等问题，利用计算机网络技术、通信技术、计量控制技术等信息技术，实现能源分类、分项准确计量等功能。和能源资源运行监督，并清楚地描述建筑物的整体能源消耗状况； 实时监测各供电回路的电压、电流、功率等电源参数，识别负载和无效能耗，通过技术或行为节能的方式实现建筑节能。

0 能耗系统介绍背景

随着社会的发展，能源消耗也在快速增长，尤其是建筑能耗增长尤为迅猛，已经成为除工业和交通运输之外的第三大能源消耗。 按照目前建筑业的发展趋势能耗管理系统施工组织设计，再过几年，社会的能源输出将无法满足能源需求，因此降低能源消耗是一个非常重要的问题，需要尽快解决。 在建筑能耗中，大型公共建筑的能耗占比较大。 虽然总能耗远低于住宅建筑，但单位面积的能耗却非常大。 节能减排潜力巨大。 大型公共建筑能耗监测系统的建设，使人们能够全面了解大型公共建筑的能耗情况，为提出节能减排政策和决策奠定基础。 消费总量呈现持续增长态势，且增速越来越快。 如果任由建筑能耗按这样的速度增长，势必会给我国能源供应安全带来巨大压力，建筑节能势在必行。

1 项目概况

社区服务中心是上虞市委、市人民政府为构建和谐社会投资兴办的一项服务群众的实事项目。 中心位于百官街道文化路98号，办公面积300多平方米，下设办公室、布线部、行政部三个部门。

2 能耗在线监测系统设计

整个能耗在线监测系统的设计依据《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据传输技术导则》、《浙江省国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗数据传输技术导则》。公共建筑 依据《系统设计规范》等相关技术导则，搭建了符合用户实际需求的在线能耗监测系统，整个系统完成了能耗表和能源的安装建筑物内部的能耗数据采集装置，实现对建筑物能耗数据的采集、远程数据传输、数据统计和显示等功能。整个系统包括能耗数据的原始采集、能耗数据的在线传输、在线分析能耗数据诊断等，通过安装能耗计量装置，实现能耗数据的原始采集； 通过安装通讯管理机，实现能耗数据在线传输； 通过对能耗数据的采集和存储，形成可视化趋势，在高能耗区间诊断中判断高能耗原因； 通过后期配置节能节电产品，改善运营管理模式，节能降耗； 通过对比节能降耗前后的数据，检查节能降耗的实施效果。

2.1 能耗数据原始采集

能耗数据的原始采集是整个能耗在线监测系统的基础，是整个能耗在线监测系统的基本构成要素。 分项能耗数据包括电耗、水耗、气耗、集中供热热耗、集中供冷冷耗等能源消耗，分项能耗数据是指对若干项的能源消耗分类数据的一个或多个细分项。 例如，电能可分为插座照明用电、空调用电、特种用电、动力用电4大类子项，每个子项又可细分为若干个子项。 插座照明用电包括建筑物内部主要工作区域照明用电、常用设备用电等，可细分为三个子项：插座照明用电、应急照明及走廊用电、室外照明用电. 空调用电量主要是指为建筑物内部提供制冷和供暖所消耗的电能，还包括冷暖站电能消耗和空调用电两个子项。空调终端。 电力用电量是指建筑物内用于提供电力服务的电能，包括电梯用电、水泵用电、风机用电三个子项。 这些分类和分项数据需要在采集器内部进行计算和存储，并定期与数据中心建立连接，发送原始数据。 在该建筑中，涉及的能耗信息主要包括用电量。 根据分类分项计量系统的设计要求，该楼采用多功能电度表进行电能计量。 电箱、配电箱等专用配电箱安装多功能仪表，实现电能的分项采集。

多功能仪表采用交流采样技术，可测量电网中的电流、电压、功率、功率因数、电能等参数，乘数可通过面板薄膜开关设置。 具有RS-485通讯接口，采用-RTU通讯协议，所有多功能电表有功电能计量精度达到0.5级，

2.2 数据传输

数据传输是指通过数据采集器将分散建筑能耗的原始分类、分项数据上传到数据中心，并对数据进行处理，完成对原始数据的存储。 在这个过程中，数据采集器将每隔一定时间采集到的数据进行累积，形成一个XML格式的数据包。 数据包中不仅包含要上传的数据，还包含相应的建筑物信息和采集器信息等。 采集器还会对传输的数据包进行加密，一般采用128位的AES加密，以保证数据安全和上传工作。 整个系统的数据传输网络包括现场测量采集设备与采集器之间的485网络和采集器与数据中心之间的以太网。 安装好手拉手连接，再连接到采集器上，每条485总线连接的测量采集设备数量为20个左右； 采集器与数据中心之间通过楼宇内部的智能网络实现数据的远程传输，整个系统的网络结构如下图所示：

2.3 能源在线监测系统软件功能设计

1）能耗在线监测数据处理

各分项能耗增量以各计量装置原始数据增量为基础进行数学计算，同时计算分项能耗日结余数据。 一天采集区间内的增量和平均值； 根据分项能耗的日数据，计算月度和逐年的分项能耗数据和平均值。

2）能耗在线监测管理软件架构

能耗在线监测系统采用C/S（客户端/服务器）架构的分布式网络结构，系统采用标准化、网络化、功能分布式的架构，可靠性高，维护方便。 系统具有软、硬件的扩展能力，支持系统结构的扩展和功能的升级。 根据系统的规模和特殊需求，充分优化网络中各节点的资源，均衡网络负载，便于系统的分阶段实施。

3）软件功能模块

可按地区、部门、用电设备类型细分，提供同比、环比月度分析对比和能耗数据追溯。 同时，可提供峰谷时段的能耗数据和报表，帮助用户梳理能源账单明细，制定能源绩效评估。

3 建设能耗在线监测系统的意义

大型公共建筑能耗监测系统是按照国家机关办公楼建设相关技术导则设计的多层次、多功能、跨区域、可双向交换信息的复杂系统，大型公共建筑能耗监测系统。 通过建设这样的能耗监控系统，可以实时监控建筑物的能耗情况。 通过能耗数据分类分项计算、数据分时统计、公共展示平台等，促进国家机关办公楼和大型公共建筑的改善。 节能运行管理水平为政府部门制定切实可行的政策和决策提供参考和有力支持，通过能源对各电能计量点的用电量实行在线计量、动态监测、集中管理、科学考核。综合管理系统软件。 终端监控管理可全面实现整体节能，为高耗能建筑进一步节能改造提供依据。

综合能源管理系统采用各类智能测控终端和智能采集仪表，自动采集分散在各地的能源消耗（输出）点的电、水、煤、气等多种能源消耗（输出）的实时数据工业企业。 数据通过有线或无线工业通信网络传输至系统数据服务器，实现能耗在线监测、能源数据分析、设备管理、预警报警等功能。

利用综合能源管理系统的能耗在线监测功能，企业能源管理人员可以实时掌控企业的能耗水平和设备运行状态； 利用预警报警和全方位的设备管理功能，保障企业用能系统高效稳定运行； 通过对能源数据的全面深入分析，找出能源使用中的漏洞，不断挖掘节能空间，降低企业用能成本。

综合能源管理系统适用于用能简单、自动化程度低、能源管理相对原始的用能单位。 随着企业能源管理水平的提高，可以通过细化能源监控网络、扩展软件功能模块等方式升级到同级。 一系列高端版本的系统节能产品。

能源应用可视化

通过收集重要的能源运行数据，建立监控和分析的管理平台，力求在更低的能耗和低排放水平下获得更优化的运行和最大化的生产力：

1、实时能源介质计量（水、电、气、蒸汽、压缩空气等）

2、可视化历史和实时趋势（压力、温度、功率等）

3、丰富的能源管理报表（产品、工艺、设备、团队、部门车间）

4.强大的分析工具（时间、电能质量分析、功率因数等）

5、跨企业能耗可视化界面（设备、车间、分厂、企业、集团等）

6、动态实时能耗状态（小时、天、月、年、班组等）

节能降耗创造价值

1、优化能源效率，提高产能

2、拓展节能降耗提升空间

3、实现能源应用的全方位可视化

4.提高能源供应的可靠性和可用性

5、保证重要设备稳定运行，减缓老化速度

6、降低单位消耗和环保成本

御奎科技致力于能源物联网的持续创新蒸汽能耗管理系统有哪些，让绿色能源触手可及。