节能降耗，计量先行——大型公共建筑能耗监测系统

2022-02-17

摘要：大型公共建筑总面积不到城市总建筑面积的4%，但其总能耗却占全国城市总用电量的22%。10到20次。公共建筑是节能减排的重点。做好公共建筑节能工作，对于推动和带动全社会节能工作，实现节能减排目标，实施“转变方式、调整结构”。本文介绍武汉香格里拉大酒店办公楼扩建工程（二期）综合楼，它使用智能电表采集配电现场的各种电气参数和开关信号。系统采用现场联网的方式。联网后，通过现场总线进行通讯，传输到后台。Acrel-5000楼宇能耗监测系统实现对配电线路用电量的实时监测。

关键词：大型公共建筑；办公大楼; 能耗监测系统；

1 简介

目前，我国已经是世界第二大能源生产国和消费国。统计数据显示，我国建筑能耗占全国总能耗的28%左右。在我国每年新建的20亿平方米建筑中，99%是高耗能建筑；而只有4%的既有建筑采取了节能措施。大型公共建筑不仅能耗密度高，而且能源浪费非常严重，节能空间巨大。推进建筑节能势在必行。

2 设计依据

建筑能耗监测系统按照制定的《国家机关办公楼和大型公共建筑能耗监测系统》设计开发，设计依据充足，标准完善。

u 技术要求

《国家办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项目能耗数据采集技术导则》

《国家机关办公楼和大型公共建筑能耗监测系统中项目能耗数据传输技术导则》

《国家办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建筑分项计量设计与安装技术导则》

《国家办公楼和大型公共建筑能耗监测系统数据中心建设与维护技术导则》

《国家办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设、验收和运行管理规范》

《全国办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统软件开发指导说明》

u 能耗计量装置国家标准和行业标准

DL/T 645-1997 多功能电能表通信协议

DL/T 645-2007 多功能电能表通信协议

CJ/T 188-2004 家用计量仪表数据传输技术条件

GB/T 19582-2008 基于协议的工业自动化网络规范

3 项目概况

武汉香格里拉大酒店（二期）项目写字楼扩建工程的主要能耗为用电量，对其配电室和楼层配电箱的用电量进行计量管理。整个能耗在线监测系统的整体结构由一个节能监测中心和多个现场采集测量系统组成，测量系统之间通过局域网进行通信。设立能源管理中心，将各用能节点安装的能源计量数据通过局域网传输到数据中心。软件可以根据不同的权限访问中央服务器，实时查看能耗情况。系统管理平台软件采用C/S结构，可实现完整的管理和操作功能。客户端用户通过各种授权验证后，还提供查询、数据分析结果展示、管理、监控等功能。

4 设备选择

u 多功能网络仪表

功能：有功电能、电流、电压、有功功率、功率因数

精度等级：不低于0.5；变压器精度：不低于0.5

电气接口：RS-485

通讯协议：-rtu

u 数据采集功能

1 提供计量装置静态信息手动录入功能，可根据各计量装置、各类别、分项的能耗关系进行设置；

2 可灵活设置各计量设备的通信协议、通信通道、名称、配置位置等基本属性；

3 可在线监测系统内各计量装置及传输设备的通讯状态，并具有故障报警提示功能；

4 可灵活设置系统中各采集设备的数据采集周期。不应超过 15 分钟。

5 系统架构

Acrel-5000建筑能耗分析管理系统以工作站主机、通讯设备和测控单元为基础工具，为大型公共建筑的实时数据采集、开关状态监测和远程管控提供基础平台。检测和控制设备构成一个任意复杂的监控系统。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：武汉香格里拉饭店写字楼扩建工程（二期）能耗管理系统的站控管理层和网络通信层.

系统结构图

武汉香格里拉大酒店建设项目写字楼扩建工程（二期）安装268-C多功能电表。电表通讯协议为标准-RTU协议，配置多个智能网关采集电表数据；第三方远程水表共有22个，通讯协议，通讯协议为标准-RTU协议。

6 系统软件模块

综合能耗显示

Acrel-5000能源管理系统成功登录并进入主页面。主页显示楼宇图片、楼宇基本信息、楼宇当月用电量饼状图及各种能源消耗情况。根据选择的建筑，加载建筑图片，可以选择时间查看建筑能耗，选择建筑或时间后自动刷新。默认为当天。

支路能耗概述

Acrel-5000能源管理系统可根据分类能耗的分支名称查询能耗，显示当日当月用电量峰值（电能对应大需求值），当日、当月用电量、当年用电量及昨天、上月同期、上年同期用电量对比；过去 48 小时、31 天、12 个月和 3 年的能耗以条形图显示；曲线图显示15分钟内的负载能耗趋势（功率表显示功率曲线，流量计显示流量曲线），

分支能量

Acrel-5000能源管理系统可以统计一定时间段内各分支机构的日、周、月、季、年能耗。选择要查询的分支，点击“加载数据”，查看各分支的能耗趋势。可根据已有的日期或自定义时间进行查询，并以图表的形式显示分行总能耗。

各项目能耗概览

Acrel-5000能耗管理系统可进行能耗统计并按分项显示。其中，每日分项能耗同比分析图显示了不同分项当天和昨天的能耗直方图（蓝色条代表今天，绿色条代表昨天）；能源饼图显示了过去 31 天每个子项的能源消耗情况。堆叠图显示了过去 31 天各子项的能耗趋势；子项能耗排名图显示所选子项能耗值对应的前 10 个分支。

能源消耗（按项目）

Acrel-5000能耗管理系统可以统计一定时间段内各子项的日、周、月、季、年能耗。选择要查询的分支，“加载数据”在子项中查看各分支的能耗趋势，根据已有的日期或自定义时间进行查询。这里的分支都是通过基础数据中的分类和子项来配置的，默认查询的是当月的能耗。

能耗数据同比分析

Acrel-5000能耗管理系统可以对各类（电、水、气）及主要耗能设备的能耗进行去年同期值和上月同比值的分析，检查节能效果，根据分析结果实施节能。绩效考核、节能目标修订。

图表导出

Acrel-5000能源管理系统可以将分析结果、绘制的图形和表格导出到Excel。

用户管理

Acrel-5000能源管理系统的用户权限管理采用分级模式，系统管理员、后勤管理人员、设备维护人员三级，并自动记录所有操作的事件并带有时间戳，可建立良好的防事故措施。

为了使实时系统安全稳定运行，整个系统提供了可靠的安全保护措施。所有系统操作员都可以根据他们的权限被分配某些特征。这些特征定义了每个操作员对系统和各种活动的应用范围，如用户名、密码、操作权限和操作范围等特征。

u 配置选项

根据相关技术规范配置建筑的基本信息，如：建筑功能、建筑面积、空调面积、建筑地址等，其中建筑面积等信息将用于分析能耗每单位面积；

配置项目所用仪器的型号、型号、厂家等基本信息，并添加仪器可提供的监测参数信息。这里的配置影响能耗统计、时间段能耗统计、参数查询等功能；

配置项目中使用的所有计量器具，并保存计量器具的地址、变比、对应的采集器、代号、监控回路名称等信息；

可根据项目情况灵活配置分项能耗统计配置中涉及的表计、比例、计算方法等信息。这里的配置信息会影响能耗分析模块中各能耗类别和子项的功能。;

为各部门的能源消耗配置相应的计量器具、计算方法、比例和部门能源消耗计划。完成此配置后，将启用部门能耗分析功能模块；

配置建筑物内耗能区域对应的计量器具、计算方法、比例。完成此配置后，将启用区域能耗分析功能模块。

7 展望

根据武汉香格里拉大酒店写字楼扩建项目（二期）能耗运行效果分析，建立典型能耗分析模型进行统一分析。

u 建立建筑能耗计量体系，把握建筑能耗脉搏能耗监测管理软件，发现能耗黑幕，提高节能改造的针对性。

u 选用节能设备（节能灯、变频器、热回收装置）。

u 再好的节能设备，也控制不了浪费，起不到节能效果。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，节能设备正在实现节能。

u 通过能耗监测系统提供的同比分析数据，量化节能改造的结果，最大程度地展示节能效果。

8 结论

大型公共建筑总面积不到城市总建筑面积的4%，但总能耗却占全国城市总用电量的22%。20 次。公共建筑是节能减排的重点。做好武汉香格里拉大酒店的节能工作，对于推动和带动节能工作，实现节能减排目标具有重要意义。