涂志燕安：大型公共建筑能耗监测系统在大型共建中的应用

2023-06-17

涂志彦

上海嘉定安科瑞电器有限公司；

【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、分项的精确计量。能源资源运行监管职能。 清楚地描述建筑物的整体能源消耗状况； 实时监控各供电回路的电压、电流、功率等电源参数，识别有效负载和无效能耗，通过技术或行为节能手段实现建筑有效节能。

【关键词】：办公楼； 大型公共建筑； 节能； 能源消耗; 绿色建筑；

0 前言

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，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，为制定有效的节能减排政策和决策奠定基础。 随着我国城镇化进程的推进和经济的发展，我国建筑能耗总量呈持续增长趋势，且增长速度越来越快。 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。

以肥西中学为例,通过能耗在线监测系统的数据传输网络搭建、数据采集与分析,介绍了能耗在线监测系统在大型共建中的应用。

1 项目概况及建设目标

肥西中学创建于1957年，2001年成为合肥市示范性高中，2003年被评为安徽省示范性高中。校园占地面积约8万平方米，建筑面积为38000多平方米。 校园分为教学区、运动区、风景区、生活区和经济区五个功能区。 本项目主要为肥西中学主教学楼设计一套能源管理系统，实现能源消耗基础数据的智能化、自动化、可视化、可量化的采集和存储，从而降低能源使用成本，为建设节约能源起到作用。面向社会。

整个项目的能源计量类型包括电表和水表。 电表包括南楼教学楼1~6F及配电室、北楼教学楼1~5F及配电室安装的102只智能电表。 安装84台智能电表，实现主教学楼用电分项、分级计量； 水计量主要针对教学楼进水总管和重要水路。 电表配备标准DL/T 645-2007通讯协议，远传水表配备RS485通讯接口，标准-RTU通讯协议。

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《国家机关办公楼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》、《国家机关办公楼和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据传输技术规范》等相关技术导则。安徽省《公共建筑能耗监测系统》。 以此为基础，构建了符合用户实际需求的能耗在线监测系统。 该系统为肥西中学主教学楼完成了能耗表和能耗数据采集设备的安装，实现了建筑物能耗数据的采集和数据的远程传输。 数据统计和显示功能。 整个系统包括能耗数据原始采集、能耗数据在线传输、能耗数据在线分析诊断等，通过安装能耗计量装置，实现能耗数据原始采集； 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。 数据是指一种或多种分类的能耗数据，又细分为若干项。 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。 本项目涉及的能耗信息主要包括用电量和用水量等，根据分类分项计量系统的设计要求，本建筑用电量采用多功能瓦时计进行计量。电表、照明配电箱、空调配电箱、配电箱等专用配电箱安装多功能电表，实现电能的分项采集； 用水计量主要是通过远传计量水表，每栋楼的主进水管和每层楼的出水管都装有远传水表。

2.2 数据传输

数据传输是指原始分类、分项数据通过数据采集器或GPRS等远程通信方式将分散分布的建筑物的能耗原始数据上传至数据中心，并对数据进行处理，完成原始数据存储过程。 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。 安装好的手拉手连接最后连接到采集器，每条485总线连接的计量采集设备数量为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

通过综合能耗主界面，可以反映当年学校各类能源消耗量和折合标准煤的综合能耗，计算单位面积能耗； 界面下方显示当天、每小时的能耗曲线； 点击分类能耗上方区域，可跳转到分类能耗能源分析主界面； 您可以通过下拉框切换建筑物。

计算每小时、每天、每月和每年的用电量。 统计数据采用饼图、直方图、折线图、面积图等多种图形显示方式，直观地反映各种统计数据的数值、趋势和分布情况。

统计各区域、每台设备的用电量，准确定位耗电量的关键电路，制定节能绩效评价体系，推动节能降耗工作真正有效开展。 建立重点耗能设备运行记录档案，长期跟踪记录设备运行过程中的能效分析评价结果，并结合设备检修记录，为设备运行维护提供依据。

将各类和主要耗能设备能耗与上年同期和上月进行比较，检查节能效果。 根据分析结果进行节能绩效考核，修订节能目标。

按时间区分能源种类、负荷类型、区域用能，按小时、日、月、年、工作日、非工作日等对能源消耗数据进行对比分析，准确把握单位能源消耗量。 每日能耗可按时间段设置峰、平、谷，并可统计每个时间段的能耗，减少空闲时间的能耗。

通过高精度智能仪表，以技术手段实现自动化全时、高密度实时能耗监测，减少能耗“跑、漏、滴、漏”和计量误差。 实时监测现场仪表返回的数据，对电能进行合理控制和预警，及时发现和纠正运行过程中的异常用电，并随时处理。 根据需要设置重要设备的超标预警值，超标时进行提醒并主动记录。

三、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校园能耗管理监测管理系统，大型公共建筑能耗监测系统。 通过建立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，促进大型公共建筑提高节能运行管理水平。 为企业和政府机构制定有效的政策和决策提供参考和有力支持，通过能源综合管理系统软件对各电能计量点的用电量进行在线计量、动态监测、集中管理、科学考核。 有效的终端监控管理可以全面实现整体节能，为高耗能建筑的进一步节能改造提供依据。

参考

[1]《能效管理系统设计安装图集》：

关于作者：

涂志艳，女，安科瑞电气本科生，主要研究方向为智能电网供配电

随着我国经济的发展，国家办公建筑和大型公共建筑能耗高的问题日益突出。 为加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能运行管理，建设部、财政部联合印发《关于加强国家机关和大型公共建筑办公建筑节能管理的实施意见》 《建筑》、《国家机关办公楼和大型公共建筑节能监管体系建设实施方案》要求在全国逐步建立部级、省级、市级、区级能耗监测平台，最终形成全国联网的能耗监测平台。

能耗管理是近年来国家大力提倡的一个方向，主要针对一些大型企业工厂。 因为他们每年的能耗是一个非常大的数据量，所以目前有必要做好大型企业工厂的能耗管理工作。

企业能耗管理系统建成后，可实现以下目标：

(1) 中低压配电系统的实时监控、故障报警和自动化管理；

（2）实现各种能耗数据和能效指标的在线监测、自动采集和存储，并提供灵活多样的查询方式。 能源消耗种类包括：电、水、天然气；

(3)建立以物理空间、关键设备和分类分项为管理维度的管理体系，对能源消耗进行统计分析和内部核算；

(4)对各公共区域实行独立的能源消耗核算，实现能源成本分摊，实施能源消耗限额标准管理能耗管理系统 首页，规范能源使用方式，控制能源支出；

（5）通过人工输入建筑运行数据，评估当前各区域能耗水平，科学计算并实时监测建筑能耗指标；

(6) 提供多种能效分析工具，帮助管理者发现不合理的能源使用。

能源消耗管理系统主要是为企业工厂集能源使用、监测、分析和合理规划于一体的监控系统。 不仅可以帮助企业领导随时了解工厂的能源消耗情况，还可以帮助企业减少不必要的能源消耗。 必要的能源浪费，所以能耗管理系统是集能耗监控和能耗分析为一体的智能化系统。

企业引入该系统，不仅可以使企业能耗达到国家标准，而且可以在同等成本的情况下，增加本企业的产量，增加企业的利润。

源中瑞企业能耗管理系统可以帮助企业随时面对国家的检查，也可以借此增加自身的利润。 元中企业能源消耗管理系统是根据国家颁布的能源使用标准建立的，可适用于多个行业的多个企业。 欢迎有需要的用户前来咨询。