安(ān)科瑞 陳(chén)聰 周(zhōu)潔 陳正 於洋(yáng)

摘要：大型(xíng)公共建築(zhù)總(zǒng)麵積(jī)不(bù)足城鎮建築(zhù)總麵積的4%，但(dàn)總(zǒng)能(néng)耗卻占全國城(chéng)鎮(zhèn)總耗(hào)電量(liáng)的22%，大(dà)型公共建築單(dān)位(wèi)麵(miàn)積年耗電(diàn)量達到(dào)70～300KWh，為(wéi)普(pǔ)通居民住宅的10～20倍(bèi)。公(gōng)共建(jiàn)築(zhù)是(shì)節能大(dà)戶和節(jié)能主(zhǔ)要(yào)對象(xiàng)，做(zuò)好(hǎo)公(gōng)共(gòng)建(jiàn)築(zhù)節能工(gōng)作，對(duì)帶(dài)動全(quán)社會節能工作(zuò)，實現節能(néng)減(jiǎn)排目(mù)標(biāo)，落實(shí)“轉方(fāng)式，調結(jié)構"重大(dà)戰略具(jù)有重要(yào)意(yì)義。本(běn)文介紹中美信(xìn)托金(jīn)融大廈(shà)（總體）建築綜合建築，采用智(zhì)能電(diàn)力(lì)儀表采集配(pèi)電現場的(dí)各種電(diàn)參量和開關(guān)信(xìn)號。係統采(cǎi)用現(xiàn)場(cháng)就地組網(wǎng)的(dí)方式，組網後通(tōng)過(guò)現(xiàn)場總(zǒng)綫通訊(xùn)並(bìng)遠(yuǎn)傳(chuán)至(zhì)後台，通過(guò)Acrel-5000型(xíng)建(jiàn)築能耗(hào)監測(cè)係統實現(xiàn)配(pèi)電回(huí)路用電的實時監(jiān)控。

  關鍵詞(cí)：大型公(gōng)共建(jiàn)築；辦(bàn)公樓；能(néng)耗監測(cè)係(xì)統(tǒng)；

  1 引(yǐn)言(yán)

  目前，統計顯示，我(wǒ)國建(jiàn)築能(néng)耗約占全(quán)國(guó)總能耗的28%，在我國(guó)每年新(xīn)建的20億平方(fāng)米(mǐ)建築(zhù)中，其(qí)中(zhōng)99%是(shì)高(gāo)能耗(hào)建築(zhù)；而既有的建築(zhù)中(zhōng)，僅(jǐn)有4%采(cǎi)取了(liǎo)節能措(cuò)施(shī)。大型(xíng)公共建築不但(dàn)能(néng)耗密度(dù)高(gāo)，而且(qiě)能源(yuán)浪費(fèi)非常嚴重(zhòng)，具有巨(jù)大(dà)的(dí)節能空間(jiān)，建築(zhù)節能的(dí)推(tuī)廣已(yǐ)經勢(shì)在必行(háng)，節能(néng)降(jiàng)耗(hào)，計量先行。

  2 設(shè)計(jì)依據

  建築(zhù)能耗監測(cè)係(xì)統依照住房(fáng)和(hé)城鄉(xiāng)建(jiàn)設部製定(dìng)的(dí)《國家機(jī)關辦公建(jiàn)築(zhù)和大(dà)型公共建築能(néng)耗監測係統》設(shè)計和(hé)開發(fā)，設計依據(jù)充分，標(biāo)準*。

  ◆ 住房(fáng)和(hé)城(chéng)鄉建設(shè)部技(jì)術要(yào)求(qiú)

  《國家機關(guān)辦公建築和(hé)大型公共建(jiàn)築能耗(hào)監測(cè)係(xì)統(tǒng)分項(xiàng)能(néng)耗數據采集技術導(dǎo)則》

  《國(guó)家機關辦(bàn)公建築(zhù)和大(dà)型(xíng)公共建築能耗監(jiān)測係統分(fēn)項(xiàng)能(néng)耗(hào)數據傳(chuán)輸技術導(dǎo)則》

  《國(guó)家(jiā)機關(guān)辦公建築和大型(xíng)公共(gòng)建(jiàn)築(zhù)能(néng)耗監(jiān)測(cè)係統樓(lóu)宇分項計量(liáng)設計安(ān)裝(zhuāng)技術導則》

  《國家機關辦公建築(zhù)和大(dà)型公共建築(zhù)能耗(hào)監(jiān)測(cè)係統數據(jù)中心建(jiàn)設與維(wéi)護技(jì)術導則》

  《國(guó)家機關辦(bàn)公建(jiàn)築(zhù)和大(dà)型(xíng)公(gōng)共建(jiàn)築能耗監(jiān)測係(xì)統建設(shè)，驗收與運(yùn)行管理(lǐ)規範》

  《國(guó)家(jiā)機關辦(bàn)公建築和大型公(gōng)共(gòng)建(jiàn)築(zhù)能耗(hào)監(jiān)測(cè)係統(tǒng)軟件開發指導(dǎo)說(shuō)明書》

  ◆ 能耗(hào)計量裝置國家(jiā)及行業標(biāo)準

  DL/T 645-1997       多功能電(diàn)能表通信(xìn)規約(yuē)

  DL/T 645-2007       多(duō)功能(néng)電能(néng)表通信(xìn)規(guī)約

  CJ/T 188-2004       戶(hù)用計(jì)量儀(yí)表(biǎo)數據(jù)傳(chuán)輸(shū)技術條(tiáo)件(jiàn)

  GB/T 19582-2008   基(jī)於(yú)Modbus協(xié)議的(dí)工業(yè)自動(dòng)化網絡(luò)規(guī)範

  3 項目(mù)概(gài)況(kuàng)

  中美(měi)信托(tuō)金融大(dà)廈（總體）建築(zhù)能源(yuán)消耗主要能(néng)耗為(wéi)用電，對(duì)其(qí)配(pèi)電(diàn)室(shì)和(hé)樓層配電箱(xiāng)用(yòng)電(diàn)進行(háng)計(jì)量管理。整(zhěng)個(gè)能(néng)耗在綫(xiàn)監(jiān)測(cè)係統的總(zǒng)體(tǐ)架構(gòu)由一個(gè)節能監(jiān)管中心(xīn)，多(duō)個現(xiàn)場采集計量係統組成，計量係(xì)統之間通(tōng)過(guò)局域網進行通訊(xùn)。設置能源管(guǎn)理(lǐ)中心，將各用(yòng)能(néng)節(jié)點(diǎn)安裝的(dí)能源(yuán)計量(liáng)數據(jù)通過(guò)局(jú)域網傳至數據(jù)中心，軟件可依據(jù)不(bù)同權限(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)中心服(fú)務(wù)器(qì)，實(shí)時(shí)查看能(néng)耗情況(kuàng)。係統(tǒng)管(guǎn)理(lǐ)平(píng)台軟(ruǎn)件采(cǎi)用(yòng)C/S結構(gòu)，可以實(shí)現完整(zhěng)的管理，操(cāo)作(zuò)功能，對(duì)客戶(hù)端的用戶(hù)，在(zài)通(tōng)過(guò)多(duō)種授權驗證後，同(tóng)樣提供(gōng)查詢(xún)，數(shù)據分(fēn)析(xī)結(jié)果(guǒ)展(zhǎn)示，管理，監控(kòng)等(děng)功能(néng)。

  4 設(shè)備選型(xíng)

  ※ 多功(gōng)能網(wǎng)絡儀表(biǎo)

  功能(néng)：有(yǒu)功電度，電流，電壓，有(yǒu)功(gōng)功率，功率(shuài)因素

  精度等級(jí)：不(bù)低於0.5級(jí)；互感器(qì)精(jīng)度(dù)：不低於0.5級(jí)

  電(diàn)氣接口：RS-485

  通信協(xié)議：MODBUS-rtu

  ※ 數(shù)據(jù)采(cǎi)集(jí)的(dí)功(gōng)能

  1 提(tí)供(gōng)計量裝置(zhì)靜(jìng)態信息人工錄入功能(néng)能按各計(jì)量裝(zhuāng)置，各(gè)分類，分項能(néng)耗(hào)的(dí)關(guān)係(xì)進行設(shè)置(zhì)；

  2 能靈活(huó)設置(zhì)各計量裝(zhuāng)置通(tōng)信(xìn)協議(yì)，通信(xìn)通道(dào)以(yǐ)及(jí)計(jì)量裝(zhuāng)置名(míng)稱，配置位(wèi)置等(děng)基本屬性(xìng)；

  3 能(néng)在(zài)綫監測係(xì)統內各計量裝置和傳輸設備(bèi)的通信(xìn)狀(zhuàng)態，具(jù)故障報(bào)警提示(shì)功能；

  4 能靈活設(shè)置(zhì)係統(tǒng)內各采集(jí)設備(bèi)數據數據(jù)采集(jí)周(zhōu)期。不(bù)宜(yí)大於(yú)15min。

  5 係(xì)統架(jià)構(gòu)

  安(ān)科(kē)瑞Acrel-5000建築能耗分析管(guǎn)理(lǐ)係統以工作站主(zhǔ)機，通訊(xùn)設(shè)備，測(cè)控(kòng)單元為(wéi)基本工具，為大型公共(gòng)建(jiàn)築(zhù)的(dí)實時數據采集(jí)，開關狀(zhuàng)態(tài)監測及遠程管(guǎn)理與控製(zhì)提(tí)供(gōng)了基(jī)礎(chǔ)平台，它可(kě)以和檢(jiǎn)測，控製(zhì)設(shè)備(bèi)構成(chéng)任意(yì)復雜(zá)的監(jiān)控係(xì)統。該(gāi)係(xì)統主要采用分層分布式計算機網(wǎng)絡結構(gòu)，如係統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(tú)所示：中(zhōng)美(měi)信托金融大廈(shà)（總體(tǐ)）建(jiàn)築能耗管(guǎn)理(lǐ)係統站控(kòng)管理(lǐ)層(céng)及(jí)網絡(luò)通(tōng)訊(xùn)層(céng)。

係統結構(gòu)圖(tú)

  該建設項目(mù)中美(měi)信托(tuō)金融(róng)大廈(shà)（總體）建(jiàn)築安(ān)裝的385塊多(duō)功能電(diàn)表，電表(biǎo)通訊(xùn)協(xié)議為標準(zhǔn)MODBUS-RTU協(xié)議(yì)，配(pèi)置多(duō)台(tái)智能(néng)網關(guān)采(cǎi)集電(diàn)表數(shù)據(jù)；第(dì)三方(fāng)遠傳水表共112個(gè),通訊協(xié)議(yì)，通(tōng)訊協議(yì)為(wéi)標(biāo)準(zhǔn)MODBUS-RTU協議。

  6 係(xì)統軟件模塊

  綜合能(néng)耗(hào)展示

  Acrel-5000能(néng)耗管理係統登(dēng)陸(lù)成功(gōng)進入(rù)主(zhǔ)頁麵(miàn)，主頁麵(miàn)顯(xiǎn)示(shì)該建築的建築(zhù)圖(tú)片(piàn)，建築(zhù)基(jī)本信(xìn)息,建築當月(yuè)分項用電(diàn)餅圖(tú)和(hé)各種能源的消耗(hào)量(liáng)。根(gēn)據(jù)所選(xuǎn)的(dí)建築，對其建築(zhù)圖片進行(háng)加載(zǎi)，可(kě)以(yǐ)選擇時(shí)間(jiān)查看(kàn)建築(zhù)能耗情況(kuàng)，選(xuǎn)擇(zé)建築或時間(jiān)後自動(dòng)刷(shuā)新(xīn)，默(mò)認為當(dāng)天(tiān)。

  支(zhī)路能耗概況

  Acrel-5000能耗管理(lǐ)係統(tǒng)可以(yǐ)根據分類(lèi)能耗(hào)的支(zhī)路(lù)名稱查(chá)詢用(yòng)能情況，顯示當(dāng)日和當(dāng)月(yuè)的用能峰(fēng)值(zhí)，當日用(yòng)能，當(dāng)月用(yòng)能(néng)，當(dāng)年(nián)用(yòng)能以(yǐ)及昨(zuó)天同期用能，上月(yuè)同期用能，上年同期(qī)用能的(dí)比較情(qíng)況(kuàng)；以柱(zhù)狀圖顯(xiǎn)示(shì)過去(qù)48小時，31天，12個(gè)月(yuè)，3年的能耗情況；以曲(qū)綫圖(tú)顯(xiǎn)示(shì)15分(fēn)鐘(zhōng)的負(fù)荷用能走勢（電表顯示功率(shuài)曲綫，流量表顯示流速(sù)曲綫(xiàn)），並(bìng)顯示當前(qián)值，15分鐘內的(dí)峰值。

  支路用(yòng)能

  Acrel-5000能耗(hào)管(guǎn)理係統可以統計各(gè)支(zhī)路某(mǒu)段時間內(nèi)逐日，逐(zhú)周(zhōu)，逐月，逐(zhú)季(jì)，逐年用能(néng)。選(xuǎn)擇需要(yào)查詢的(dí)支路，點擊(jī)‘加(jiā)載數(shù)據’查(chá)看(kàn)各(gè)支路用(yòng)能(néng)趨勢，可(kě)根據已有(yǒu)的日期或(huò)者自定義時(shí)間進行查詢(xún)，並可以將(jiāng)支路用能顯示合計，以圖表形(xíng)式(shì)顯示(shì)。

  分(fēn)項(xiàng)能(néng)耗(hào)概(gài)況

  Acrel-5000能耗管理係(xì)統可以按照(zhào)分(fēn)項進行能耗(hào)統計與顯(xiǎn)示。其(qí)中，日(rì)分(fēn)項用能同比分(fēn)析圖顯(xiǎn)示(shì)不(bù)同(tóng)分(fēn)項的當日(rì)與(yǔ)昨(zuó)日能(néng)耗柱(zhù)狀(zhuàng)圖(tú)（藍(lán)色(sè)柱(zhù)表(biǎo)示今(jīn)日，綠色柱表示(shì)昨(zuó)日）；用(yòng)能(néng)餅(bǐng)圖(tú)顯示各分項(xiàng)過去31天(tiān)的(dí)用能占比；堆積(jī)圖(tú)顯(xiǎn)示各(gè)分項(xiàng)過去31天的(dí)能(néng)耗(hào)趨(qū)勢(shì)；分(fēn)項用能(néng)排名圖(tú)顯示(shì)被(bèi)選(xuǎn)中(zhōng)分項(xiàng)對應(yīng)能(néng)耗值(zhí)靠前位的支路。

  分項(xiàng)用(yòng)能

  Acrel-5000能(néng)耗(hào)管理係統可以統計(jì)各分項某(mǒu)段時間(jiān)內(nèi)逐(zhú)日(rì)，逐周，逐月(yuè)，逐(zhú)季(jì)，逐年用(yòng)能。選擇(zé)需(xū)要(yào)查詢的支路，‘加載(zǎi)數(shù)據(jù)’查看分項(xiàng)中(zhōng)各支路用能趨勢，可(kě)根(gēn)據已(yǐ)有的(dí)日(rì)期(qī)或者自(zì)定義時間(jiān)進行(háng)查詢(xún)。這裏的支路都是(shì)通過基礎(chǔ)數據中分類分項的(dí)配(pèi)置而(ér)來，默認(rèn)查(chá)詢(xún)的(dí)是當月的(dí)能(néng)耗。

  能耗數(shù)據(jù)同(tóng)比(bǐ)環(huán)比分析

  Acrel-5000能耗(hào)管理係統可(kě)將各種類(lèi)型(xíng)（電，水，氣）和各(gè)主(zhǔ)要(yào)耗能(néng)設備(bèi)的能(néng)耗與去年同(tóng)期(qī)值和(hé)上月(yuè)值進行(háng)同比環比(bǐ)分(fēn)析(xī)，檢(jiǎn)驗節(jié)能效果(guǒ)，根據(jù)分析結(jié)果執行節能績效(xiào)考(kǎo)核，以(yǐ)及(jí)節(jié)能(néng)目(mù)標(biāo)的修(xiū)正。

  圖表導出

  Acrel-5000能(néng)耗管理係統(tǒng)可(kě)將分(fēn)析的結(jié)果，繪製(zhì)的圖(tú)，表(biǎo)導(dǎo)出到Excel中。

  用戶管(guǎn)理

  Acrel-5000能(néng)耗管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)用(yòng)戶權限管理采用分級(jí)模式(shì)，為(wéi)係(xì)統(tǒng)管理員，後(hòu)勤管(guǎn)理人員(yuán)，設備(bèi)維護人員(yuán)三(sān)級，並對所有操作自動(dòng)進(jìn)行帶時(shí)標事件(jiàn)記錄(lù)，可(kě)建(jiàn)立良好(hǎo)的反(fǎn)事(shì)故(gù)措(cuò)施。

  為了(liǎo)使實(shí)時係統能夠(gòu)安全穩定運行，整個(gè)係統(tǒng)提(tí)供可(kě)靠的安全保(bǎo)護措施，所(suǒ)有的係統操作員能(néng)夠根(gēn)據權(quán)限(xiàn)大(dà)小(xiǎo)賦(fù)予(yú)某(mǒu)特性，這(zhè)些特(tè)性規(guī)定(dìng)了(liǎo)各(gè)個操作(zuò)員(yuán)對係(xì)統及各種活(huó)動的適(shì)用(yòng)範(fàn)圍(wéi)，如用(yòng)戶(hù)名，口(kǒu)令字(zì)，操(cāo)作權限及操(cāo)作範(fàn)圍(wéi)等特性(xìng)。

  ※ 配(pèi)置(zhì)選(xuǎn)項

  依(yī)照相關技(jì)術規範配(pèi)置建(jiàn)築物的基本信息(xī)，例如：建(jiàn)築功能，建(jiàn)築(zhù)麵積(jī)，空調麵(miàn)積，建(jiàn)築地(dì)址等(děng)，其(qí)中建築麵積(jī)等(děng)信(xìn)息將(jiāng)用能(néng)單位(wèi)麵(miàn)積(jī)能(néng)耗分析；

  配(pèi)置項(xiàng)目中使用(yòng)的儀表的(dí)類型(xíng)，型(xíng)號(hào)，生產廠家(jiā)等基本信息，並添加該(gāi)型儀表(biǎo)所能提(tí)供的(dí)監(jiān)測參數(shù)信息(xī)，此處配(pèi)置情況(kuàng)影響能(néng)耗統計，分(fēn)時(shí)段用能(néng)統(tǒng)計，參數(shù)查詢(xún)功能；

  配置(zhì)項目(mù)中(zhōng)使用(yòng)到的(dí)所有(yǒu)計量儀表，保存(cún)計量(liáng)儀表(biǎo)的地址，變(biàn)比(bǐ)，對(duì)應的采集器，代碼，監測回(huí)路的名稱(chēng)等信息；

  配(pèi)置分(fēn)項能(néng)耗(hào)統計時涉及到的計(jì)量(liáng)表(biǎo)計(jì)，所占比(bǐ)例，運算方(fāng)式等信(xìn)息(xī)，可(kě)根據項(xiàng)目(mù)情(qíng)況靈活(huó)配置(zhì)，此(cǐ)處(chǔ)配(pèi)置(zhì)信息(xī)將影響各分類能耗分項(xiàng)用能分(fēn)析小(xiǎo)模(mó)塊(kuài)中的(dí)功能；

  配(pèi)置(zhì)各部(bù)門用(yòng)能對應(yīng)的計量儀表，運(yùn)算(suàn)方式(shì)，所(suǒ)占(zhān)比例(lì)以及部(bù)門用能(néng)計劃，完(wán)成此項配置(zhì)後將(jiāng)啟用部門(mén)能(néng)耗(hào)分析(xī)功能模塊；

  配置建築物中某用能(néng)區域對應的計(jì)量儀表(biǎo)，運算(suàn)方(fāng)式，所(suǒ)占(zhān)比(bǐ)例(lì)，完成(chéng)此(cǐ)項(xiàng)配(pèi)置後將啟(qǐ)用(yòng)區域能(néng)耗分析功能模塊(kuài)

  7 前景(jǐng)展(zhǎn)望

  根據(jù)中(zhōng)美信托(tuō)金(jīn)融大廈(shà)（總體）建築(zhù)能(néng)耗運行效果分析，建(jiàn)立典型能耗分析(xī)模(mó)型，統一分(fēn)析。

  ◆ 建立(lì)建(jiàn)築能耗(hào)計量(liáng)體(tǐ)係(xì)，把(bǎ)脈(mài)建(jiàn)築能(néng)耗，發現能耗黑幕，節(jié)能改造(zào)更有針(zhēn)對(duì)性(xìng)，同時(shí)通過計量收(shōu)費(fèi)，績效考核等(děng)管理措(cuò)施鞏(gǒng)固節能改(gǎi)造成果。

  ◆ 選擇節能設備(bèi)（節(jié)能燈，變(biàn)頻器，熱(rè)量回收裝(zhuāng)置(zhì)）。

  ◆ 再好的(dí)節(jié)能設備(bèi)，管不住(zhù)浪費(fèi)也無法發(fā)揮節(jié)能(néng)效(xiào)果，通(tōng)過增加自動化節(jié)能設備，製定設(shè)備運(yùn)行策略，減(jiǎn)少(shǎo)人(rén)為幹預，集(jí)中管控，使(shǐ)節(jié)能設(shè)備(bèi)正在實現(xiàn)節(jié)能。

  ◆ 通過(guò)能耗監(jiān)測係統(tǒng)提供的同環(huán)比分析數(shù)據(jù)量化(huà)節(jié)能改造成果，展現節能效(xiào)果(guǒ)。

  8 結束(shù)語(yǔ)

  大(dà)型公共(gòng)建築總麵積不(bù)足城(chéng)鎮(zhèn)建築(zhù)總麵積(jī)的4%，但總能耗卻占全國城鎮總耗電(diàn)量的(dí)22%，大型(xíng)公(gōng)共建築(zhù)單(dān)位(wèi)麵積年(nián)耗電(diàn)量達到70～300KWh，為普通(tōng)居(jū)民住(zhù)宅(zhái)的10～20倍。公(gōng)共建築是(shì)節(jié)能(néng)大戶和節能主(zhǔ)要對象，做(zuò)好(hǎo)中美(měi)信(xìn)托(tuō)金融大(dà)廈的節(jié)能(néng)工作，對(duì)帶動節能工(gōng)作，實現節(jié)能減(jiǎn)排目標具(jù)有重(zhòng)要意(yì)義。

  參考文獻(xiàn)：

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  [2].DGJ08-2068-2012 《上海市公(gōng)共建(jiàn)築(zhù)用(yòng)能(néng)監測係統(tǒng)工程(chéng)技術(shù)規範》