新米兰体育 師晴晴
(米兰，江蘇 江陰 214405)
【摘要】：本文主要介紹了廣東(dong) 某司法局節約型建築節能監管平台的建設，著重闡述了Acrel-5000建築能耗分析管理係統軟件，及其實現分散式采集和集中控製管理的智能化節能監控體(ti) 係。--國家機關(guan) 辦公建築中的能耗分析管理係統
【關(guan) 鍵詞】：機關(guan) 大樓;智能電測表;建築能耗分析:國家機關(guan) 辦公建築中的能耗分析管理係統
【正文】：
1 前言
我國目前是世界上**位能源生產(chan) 國和消費國。能源供應的持續增長，為(wei) 經濟社會(hui) 發展提供了重要的支撐;同時，能源消費的快速增長，為(wei) 世界能源市場創造了廣闊的發展空間。中國已經成為(wei) 世界能源市場不可或缺的重要組成部分，中國的發展對維護全球能源**，正發揮著越來越重要的積極作用。
在我國，建築能耗約占總能耗的27%以上，而且還在以每年1個(ge) 百分點的速度增加。據住房和城鄉(xiang) 建設部統計數字顯示，我國每年城鄉(xiang) 建設新建房屋建築麵積近20億(yi) 平方米，其中80%以上為(wei) 高能耗建築;既有建築近400億(yi) 平方米，95%以上是高能耗建築。建築能耗占國內(nei) 總能耗的比例逐年快速上升，為(wei) 應對上述情況，我國新建建築已經基本實現按節能標準設計，這個(ge) 比例已高達95.7%，但是，施工階段執行節能設計標準的比例僅(jin) 為(wei) 53.8%。
據統計，我國國家機關(guan) 辦公建築和大型公共建築總麵積不足城鎮建築總麵積的4%，但年耗電量約占國內(nei) 城鎮總耗電量的22%，每平方米年耗電量是普通居民住宅的10～20倍，是歐洲、日本等發達國家同類建築的1.5～2倍。
由此看來，節能減排是我國當前及將來發展中所麵臨(lin) 並亟待解決(jue) 的重大問題。實際上，十一五規劃已經為(wei) 減少能源浪費和降低廢氣排放製定了具體(ti) 的目標，國務院印發的發展改革委會(hui) 同有關(guan) 部門製定的《節能減排綜合性工作方案》，明確了中國實現節能減排的目標任務和總體(ti) 要求。
為(wei) 了我國長遠可持續的發展，為(wei) 了我國能源的**，也為(wei) 了把我國建設成一個(ge) 和諧、現代化的文明社會(hui) ，節能減排是完成的既定目標。為(wei) 達到上述目標，作為(wei) 占總能耗1/4還多的建築物，迫切需要建立一套完整的能耗監測係統，特別建立一套國家機關(guan) 辦公建築和大型公共建築能耗監測係統，這是節能減排的必要措施。
2 係統設計依據及技術規範
建築能耗監測係統是在住房和城鄉(xiang) 建設部製定的《國家機關(guan) 辦公建築和大型公共建築能耗監測係統》技術規範的出台後完成設計和開發的。因此，設計依據充分、技術標準正確，並且為(wei) 節能減排提供了預留接口。
本係統設計依據的技術規範包括：
1、住房和城鄉(xiang) 建設部技術要求
《國家機關(guan) 辦公建築和大型公共建築能耗監測係統分項能耗數據采集技術導則》
《國家機關(guan) 辦公建築和大型公共建築能耗監測係統分項能耗數據傳(chuan) 輸技術導則》
《國家機關(guan) 辦公建築和大型公共建築能耗監測係統樓宇分項計量設計安裝技術導則》
《國家機關(guan) 辦公建築和大型公共建築能耗監測係統數據中心建設與(yu) 維護技術導則》
《國家機關(guan) 辦公建築和大型公共建築能耗監測係統建設、驗收與(yu) 運行管理規範》
《國家機關(guan) 辦公建築和大型公共建築能耗監測係統軟件開發指導說明書(shu) 》
2、國家及行業(ye) 相關(guan) 標準
GB50052-2009 供配電係統設計規範
DL/T 698 電能信息采集與(yu) 管理係統
MODBUS_RTU 多功能電表通信規約
CJ/T 188-2004 戶用計量儀(yi) 表數據傳(chuan) 輸技術條件
GB/T 19582-2008 基於(yu) Modbus協議的工業(ye) 自動化網絡規範
GB 9254-1998 信息技術設備的無線電騷擾限值和測量方法
GB/T 17168-1998 信息技術設備抗擾度限值和測量方法
GB/T 17626-1998 電磁兼容試驗和測量技術
3 建築能耗分析管理係統應用實例
廣東(dong) 某市級司法中心，總占地麵積85畝(mu) ，總建築麵積9.2萬(wan) 平方米，工程建設投資4億(yi) 元，建成後的機關(guan) 大樓，供區法院、檢察院、公安局、政法委在內(nei) 的政法係統單位辦公使用。
該項目有1#(公安局)、2#(法院、檢察院)兩(liang) 個(ge) 變配電室，室內(nei) 的配電櫃中安裝了新米兰体育332塊PZ係列可編程智能電測表。為(wei) 了能夠實現電力參數實時遙測、電能計量、電能報表等功能，係統采用了Acrel-5000能耗監測管理係統，做到集中管理、集中控製，解決(jue) 了值班人員現場抄表的煩瑣，及以往定期手工抄表帶來的低效率和數據可靠性不高的問題。並且預留了擴展接口，可方便進行水、氣以及其他能源消耗監測的擴展接入，具有投資少、簡明實用、便於(yu) 智能管理等優(you) 點。
3.1 係統結構
司法中心的值班室位於(yu) 1#公安局負一層變配電室旁，配置一台工業(ye) 網絡交換機;2#變配電室現場采用13根總線，使用一台16口的串口服務器，通過光纖連接至1#值班室內(nei) 的交換機上;1#變配電室現場采用13根總線，使用一台16口的串口服務器，連接至值班室內(nei) 的交換機;再通過大樓的局域網把數據傳(chuan) 輸到後台係統。
Acrel-5000能耗監測管理係統拓撲結構如圖1。
圖1 係統拓撲結構圖
Acrel-5000能耗監測管理係統采用了分布式結構，按功能或區域進行劃分，模塊化設計。整個(ge) 係統分為(wei) 三層，即現場層、中間層、主控層。
現場層主要任務是將現場的各種配電係統的運行參數進行采集和測量，並將采集和測量的各種數據傳(chuan) 輸給監控係統。項目中主要使用了新米兰体育PZ係列可編程智能電測表共計300餘(yu) 台，實現了現場300餘(yu) 點位的監控及管理。以上設備均相互獨立完成各自的功能，不依賴主控計算機運行，具備RS-485 通信接口，通過現場的RS-485總線將檢測到的各項電參數和狀態信號實時傳(chuan) 輸到中間層的數據處理單元—通訊服務器。
中間層位於(yu) 現場層與(yu) 主控層之間，采用高性能、嵌入式通訊服務器。通訊服務器負責把現場層儀(yi) 表采集的數據經過網絡通信聯接、數據交換上傳(chuan) 到主控層，是主控層與(yu) 現場層的橋梁。
主控層位於(yu) 1#公安局變配電室旁的值班室，配置高性能、高可靠性工業(ye) 級計算機、UPS不間斷電源、打印機等。Acrel-5000能耗監測管理係統安裝在主控計算機上，通過軟件的人機界麵和各種控製功能實現對整個(ge) 大樓電力係統的能耗監控及分析管理。
3.2 設備參數列表
3.3 係統功能介紹
現場低壓配電係統主要有8台10/0.4 kV配電變壓器和2台應急發電機，本係統主要負責對低壓進線及相應配出回路的實時動態監測。
進線回路采用PZxx-E4/KC，它能測量三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、有功電能、無功電能等多種電參量，並帶有4路光電隔離開關(guan) 量輸入接點和2路繼電器控製輸出接點,帶RS485通訊接口。
配出回路采用PZxx-AI3/KC，它能測量三相電流，帶有4路光電隔離開關(guan) 量輸入接點和2路繼電器控製輸出接點，帶RS485通訊接口。
進入係統後通過遙測我們(men) 可以查看各回路的三相線電壓、電流、功率、電能等電參量。遙信功能則實現了顯示現場設備的運行狀態，主要包括：開關(guan) 的分、合閘運行狀態和通訊故障報警，斷路器變位時會(hui) 發出報警信號。如下圖2，高壓配電係統主要監測了高壓回路的運行狀態，紅色代表合閘，綠色代表分閘;並在畫麵上動態顯示三相電流、線電壓。
圖2 1#(公安局)高壓配電係統圖
圖3的低壓配電係統主要監測了運行設備的電參量，其中包括：進線三相電流，功率，功率，電能，頻率等電參量及配出回路的三相電流。
圖3 T1變壓器低壓配電係統圖
係統通訊狀態圖，可實時查看係統各設備通訊運行情況，見圖4。
圖4 1#(公安局)配電室通訊狀態
遠程抄表功能，完成對各主要回路的實時遠程集抄功能。並根據時間段可以查詢各回路的能耗情況，定期打印電能報表，見圖5。
圖5 電能報表
趨勢曲線，可直觀的查看回路的負荷運行情況，並進行不同時間段之間的能耗曲線比較，見圖6。
圖6 趨勢曲線
3.4 能耗管理係統實施效果
機關(guan) 辦公大樓內(nei) 的能耗分析管理係統經過近一年的運行,已積累了一定量的能耗數據，管理人員已可以使用此係統對樓內(nei) 各分項係統、各個(ge) 供電回路進行實時監測,多次及時地糾正了個(ge) 別辦公室在非工作時間忘記關(guan) 燈、空調及辦公設備的行為(wei) 。通過對曆史能耗數據的統計分析,已掌握了電耗在各大樓內(nei) 分項係統中的分布情況以及各部門的能耗情況。Acrel-5000能耗監測管理係統為(wei) 國家機關(guan) 辦公建築的節能管理工作提供了客觀的量化依據。
4 結束語
節能減排是我國當前及將來發展中所麵臨(lin) 並亟待解決(jue) 的重大問題。此司法中心項目上的成功應用，證明了Acrel-5000能耗監測管理係統為(wei) 國家機關(guan) 辦公建築的實時數據采集及遠程管理與(yu) 控製提供了基礎平台，實現建築分項能耗的自動采集，自動匯總及分析，該係統能夠得到大型建築實時能耗，並為(wei) 降低其建築能耗和提高建築能效，提供了決(jue) 策依據和參考;為(wei) 進一步推進能耗統計，能源審計，能效測評等工作提供了關(guan) 鍵數據。
參考文獻：
[1]《電力電測數字儀(yi) 表原理與(yu) 應用指南》， 任致程、周中，中國電力出版社
[2]新米兰体育電氣股份有限公司產(chan) 品手冊(ce) .2013.01.版
[3] [2008]114號文《關(guan) 於(yu) 印發國家機關(guan) 辦公建築和大型公共建築能耗監測係統建設相關(guan) 技術導則的通知》
作者簡介：
師晴晴（1985－），女，漢族，本科，工程師，主要研究方向為(wei) 智能建築供配電監控係統
QQ：2880157874 T：0510-86189390 M:18860995120 F:0510-86179930 E-MAIL:2880157874@qq.com
網址：https://www.jyacrel.cn https://ecc.jyacrel.cn/
