发布日期：2022/6/6

赵斌

  安科瑞电气股份有限公司    上海嘉定  201801

摘要    本文以Acrel-5000能耗监测系统在柳州华美达酒店项目SPA中心的应用为案例，介绍Acrel-5000能耗监测系统可以实现对现场设备的系统集成，数据的采集、传输以及存储，从而实现对建筑的分类、分项能耗计量，验证了该系统的功能及实用性。

关键词    能耗监测  Acrel-5000  系统集成  柳州华美达   酒店 

1 引言

    随着中国城市化进程的推进、经济的发展，我国建筑能耗总量呈持续增长的态势，并且增长速度有越来越快的趋势。目前，我国已经是世界上的第二大能源生产国和消费国，统计显示，我国建筑能耗约占全国总能耗的28%，在我国每年新建的20亿平方米建筑中，其中99%是高能耗建筑；而既有的建筑中，仅有4%采取了节能措施。如果任由建筑能耗照此速度增长，必然给中国能源供应安全带来极大的压力，因此建筑节能势在必行。本文通过对柳州华美达酒店SPA中心能耗监测系统案例的分析，简单介绍下Acrel-5000能耗监测系统在酒店项目中的应用。

2 设计依据

    DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能监测系统工程技术规范》

    GB-T 15587-2008 《工业企业能源管理导则》

   《评价企业合理用电技术导则GB》

   《企业节能规划编制通则》

   《企业能源审计技术通则-GB》

    GBT23331-2009《能源管理体系要求》

    GB-50052-2009 《供配电系统设计规范》

    能耗计量装置国家及行业标准

    DL/T 645-1997       多功能电能表通信规约

    DL/T 645-2007       多功能电能表通信规约

    CJ/T 188-2004       户用计量仪表数据传输技术条件

    GB/T 19582-2008     基于Modbus协议的工业自动化网络规范

3 项目概况

    柳州华美达酒店位于广西柳州市柳东新区，项目总用地面积28000平方米，总建筑面积58000平方米，地面建筑层数16层，地下室2层，建筑高度为63米，为五星级酒店，属于一类高层建筑，SPA中心位于酒店三层。                       

    本项目针对酒店SPA中心的用电及空调热量消耗进行监控。监控点的具体分布情况为：

SPA中心的配电回路安装一块ACR220E的多功能电表，SPA中心中央空调的进水处安装一台电磁流量计，并在空调进出口处设置两个温度探头，配合热量积算仪计算出空调热能消耗。

    安科瑞电气股份有限公司于2014年承接了柳州华美达酒店SPA中心能耗监测系统的设计与实施。系统采用Acrel-5000型能耗监测系统，主要实现对SPA中心用电量和空调热量消耗的在线监测，方便了对该建筑的能耗管理。

4 系统架构

    安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系统以工作站主机、通讯设备、测控单元为基本工具，为华美达酒店的实时数据采集提供了基础平台，它可以构成任意复杂的监控系统。该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：

         

5 系统软件模块

    5.1 综合能耗主界面

 

    反映建筑物当年用能各分类能耗和折算为标准煤的综合能耗，界面下方显示用电和空调用水的当日逐时用能曲线。

    5.2 分类能耗主界面

    反映某分类能耗（例如电）当日及昨日同期、当月及上月同期、当年及上年同期的用能及对比，增长百分比及增加值；

    反映某分类能耗过去48小时、过去31天、过去12个月、过去3年的用能趋势；

    反映某分项能耗的当月用能饼图；

    反映某分类能耗当年各月用能同比分析图；

 

    5.3 分类能耗支路用能统计报表

    可灵活选择支路，并统计某段时间内支路用能的日、月、周、季、年用能；

    通过透视表功能强大，用户可进行多种数据统计，并对数据进行组合排序；

    统计数据可通过柱状图、点线图、堆积图、饼图等多种图表展示；

    统计数据可导出至Excel；

 

    5.4 分类能耗支路非工作日用能

    统计对各支路工作日和非工作日用能，非工作日可通过系统灵活设置；

    统计数据可导出至Excel；

 

    5.5 分类能耗支路同比分析

    统计各支路当年每月用能及去年同期用能；

 

    5.6 分类能耗支路用能集抄

    查询各支路任意两个时间的表计读数，并计算出差值，时间精度到分钟；

 

    5.7 分类能耗支路用能集抄

    可查询任一支路某段时间内的用能参数（例如电压、电流、功率、功率因素、谐波等），具体可查询的参数与安装的仪表和系统配置有关，查询时不可跨月；

    数据以图表或表格的形式显示，图表可通过鼠标操作放大、缩小、移动；可对数据进行排序（最大值、最小值）；

    统计数据均可导出至Excel；

 

    5.8 配置选项

    依照相关技术规范配置建筑物的基本信息，例如：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能单位面积能耗分析；

    配置项目中使用的仪表的类型、型号、生产厂家等基本信息，并添加该型仪表所能提供的监测参数信息，此处配置情况影响能耗统计、分时段用能统计、参数查询功能；

    配置项目中使用到的所有计量仪表，保存计量仪表的地址、变比、对应的采集器、代码、监测回路的名称等信息；

    配置分项能耗统计时涉及到的计量表计、所占比例、运算方式等信息，可根据项目情况灵活配置，此处配置信息将影响各分类能耗分项用能分析小模块中的功能；

    配置各部门用能对应的计量仪表、运算方式、所占比例以及部门用能计划，完成此项配置后将启用部门能耗分析功能模块；

    配置建筑物中某用能区域对应的计量仪表、运算方式、所占比例，完成此项配置后将启用区域能耗分析功能模块。

6 硬件选型

    站控管理层采用一台工控机、一台A4打印机、一台在线式UPS电源。通讯层设备采用一个8口串口服务器。

    现场设备层: 是数据采集终端，主要由智能仪表组成，电力仪表通过屏蔽双绞线RS485接口，采用MODBUS通讯协议总线型连接接入通讯服务器，经通讯服务器和交换机到达监控主机，现场仪表通过双绞线以手拉手方式进行通讯连接，每根总线的仪表数量在25只以内。

    本项目的监控点位于华美达酒店三层的SPA中心，在SPA中心的强电井内的配电箱上安装一块ACR220E的多功能仪表，在SPA中心中央空调的进水处安装一台电磁流量计，并在空调进出口处设置两个温度探头，配合威尔泰的WTX-6610R热量积算仪计算出空调热能消耗。两种类型的仪表通过两根总线分别接入到数据采集装置上。

7 软件设计思路

    能耗监测系统软件设计所要遵循的原则是：系统的安全性、系统的实用性、系统的实时性、系统的稳定性、系统的可扩展性、系统的易维护性。

8 前景展望

    根据柳州华美达酒店SPA中心能耗运行效果分析，建立典型能耗分析模型，统一分析。

    ● 建立建筑能耗计量体系，把脉建筑能耗，发现能耗黑幕，节能改造更有针对性，同时通过计量收费、绩效考核等管理措施巩固节能改造成果。

    ● 选择节能设备（变频器、热量回收装置）。

    ● 再好的节能设备，管不住浪费也无法发挥节能效果，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，使节能设备正在实现节能。

    通过能耗监测系统提供的同环比分析数据量化节能改造成果，最大程度的展现节能效果。

9 结束语

    随着能源的日益紧张，节能降耗成为大型建筑智能化建设的必然选择，本文介绍的Acrel-5000能耗监测系统，能监控耗能设备的运行状况，并能根据采集到的数据绘制出各种报表、分析曲线、图形等，便于分析研究，为智能建筑的节能技术提供参考。该系统运行安全、可靠，极大地方便了用户的使用。随着社会的发展，能源的日益紧张，实现对分类能耗、分项能耗的远程监测与管理成为智能建筑发展的必然趋势。

 

参考文献

任致程、周中编著  电力电测数字仪表原理与应用指南 中国电力出版社 2007.4

朱立泉 变配电系统的智能管理系统分析  智能建筑电气技术  2007年第1卷第4期

 

作者简介：
赵斌，男，本科，安科瑞电气股份有限公司工程师，主要研究方向为智能电力监控与电能管理系统.

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