劉靜

安科瑞電氣股份有限公司   嘉定   201801

1 　概述

大型賓館、飯店、商廈、寫(xiě)字樓消耗的水、電、油、氣等能源成本一般占到總經(jīng)營(yíng)成本的30%以上，并且能源成本呈逐年上漲的趨勢(shì)。根據(jù)國(guó)外權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)資料，企業(yè)每年8%能源損耗源于沒(méi)有能源監(jiān)測(cè)及維護(hù)計(jì)劃，每年12%以上的能源損耗源于沒(méi)有能源管理及控制系統(tǒng)。因此，在激烈競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)環(huán)境下，采用技術(shù)創(chuàng)新手段，通過(guò)信息化系統(tǒng)提供的能耗基礎(chǔ)數(shù)據(jù)制定合理的成本控制策略，能夠有效提高企業(yè)能源管理水平，降低企業(yè)經(jīng)營(yíng)成本。 

2 　技術(shù)創(chuàng)新是節(jié)能增效工作的基礎(chǔ)

當(dāng)前，大多數(shù)酒店企業(yè)仍采用人工統(tǒng)計(jì)的方式收集各種能源消耗數(shù)據(jù)，企業(yè)管理者只能靠統(tǒng)計(jì)報(bào)表和電費(fèi)、水費(fèi)等結(jié)算賬單了解每月的能耗情況，而操作者憑經(jīng)驗(yàn)和慣例對(duì)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行操控，這種粗放的管理方式數(shù)據(jù)時(shí)效性、準(zhǔn)確性差，由于缺少對(duì)能源消耗動(dòng)態(tài)過(guò)程的監(jiān)測(cè)和分析，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)能源消耗結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式中存在的問(wèn)題，不能及時(shí)了解被消耗的能源中哪些部分是合理的、哪些部分是不合理的。

能源節(jié)能管理系統(tǒng)自動(dòng)采集、監(jiān)測(cè)企業(yè)分散的設(shè)備能耗數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的核心是一套功能強(qiáng)大的能效管理軟件，通過(guò)對(duì)多種實(shí)時(shí)和歷史的能耗數(shù)據(jù)、變化趨勢(shì)的統(tǒng)計(jì)、對(duì)比、分析，幫助用戶(hù)發(fā)現(xiàn)和解決能源消耗方式和結(jié)構(gòu)中存在的問(wèn)題，從而有針對(duì)性地對(duì)能源消耗過(guò)程和方式進(jìn)行改造、調(diào)整和優(yōu)化，提高能源使用效率。Acrel(安科瑞)公司開(kāi)發(fā)了Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)，通過(guò)ACR網(wǎng)絡(luò)電力儀表，諧波表，導(dǎo)軌式電能表，對(duì)商場(chǎng)、賓館、學(xué)校、醫(yī)院、銀行、體育館、政府機(jī)關(guān)等大型公建進(jìn)行電能分項(xiàng)計(jì)量和能耗分析管理。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)建筑信息、BA參數(shù)配置、日志與用戶(hù)管理、設(shè)備監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、能耗指標(biāo)、分項(xiàng)能耗、支路能耗、報(bào)表制作、數(shù)據(jù)處理等功能。

3 　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1，系統(tǒng)多采用分布式結(jié)構(gòu)，按功能或區(qū)域進(jìn)行劃分，模塊化設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)一般分為三層，即主控層（站控管理層）、中間層（網(wǎng)絡(luò)通訊層）和現(xiàn)場(chǎng)層（現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層）。

圖1系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

1）站控管理層

站控管理層針對(duì)能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的最上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備，如工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、UPS 電源等組成。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件具有良好的人機(jī)交互界面，對(duì)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)數(shù)據(jù)信息計(jì)算、分析與處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況。

監(jiān)控主機(jī)：用于數(shù)據(jù)采集、處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。為系統(tǒng)內(nèi)或外部提供數(shù)據(jù)接口，進(jìn)行系統(tǒng)管理、維護(hù)和分析工作。

打印機(jī)：系統(tǒng)召喚打印或自動(dòng)打印圖形、報(bào)表等。

模擬屏：系統(tǒng)通過(guò)通訊方式與智能模擬屏進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，形象顯示整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行狀況。

UPS：保證計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常供電，在整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生供電問(wèn)題時(shí)，保證站控管理層設(shè)備的正常運(yùn)行。

2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

通訊層主要是由通訊管理機(jī)、以太網(wǎng)設(shè)備及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)組成。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類(lèi)和傳送等工作的同時(shí)，轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種控制命令。

通訊管理機(jī)：是系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和智能通訊管理中心。它具備了數(shù)據(jù)采集與處理、通訊控制器、前置機(jī)等功能。

以太網(wǎng)設(shè)備：包括工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)。

通訊介質(zhì)：系統(tǒng)主要采用屏蔽雙絞線(xiàn)、光纖以及無(wú)線(xiàn)通訊等。

3）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由智能儀表組成，采用具有高可靠性、帶有現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)連接的分布式I/O 控制器構(gòu)成數(shù)據(jù)采集終端，向數(shù)據(jù)中心上傳存儲(chǔ)的建筑能耗數(shù)據(jù)。測(cè)量?jī)x表?yè)?dān)負(fù)著最基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，其監(jiān)測(cè)的能耗數(shù)據(jù)必須完整、準(zhǔn)確并實(shí)時(shí)傳送至數(shù)據(jù)中心。

3 　系統(tǒng)功能

1）在線(xiàn)監(jiān)測(cè)酒店供電、供水、供氣、供熱等子系統(tǒng)及重要用能設(shè)備實(shí)時(shí)參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中發(fā)生的異常，提供相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，并通過(guò)自動(dòng)或手動(dòng)的方式切除異常設(shè)備或隔離異常區(qū)域； 

2）系統(tǒng)自動(dòng)生成各種能耗信息統(tǒng)計(jì)圖形、曲線(xiàn)和報(bào)表，如以日、月、年為周期的能耗統(tǒng)計(jì)報(bào)表，為用戶(hù)提供全面有效節(jié)能信息，包括能源消耗結(jié)構(gòu)分析和能源消耗成本分?jǐn)?，評(píng)估某一節(jié)能措施的效果和關(guān)聯(lián)影響等，為節(jié)能管理和考核提供決策依據(jù)；
　　3）通過(guò)對(duì)能源實(shí)時(shí)模擬系統(tǒng)計(jì)算分析，生成能源控制設(shè)備的運(yùn)行報(bào)告以及分析控制情況，提出優(yōu)化建議,幫助用戶(hù)實(shí)施負(fù)荷均衡調(diào)整（三相用電平衡、分時(shí)用電均衡、負(fù)荷率平衡等）、最大需量控制等節(jié)能措施；

4）系統(tǒng)通過(guò)溫度傳感器、照度傳感器等設(shè)備采集酒店實(shí)時(shí)環(huán)境參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)對(duì)相關(guān)用電設(shè)備進(jìn)行智能控制，合理調(diào)節(jié)運(yùn)行狀態(tài)，在滿(mǎn)足設(shè)備正常使用和酒店舒適度的前提下，達(dá)到最大節(jié)能效果；

5）系統(tǒng)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量和諧波分量數(shù)據(jù)，通過(guò)諧波分量圖和趨勢(shì)圖，對(duì)重點(diǎn)設(shè)備和供電線(xiàn)路的諧波狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使用戶(hù)及時(shí)了解真實(shí)用電環(huán)境，改善電力品質(zhì)，以保障酒店中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定工作；

6）根據(jù)不同的管理對(duì)象采用不同的人機(jī)界面模式，便于不同管理和專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員關(guān)注其相應(yīng)的能耗數(shù)據(jù)和管理信息。企業(yè)各個(gè)部門(mén)的用戶(hù)可通過(guò)企業(yè)局域網(wǎng)瀏覽系統(tǒng)界面，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

4 　軟件界面

能耗數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)采集站定時(shí)采集各監(jiān)控點(diǎn)的儀表參數(shù)并上傳至本地建筑能耗分析管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶(hù)可于當(dāng)?shù)貙?shí)時(shí)查詢(xún)能耗監(jiān)測(cè)情況。

建筑分類(lèi)能耗分析

系統(tǒng)在完成數(shù)據(jù)處理與上傳的同時(shí)，將建筑能耗進(jìn)行分類(lèi)分析，該部分功能符合114號(hào)文的定義，即將建筑能耗分類(lèi)為如下六類(lèi)：

1、耗電量

2、耗水量

3、耗氣量（天然氣量或者煤氣量）

4、集中供熱耗熱量

5、集中供冷耗冷量

6、其他能源應(yīng)用量（如集中熱水供應(yīng)量、煤、油、可再生能源等）

電量分項(xiàng)能耗分析

照明插座用電：為建筑物主要功能區(qū)域的照明、插座等室內(nèi)設(shè)備用電。主要包括照明和插座用電、走廊和應(yīng)急照明用電、室外景觀(guān)照明用電。

空調(diào)用電：主要包括冷熱站用電、空調(diào)末端用電。

動(dòng)力用電：主要包括電梯用電、水泵用電、通風(fēng)機(jī)用電。

特殊用電：主要包括信息中心、洗衣房、廚房餐廳、游泳池、健身房或者其他特殊用電。

建筑總能耗為建筑各分類(lèi)能耗（除水耗量外）所折算的標(biāo)準(zhǔn)煤量之和。

總用電量＝∑各變壓器總表直接計(jì)量值

分類(lèi)能耗量＝∑各分類(lèi)能耗計(jì)量表的直接計(jì)量值

分項(xiàng)用電量＝∑各分項(xiàng)用電計(jì)量表的直接計(jì)量值

單位建筑面積用電量＝總用電量/總建筑面積

單位空調(diào)面積用電量＝總用電量/總空調(diào)面積

用能情況的同、環(huán)比分析

統(tǒng)計(jì)建筑或片區(qū)能耗的時(shí)用量、日用量和年用量，以曲線(xiàn)圖、柱狀圖等不同方式顯示，支持報(bào)表輸出。 

建筑節(jié)能輔助診斷

系統(tǒng)可提取各能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行同、環(huán)對(duì)比分析，確立標(biāo)桿值并對(duì)各監(jiān)控點(diǎn)的能耗情況進(jìn)行能耗水平判定，對(duì)能耗改善提出一套完整的診斷流程，并給出能耗分析報(bào)告。

5 　系統(tǒng)報(bào)價(jià)

單位：元(RMB)

6 　結(jié)束語(yǔ)

Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)是一套功能強(qiáng)大的能耗數(shù)據(jù)分析、管理軟件，通過(guò)在線(xiàn)能耗數(shù)據(jù)采集、處理、統(tǒng)計(jì)和分析，幫助用戶(hù)全面了解真實(shí)用能情況和能耗結(jié)構(gòu)，并對(duì)耗能問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)報(bào)警、分析、診斷和操作控制。系統(tǒng)底層的智能能耗數(shù)據(jù)采集裝置測(cè)量和采集能源動(dòng)態(tài)消耗數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)軟件分析、處理后，用電子表格和圖示信息（電氣系統(tǒng)一次模擬接線(xiàn)圖、設(shè)備運(yùn)行工況圖、趨勢(shì)圖、柱狀圖、餅圖等）顯示統(tǒng)計(jì)和處理結(jié)果，授權(quán)用戶(hù)可通過(guò)內(nèi)部局域網(wǎng)和手機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)瀏覽，隨時(shí)調(diào)用和查看任意時(shí)段的能耗信息。系統(tǒng)根據(jù)用戶(hù)設(shè)置對(duì)主要耗能設(shè)備進(jìn)行調(diào)整和控制，自動(dòng)調(diào)控各種節(jié)能控制系統(tǒng)完成指定操作。

能源管理系統(tǒng)向用戶(hù)提供各種能耗動(dòng)態(tài)信息和歷史數(shù)據(jù)，通過(guò)合理調(diào)整運(yùn)行方式和優(yōu)化用能結(jié)構(gòu)，與粗放的人工統(tǒng)計(jì)管理模式相比，可降低酒店10-20%的能源消耗，節(jié)約10-30%的能源消耗及管理成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]上海安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊(cè).2010.08版.

[2]北京貝之瑞系統(tǒng)控制技術(shù)有限公司產(chǎn)品手冊(cè).