通北路400號建筑能耗監測系統

摘要：大型公共建筑總面積不足城鎮建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國城鎮總耗電量的22%，大型公共建筑單位面積年耗電量達到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是節能大戶(hù)和節能，做好公共建筑節能工作，對促進(jìn)和帶動(dòng)全社會(huì )節能工作，實(shí)現節能減排目標，落實(shí)“轉方式、調結構”重大戰略具有重要意義。本文介紹通北路400號辦公大樓，采用智能電力儀表采集配電現場(chǎng)的各種電參量和開(kāi)關(guān)信號。系統采用現場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)通訊并遠傳至后臺，通過(guò)Acrel-5000型建筑能耗監測系統實(shí)現變電所配電回路用電的實(shí)時(shí)監控。同時(shí)完成數據和直轄區能耗平臺對接。

1、引言

  目前統計顯示，我國建筑能耗約占全國總能耗的28%，在我國每年新建的20億平方米建筑中，其中99%是高能耗建筑；而既有的建筑中，僅有4%采取了節能措施。大型公共建筑不但能耗密度高，而且能源浪費非常嚴重，具有巨大的節能空間，建筑節能的推廣已經(jīng)勢在必行，節能降耗，計量先行。

  相關(guān)地方規范要求“建筑能耗監測系統應作為新建建筑設備設施系統的組成部分，上海能耗監測設計依據主要是《DGJ68-2068-2012》公共建筑用能監測工程技術(shù)規范。

2、設計依據

  建筑能耗監測系統依照*制定的《國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統》設計和開(kāi)發(fā)，設計依據充分、標準完善。

*技術(shù)要求

  《國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統分項能耗數據采集技術(shù)導則》

  《國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統分項能耗數據傳輸技術(shù)導則》

  《國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統樓宇分項計量設計安裝技術(shù)導則》

3、項目概況

  項目地址：上海市楊浦區通北路400號

  總建筑面積：37600平方米

  建筑詳情：通北路400號為梅林正廣和有限公司（原正廣和汽水廠(chǎng)），位于通北路400號，建于1935年，屬于工業(yè)建筑。原為正廣和汽水有限公司（1864年英商開(kāi)設于提籃橋，1923年遷此）。公和洋行設計，鋼筋混凝土框架結構，1935年竣工?，F代派風(fēng)格，清水紅磚墻，橫豎線(xiàn)條構圖。原檐口有多重線(xiàn)腳。

4、設備選型

a.多功能網(wǎng)絡(luò )儀表

  功能：有功電度、電流、電壓、有功功率、功率因素

  精度等級：變電所饋線(xiàn)不低于0.5級、樓層動(dòng)力柜出線(xiàn)回路不低于1.0級

  互感器精度：不低于0.5級

  電氣接口：RS-485

  通信協(xié)議：MODBUS、DL/T645

  安裝位置：變電所所有回路、樓層照明及插座用電、動(dòng)力用電、空調用電及特殊用電。

  安裝方式：嵌入式

b.數據采集的功能

  提供計量裝置靜態(tài)信息人工錄入功能能按各計量裝置、各分類(lèi)、分項能耗的關(guān)系進(jìn)行設置；

  能靈活設置各計量裝置通信協(xié)議、通信通道以及計量裝置名稱(chēng)、配置位置等基本屬性；

  能在線(xiàn)監測系統內各計量裝置和傳輸設備的通信狀態(tài)，具故障報警提示功能；

  能靈活設置系統內各采集設備數據數據采集周期。不宜大于15min。

5、系統架構

設計方案：

  在變電所設置1臺8口通訊采集器，將變電所內同類(lèi)型儀表通過(guò)485總線(xiàn)匯總后，將數據上傳至能耗監測平臺。另通過(guò)網(wǎng)關(guān)將數據上傳至區能耗管理平臺。

  注：每根總線(xiàn)連接儀表的數量不得大于32臺，以25臺以下為宜。

6、系統軟件模塊

綜合能耗主界面

  反映建筑物當年用能各分類(lèi)能耗和折算為標準煤的綜合能耗，并計算得到單位面積能耗；

  建筑物中的能耗分類(lèi)雖然較多，但是能通過(guò)表計計量的主要有電、水、氣、可再生能源，界面下方顯示這四類(lèi)能耗的當日逐時(shí)用能曲線(xiàn)；單擊每個(gè)分類(lèi)能耗的上部區域，可跳轉到該分類(lèi)能耗的用能分析主界面；

  可通過(guò)下拉框切換建筑物，建筑物圖片可根據項目要求替換；

分類(lèi)能耗主界面

  反映某分類(lèi)能耗（例如電）當日及昨日同期、當月及上月同期、當年及上年同期的用能及對比，增長(cháng)百分比及增加值；

  反映某分類(lèi)能耗過(guò)去48小時(shí)、過(guò)去31天、過(guò)去12個(gè)月、過(guò)去3年的用能趨勢；

  反映某分項能耗的當月用能餅圖；

  反映某分類(lèi)能耗當年各月用能同比分析圖；

分類(lèi)能耗支路用能統計報表

  可靈活選擇支路，并統計某段時(shí)間內支路用能的日、月、周、季、年用能；

  用戶(hù)可進(jìn)行多種數據統計，并對數據進(jìn)行組合排序；

  統計數據可通過(guò)柱狀圖、點(diǎn)線(xiàn)圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示；

  統計數據可導出至Excel；

分類(lèi)能耗支路分時(shí)段用能統計

  可對各支路分時(shí)段（尖、峰、平、谷）用能進(jìn)行統計；

  通過(guò)在基礎數據中設置各分時(shí)段（尖、峰、平、谷）用能單價(jià)，可統計分時(shí)段用能的金額；

  此項功能需配合使用帶有復費率功能的電力儀表；

  統計數據可導出至Excel；

分類(lèi)能耗支路非工作日用能

  統計對各支路工作日和非工作日用能，非工作日可通過(guò)系統靈活設置

  統計數據可導出至Excel；

分類(lèi)能耗支路同比分析

  統計各支路當年每月用能及去年同期用能；

分類(lèi)能耗支路用能集抄

  查詢(xún)各支路任意兩個(gè)時(shí)間的表計讀數，并計算出差值；

  時(shí)間精度到分鐘；

分類(lèi)能耗支路分時(shí)段用能趨勢分析

  可查詢(xún)任一支路某段時(shí)間內的用能參數（例如電壓、電流、功率、功率因素、諧波等），具體可查詢(xún)的參數與安裝的儀表和系統配置有關(guān)，查詢(xún)時(shí)不可跨月；

  數據以圖表或表格的形式顯示，圖表可通過(guò)鼠標操作放大、縮小、移動(dòng)；可對數據進(jìn)行排序（大值、小值）；

  數據可導出至Excel;

 分類(lèi)能耗支路用能集抄

  將當前支路與其下級支路的用能值進(jìn)行對比，計算出差值和相差百分比；

  當兩者相差百分比超出特定值時(shí)以醒目顏色提示；

  此項功能主要是為了保證能耗計量體系的完整、數據的核對；

部門(mén)用能績(jì)效考核

  在系統中設置每個(gè)部門(mén)的用能計劃值，并與實(shí)際值進(jìn)行比較

分項、區域、部門(mén)用能界面

配置選項

  依照相關(guān)技術(shù)規范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面積、空調面積、建筑地址等，其中建筑面積等信息將用能單位面積能耗分析；

  配置項目中使用的儀表的類(lèi)型、型號、生產(chǎn)廠(chǎng)家等基本信息，并添加該型儀表所能提供的監測參數信息，此處配置情況影響能耗統計、分時(shí)段用能統計、參數查詢(xún)功能；

  配置項目中使用到的所有計量?jì)x表，保存計量?jì)x表的地址、變比、對應的采集器、代碼、監測回路的名稱(chēng)等信息；

  配置分項能耗統計時(shí)涉及到的計量表計、所占比例、運算方式等信息，可根據項目情況靈活配置，此處配置信息將影響各分類(lèi)能耗分項用能分析小模塊中的功能；

  配置各部門(mén)用能對應的計量?jì)x表、運算方式、所占比例以及部門(mén)用能計劃，完成此項配置后將啟用部門(mén)能耗分析功能模塊；

  配置建筑物中某用能區域對應的計量?jì)x表、運算方式、所占比例，完成此項配置后將啟用區域能耗分析功能模塊

區平臺能耗數據上傳

  將數據上傳至區管理處能耗數據平臺，根據相關(guān)要求分類(lèi)分項進(jìn)行數據上傳，完成綠色建筑的評審，展現新時(shí)代綠色建筑的風(fēng)采。

7、前景展望

  根據通北路400號能耗運行效果分析，建立典型能耗分析模型，后續工作再納入二期能耗統一分析。

(1)建立建筑能耗計量體系，把脈建筑能耗，發(fā)現能耗黑幕，節能改造更有針對性，同時(shí)通過(guò)計量收費、績(jì)效考核等管理措施鞏固節能改造成果。

(2)選擇節能設備（節能燈、變頻器、熱量回收裝置）。

(3)再好的節能設備，管不住浪費也無(wú)法發(fā)揮節能效果，通過(guò)增加自動(dòng)化節能設備，制定設備運行策略，減少人為干預，集中管控，使節能設備正在實(shí)現節能。

(4) 通過(guò)能耗監測系統提供的同環(huán)比分析數據量化節能改造成果，大程度的展現節能效果。

8、結束語(yǔ)

  大型公共建筑總面積不足城鎮建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國城鎮總耗電量的22%，大型公共建筑單位面積年耗電量達到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是節能大戶(hù)和節能，做好通北路400號公共建筑辦公大樓的節能工作，對促進(jìn)和帶動(dòng)節能工作，實(shí)現節能減排目標具有重要意義。