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高等院校能耗監(jiān)測與監(jiān)控管理平臺建設研究
更新時間:2024-08-02   點擊次數(shù):149次

0引言

0 引言

       隨著高等教育規(guī)模的不斷擴大,學校的能源開支在運營成本中的占比日益增加。為了有效降低運營成本、建設綠色校園并落實節(jié)能減排目標,構建一套高效的高等院校能耗監(jiān)測與監(jiān)控管理平臺顯得尤為重要。本文旨在探討該平臺的建設方案,通過借鑒一些先進理念和技術體系,實現(xiàn)對學校水、電等能耗的精細化管理,進而指導學校基礎設施建設及能耗監(jiān)管平臺的構建。

1 系統(tǒng)總體設計

       高等院校能耗監(jiān)測與監(jiān)控管理平臺采用有線Internet網絡為主、GPRS為輔的數(shù)據傳輸方式,結合485通訊與TCP/IP網絡技術,實現(xiàn)建筑能耗數(shù)據的全面監(jiān)測、傳輸、分析及信息發(fā)布。系統(tǒng)架構包括命令接收/發(fā)送服務器、數(shù)據接收/發(fā)送服務器、數(shù)據處理服務器、信息展示服務器、防火墻、防病毒系統(tǒng)、文件存儲/數(shù)據備份服務器、監(jiān)控工作站、變送器、中繼器、前端傳感器、網絡轉換器、UPS電源、通訊電纜及建筑能耗實時監(jiān)測軟件等關鍵組件。該平臺能夠穩(wěn)定可靠地實現(xiàn)能耗數(shù)據的實時監(jiān)測、傳輸、分析及展示,為節(jié)能減排提供有力支持。

2 能耗數(shù)據采集與傳輸

2.1 數(shù)據網關設置

       智能能源網關作為能耗監(jiān)測與管理信息系統(tǒng)的核心,負責與各終端電表進行數(shù)據通信(抄表),并存儲相關數(shù)據。通過電話線、GSM無線方式、中壓載波(RS232)、485總線等多種通信方式,定時或實時將采集的數(shù)據傳輸至管理部門的數(shù)據服務器。智能網關還能自動生成電費報表,提供詳盡的能耗分析。

2.2 數(shù)據采集監(jiān)測點設置

       數(shù)據采集監(jiān)測點涵蓋照明插座用電、空調用電、動力用電及特殊用電等多個方面。照明插座用電包括建筑物主要功能區(qū)域的照明、插座、走廊和應急照明、室外景觀照明等;空調用電則包括冷熱站和空調末端設備用電;動力用電主要服務于電梯、非空調區(qū)域通風、生活熱水等動力設備;特殊用電則指能耗密度高、占總電耗比重大的特殊區(qū)域和設備,如洗衣房、廚房、游泳池等。

3 數(shù)據采集系統(tǒng)布線方式

       數(shù)據采集子系統(tǒng)與計量裝置之間采用符合行業(yè)標準的有線或無線物理接口,支持多種協(xié)議類型的計量裝置。在布線時,根據系統(tǒng)安裝成本和現(xiàn)場條件,優(yōu)先采用電信號或RS485通信方式。對于長距離傳輸,采用RS485通信方式以保證數(shù)據傳輸?shù)姆€(wěn)定性。在特殊情況下,可采用無線方式進行連接。同時,為確保監(jiān)測數(shù)據的獨立性,能耗數(shù)據遠程傳輸系統(tǒng)盡量不與建筑原有的自動控制系統(tǒng)發(fā)生信息互連和共享。

4 建筑能耗數(shù)據傳輸系統(tǒng)

       能耗數(shù)據傳輸系統(tǒng)由數(shù)據采集子系統(tǒng)和監(jiān)測建筑到數(shù)據傳輸子系統(tǒng)組成。數(shù)據采集子系統(tǒng)負責采集建筑內的電能或其他能耗信息,并通過遠程信道與數(shù)據交換中心進行數(shù)據交換。該系統(tǒng)具有固定IP地址或網絡域名,確保數(shù)據傳輸?shù)目煽啃院桶踩浴?/span>

5安科瑞建筑能耗分析系統(tǒng)

5.1概述

Acrel-5000web建筑能耗分析系統(tǒng)是用戶端能源管理分析系統(tǒng),在電能管理系統(tǒng)的基礎上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析,通過對用戶端所有能耗進行細分和統(tǒng)計,以直觀的數(shù)據和圖表向管理人員或決策層展示各類能源的使用消耗情況,便于找出高耗能點或不合理的耗能習慣,有效節(jié)約能源,為用戶進一步節(jié)能改造或設備升級提供準確的數(shù)據支撐。用戶可按照有關規(guī)定實施能源計算,分析現(xiàn)狀,查找問題,挖掘節(jié)能潛力,提出切實可行的節(jié)能措施,并向縣級以上管理節(jié)能工作的部門報送能源計算報告。

5.2應用場所

適用于公共建筑、集團公司、工業(yè)園區(qū)、大型物業(yè)、學校、醫(yī)院、企業(yè)等不同行業(yè)的能耗監(jiān)測與管理的系統(tǒng)設計、施工和運行維護。

5.3系統(tǒng)功能

5.3.1系統(tǒng)概況

平臺運行狀態(tài),當月能耗折算、地圖導航,各能耗逐時、逐月曲線,當日,當月能耗同比分析滾動顯示。

5.3.2用能概況

對建筑、部門、區(qū)域、支路、分類分項等用能進行對比,支持當日逐時趨勢、當月逐日趨勢曲線、分時段能耗統(tǒng)計對比、總能耗同環(huán)比對比。

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5.3.3用能統(tǒng)計

對建筑、區(qū)域、分項、支路等結構按日、月、年報表的形式統(tǒng)計對分類能源用能進行統(tǒng)計,支持報表數(shù)據導出EXCEL,支持選擇建筑數(shù)據進行生成柱狀圖。

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5.3.4復費率統(tǒng)計

復費率報表按日、月、年統(tǒng)計對單棟建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用電量及成本費用進行統(tǒng)計分析。支持數(shù)據導出到EXCEL。

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5.3.5同比分析

對建筑、分項、區(qū)域、支路等用能按日、月、年以圖形和報表結合的方式進行用能數(shù)據同比分析。

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5.3.6能源流向圖

能源流向圖展示單棟建筑規(guī)定時段內各類能源從源頭到末端的的能源流向,支持按原始值和折標值查看。

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5.3.7夜間能耗分析

夜間能耗以表格、曲線、餅圖等形式對選擇支路分類能源在規(guī)定時段工作時間與非工作時間用能統(tǒng)計對比,支持導出報表。

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5.3.8設備管理

設備管理包括,設備類型、設備臺賬、維保記錄等功能。輔助用戶合理管理設備,確保設備的運行。

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5.3.9用戶報告

用戶報告針對選定的建筑自動統(tǒng)計各能源的月使用的同環(huán)比趨勢,并提供簡單的能耗分析結果,針對用電提供單獨的復費率用能分析,報告可編輯。

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6系統(tǒng)硬件配置

應用場景

型號

圖 片

保護功能

建筑能耗管理系統(tǒng)

Acrel-5000web

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采用泛在物聯(lián)、云計算、大數(shù)據、移動通訊、智能傳感等技術手段可為用戶提供能源數(shù)據采集、統(tǒng)計分析、能效分析、用能預警、設備管理等服務,平臺可以廣泛應用于多種領域。

智能網關

ANet-1E2S1

高等院校能耗監(jiān)測與監(jiān)控管理平臺建設研究

采用嵌入式硬件計算機平臺,具有多個下行通信接口及一個或者多個上行網絡接口,作為信息采集系統(tǒng)中采集終端與平臺系統(tǒng)間的橋梁,能夠根據不同的采集規(guī)約進行水表、氣表、電表、微機保護等設備終端的數(shù)據采集匯總,并使用相應的規(guī)約轉發(fā)現(xiàn)場設備的數(shù)據給平臺系統(tǒng)。

高壓重要回路或低壓進線柜

APM810

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具有全電量測量,電能統(tǒng)計,電能質量分析及網絡通訊等功能,主要用于對電網供電質量的綜合監(jiān)控診斷及電能管理。該系列儀表采用了模塊化設計,當客戶需要增加開關量輸入輸出,模擬量輸入輸出,SD卡記錄,以太網通訊時,只需在背部插入對應模塊即可。

APM520

高等院校能耗監(jiān)測與監(jiān)控管理平臺建設研究

三相全電量測量,2-63次諧波,不平衡度,支持付費率,越限告警,SOE,4-20mA輸出。

低壓聯(lián)絡柜、出線柜

AEM96

高等院校能耗監(jiān)測與監(jiān)控管理平臺建設研究

三相多功能電能表,均集成三相電力參數(shù)測量及電能計量及考核管理,提供上24時、上31日以及上12月的電能數(shù)據統(tǒng)計。具有63次分次諧波與總諧波含量檢測,帶有開關量輸入和繼電器輸出可實現(xiàn)“遙信"和“遙控"功能,并具備告警輸出,可廣泛應用于多種控制系統(tǒng),SCADA系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)中。

動力柜

ACR120EL

高等院校能耗監(jiān)測與監(jiān)控管理平臺建設研究

測量所有的常用電力參數(shù),如三相電流、電壓,有功、無功功率,電度,諧波等,并具備完善的通信聯(lián)網功能,非常適合于實時電力監(jiān)控系統(tǒng)。

DTSD1352

高等院校能耗監(jiān)測與監(jiān)控管理平臺建設研究

DIN35mm導軌式安裝結構,體積小巧,能測量電能及其他電參量,可進行時鐘、費率時段等參數(shù)設置,精度高、可靠性好、性能指標符合國標GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標準DL/T614-2007對電能表的各項技術要求,并且具有電能脈沖輸出功能;可用RS485通訊接口與上位機實現(xiàn)數(shù)據交換。

AEW100

高等院校能耗監(jiān)測與監(jiān)控管理平臺建設研究

三相全電量測量,剩余電流、2-63次諧波,支持付費率,量值、電纜溫度,可選2G/4G通訊。

照明箱

DTSD1352

高等院校能耗監(jiān)測與監(jiān)控管理平臺建設研究

DIN35mm導軌式安裝結構,體積小巧,能測量電能及其他電參量,可進行時鐘、費率時段等參數(shù)設置,精度高、可靠性好、性能指標符合國標GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標準DL/T614-2007對電能表的各項技術要求,并且具有電能脈沖輸出功能;可用RS485通訊接口與上位機實現(xiàn)數(shù)據交換。

DDSD1352

高等院校能耗監(jiān)測與監(jiān)控管理平臺建設研究

DDSD1352單相電子式電能表主要用于計量低壓網絡的單相有功電能,同時可測量電壓、電流、功率等電量,具有紅外通訊功能,并可選配RS485通訊功能,方便用戶進行用電監(jiān)測、集抄和管理??伸`活安裝于配電箱內,實現(xiàn)對不同區(qū)域和不同負荷的分項電能計量,統(tǒng)計和分析。

DDS1352

高等院校能耗監(jiān)測與監(jiān)控管理平臺建設研究

單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,正反向電能計量,紅外及RS485通訊,電流規(guī)格10(60)A,有功電能精度1級。無功精度2級,尺寸:1P

ADW300/4G

高等院校能耗監(jiān)測與監(jiān)控管理平臺建設研究

計量低壓網絡的三相有功電能,具有RS485通訊和470MHz無線通訊功能,方便用戶進行用電監(jiān)測、集抄和管理。可靈活安裝于配電箱內,實現(xiàn)對不同區(qū)域和不同負荷的分項電能計量,統(tǒng)計和分析。

ARCM300T-Z-4G

高等院校能耗監(jiān)測與監(jiān)控管理平臺建設研究

三相全電量測量,剩余電流、2-63次諧波,支持付費率,量值、電纜溫度,可選2G/4G通訊。

給水管道

水表

高等院校能耗監(jiān)測與監(jiān)控管理平臺建設研究

計量流經給水管道用水的體積總量,適用于單向水流,采用電子直讀技術,通過RS485總線直接輸出表盤數(shù)據。

7結束語

本論文介紹了節(jié)能監(jiān)管體系、能耗監(jiān)測平臺建設的實施過程.從總體上對監(jiān)測平臺系統(tǒng)構成進行介紹,并對數(shù)據的傳輸、采集點的設置等進行了具體分析。該系統(tǒng)不僅可以充分發(fā)揮能耗監(jiān)測平臺在節(jié)約型校園建設中的作用,還可擴展為其他建筑的能耗監(jiān)測平臺,具有一定的推廣價值。

參考文獻

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[7]安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊.2022.05版.



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