吳小函

（安科瑞電氣股份有限公司， 201810）

摘要：大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國城鎮(zhèn)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(jié)能大戶和節(jié)能重點，做好公共建筑節(jié)能工作，對促進和帶動全社會節(jié)能工作，實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，落實“轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)”重大戰(zhàn)略具有重要意義。本文介紹廣西文化藝術(shù)中心，采用智能電力儀表PZ80L-E4采集現(xiàn)場的用電量。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺，通過Acrel-5000型建筑能耗管理系統(tǒng)實現(xiàn)配電回路用電量的實時采集及分析。

關(guān)鍵詞：大型公共建筑；廣西文化藝術(shù)中心；能耗管理系統(tǒng)；ACREL-5000; PZ80L-E4； 

1 引言

  目前，我國已經(jīng)是世界上的第二大能源生產(chǎn)國和消費國，統(tǒng)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(jié)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(yán)重，具有巨大的節(jié)能空間，建筑節(jié)能的推廣已經(jīng)勢在必行，節(jié)能降耗，計量先行。

相關(guān)地方規(guī)范要求“建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)作為新建建筑設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)的組成部分，列入建設(shè)規(guī)劃；

2 設(shè)計依據(jù)

GB-T 15587-2008 《工業(yè)企業(yè)能源管理導(dǎo)則》

《評價企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則GB》

《企業(yè)節(jié)能規(guī)劃編制通則》

《企業(yè)能源審計技術(shù)通則-GB》

GBT23331-2009《能源管理體系要求》

GB-50052-2009 《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》

♦能耗計量裝置國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

DL/T 645-1997       多功能電能表通信規(guī)約

DL/T 645-2007       多功能電能表通信規(guī)約

CJ/T 188-2004       戶用計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件

GB/T 19582-2008     基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范

3 項目概況

  廣西文化藝術(shù)中心位于南寧市五象新區(qū)核心區(qū)內(nèi)，南寧大橋以南，北臨邕江，建筑面積9萬平方米。文化藝術(shù)中心主要由一座1800個座位的歌劇院、一座1200個座位的音樂廳、一座600個座位的多功能廳組成，計劃于2018年竣工，將具備承辦水平的文藝活動的能力，能夠舉辦大型民族歌舞劇和原生態(tài)藝術(shù)表演、各類高雅藝術(shù)和文藝表演、音樂會和晚會，將成為廣西功能齊全的文化藝術(shù)中心，對提高群眾文化藝術(shù)素養(yǎng)，推動廣西南寧文化事業(yè)和文化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，擴大中國與東盟國家的文化交流具有十分重要的意義。 

  本項目重點要解決基礎(chǔ)能耗數(shù)據(jù)的智能化、自動化、可視化、可量化的收集與存儲；建立能耗監(jiān)測與公示平臺，在能源消耗一線直接展示能源利用效率；通過對文化藝術(shù)中心各區(qū)域電、水等能源介質(zhì)的統(tǒng)一綜合管理，使得醫(yī)院能對各區(qū)域設(shè)備能源使用情況進行查詢分析，幫助后勤管理人員發(fā)現(xiàn)潛在的節(jié)能機會，提高機場的能源利用效率，科學(xué)有效地管理能源使用，從而降低能源使用費用，為建立節(jié)約型社會發(fā)揮作用。

4 系統(tǒng)架構(gòu)

  安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)以工作站主機、通訊設(shè)備、測控單元為基本工具，為大型公共建筑的實時數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測及遠(yuǎn)程管理與控制提供了基礎(chǔ)平臺，它可以和檢測、控制設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示：廣西文化藝術(shù)中心能耗管理系統(tǒng)站控管理層及網(wǎng)絡(luò)通訊層，現(xiàn)場共有400只多功能電力儀表，多功能儀表的型號為PZ80L-E4。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

5 系統(tǒng)軟件模塊

♦綜合能耗主界面

  反映建筑物當(dāng)年用能各分類能耗和折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的綜合能耗，并計算得到單位面積能耗；

  通過表計計量的主要為電能消耗，界面下方顯示電能的當(dāng)日逐時用能曲線；

  單擊每個分類能耗的上部區(qū)域，可跳轉(zhuǎn)到該分類能耗的用能分析主界面；

  可通過下拉框切換建筑物，建筑物圖片可根據(jù)項目要求替換；

♦分類能耗主界面

  反映某分類能耗（例如電）當(dāng)日及昨日同期、當(dāng)月及上月同期、當(dāng)年及上年同期的用能及對比，增長百分比及增加值；

  反映某分類能耗過去48小時、過去31天、過去12個月、過去3年的用能趨勢；

  反映某分項能耗的當(dāng)月用能餅圖；

  反映某分類能耗當(dāng)年各月用能同比分析圖；

♦分類能耗支路用能統(tǒng)計報表

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

  通過表功能強大，用戶可進行多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計，并對數(shù)據(jù)進行組合排序；

  統(tǒng)計數(shù)據(jù)可通過柱狀圖、點線圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示；

  統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel；

♦分類能耗支路非工作日用能

  統(tǒng)計對各支路工作日和非工作日用能，非工作日可通過系統(tǒng)靈活設(shè)置；

  統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel；

♦分類能耗支路同比分析

  統(tǒng)計各支路當(dāng)年每月用能及去年同期用能；

♦分類能耗支路用能集抄

  查詢各支路任意兩個時間的表計讀數(shù)，并計算出差值；

  時間精度到分鐘；

♦分類能耗支路分時段用能趨勢分析

  可查詢?nèi)我恢纺扯螘r間內(nèi)的用能參數(shù)（例如電壓、電流、功率、功率因數(shù)等），具體可查詢的參數(shù)與安裝的儀表和系統(tǒng)配置有關(guān)，查詢時不可跨月；

  數(shù)據(jù)以圖表或表格的形式顯示，圖表可通過鼠標(biāo)操作放大、縮小、移動；可對數(shù)據(jù)進行排序（大值、小值）；

  數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;

♦配置選項

  依照相關(guān)技術(shù)規(guī)范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面積、空調(diào)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型、型號、生產(chǎn)廠家等基本信息，并添加該型儀表所能提供的監(jiān)測參數(shù)信息，此處配置情況影響能耗統(tǒng)計、分時段用能統(tǒng)計、參數(shù)查詢功能；

  配置項目中使用到的所有計量儀表，保存計量儀表的地址、變比、對應(yīng)的采集器、代碼、監(jiān)測回路的名稱等信息；

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

  配置各部門用能對應(yīng)的計量儀表、運算方式、所占比例以及部門用能計劃，完成此項配置后將啟用部門能耗分析功能模塊；

  配置建筑物中某用能區(qū)域?qū)?yīng)的計量儀表、運算方式、所占比例，完成此項配置后將啟用區(qū)域能耗分析功能模塊。

6 前景展望

  根據(jù)廣西文化藝術(shù)中心能耗管理系統(tǒng)運行效果分析，建立典型能耗分析模型，統(tǒng)一分析。

♦建立建筑能耗計量體系，把脈建筑能耗，發(fā)現(xiàn)能耗黑幕，節(jié)能改造更有針對性，同時通過計量收費、績效考核等管理措施鞏固節(jié)能改造成果。

♦選擇節(jié)能設(shè)備。

♦再好的節(jié)能設(shè)備，管不住浪費也無法發(fā)揮節(jié)能效果，通過增加自動化節(jié)能設(shè)備，制定設(shè)備運行策略，減少人為干預(yù)，集中管控，使節(jié)能設(shè)備正在實現(xiàn)節(jié)能。

♦通過能耗監(jiān)測系統(tǒng)提供的同環(huán)比分析數(shù)據(jù)量化節(jié)能改造成果，展現(xiàn)節(jié)能效果。

7 結(jié)束語

  大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國城鎮(zhèn)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(jié)能大戶和節(jié)能重點，做好廣西文化藝術(shù)中心的節(jié)能工作，對促進和帶動節(jié)能工作，實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要意義。