一、引言
一方面,我國大型公共建筑能耗巨大,另一方面,我們也缺乏直接數(shù)據(jù)為決策提供基礎(chǔ)和參考。建科[2008]114號文(2008-06-24)《關(guān)于印發(fā)國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則的通知》實(shí)施,對于能耗監(jiān)測系統(tǒng)作了具體規(guī)范。因此,必須建立大型公共建筑能耗監(jiān)測平臺(tái),對全國重點(diǎn)城市重點(diǎn)建筑能耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,并通過能耗統(tǒng)計(jì)、能源審計(jì)、能效公示、用能定額和超定額加價(jià)等制度,促使國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑提高節(jié)能運(yùn)行管理水平,為政府政策的制定和決策提供參考。
下面以艾斯德電氣(上海)有限公司的大型公建能耗監(jiān)測系統(tǒng)為例。
二、系統(tǒng)構(gòu)成
能耗監(jiān)測系統(tǒng)是指通過對國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑安裝分類和分項(xiàng)能耗計(jì)量裝置,采用遠(yuǎn)程傳輸?shù)仁侄渭皶r(shí)采集能耗數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)建筑能耗的在線監(jiān)測和動(dòng)態(tài)分析功能的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的統(tǒng)稱[1]。其中,分類能耗是指根據(jù)國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑消耗的主要能源種類劃分進(jìn)行采集和整理的能耗數(shù)據(jù),如:電、燃?xì)?、水等。分?xiàng)能耗是指根據(jù)各類能源的主要用途劃分進(jìn)行采集和整理的能耗數(shù)據(jù),例如,電量分項(xiàng)能耗應(yīng)當(dāng)包括:照明插座用電、空調(diào)用電、動(dòng)力用電、特殊用電。
1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
能耗數(shù)據(jù)采集方式包括人工采集方式和自動(dòng)采集方式。通過自動(dòng)采集方式采集的數(shù)據(jù)包括建筑分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)和分類能耗數(shù)據(jù),由自動(dòng)計(jì)量裝置實(shí)時(shí)采集,通過自動(dòng)傳輸方式實(shí)時(shí)傳輸至數(shù)據(jù)中心。
2 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)
建筑物能耗監(jiān)測系統(tǒng)的自動(dòng)計(jì)量裝置所采集的能耗數(shù)據(jù),通過RS485接口,并采用TCP/IP通信協(xié)議自動(dòng)并實(shí)時(shí)上傳給數(shù)據(jù)中心,以保證數(shù)據(jù)得到有效的管理和支持高效率的查詢服務(wù),同時(shí)數(shù)據(jù)傳輸采取一定的編碼規(guī)則,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)及交換的一致性。
3 數(shù)據(jù)中心
數(shù)據(jù)中心也就是數(shù)據(jù)庫,接收并存儲(chǔ)其管理區(qū)域內(nèi)監(jiān)測建筑的能耗數(shù)據(jù),并對其進(jìn)行處理、分析、展示和發(fā)布。數(shù)據(jù)中心具備設(shè)置數(shù)據(jù)更新的時(shí)間間隔,訪問歷史數(shù)據(jù),報(bào)警,打印報(bào)表,實(shí)時(shí)與歷史曲線,圖表的繪制,并預(yù)留相應(yīng)擴(kuò)展功能。
4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
艾斯德電氣大型公建能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、測控單元為基本工具,為大型公共建筑的實(shí)時(shí)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(tái),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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
艾斯德電氣大型公建能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變配電過程監(jiān)測、電能量統(tǒng)計(jì)等。系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和站控管理層(系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖見附件相關(guān)圖紙)。
現(xiàn)場設(shè)備層
現(xiàn)場設(shè)備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于采集測量的各類型的微機(jī)測控保護(hù)裝置、多功能電力儀表、直流屏、溫控儀、視頻攝像頭等,也是構(gòu)建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素,肩負(fù)著采集數(shù)據(jù)的重任。本項(xiàng)目現(xiàn)場設(shè)備層主要是分布于三個(gè)變電所和樓層配電間的多功能電力儀表。
網(wǎng)絡(luò)通訊層
網(wǎng)絡(luò)通訊層主要是由通訊服務(wù)器、 接口轉(zhuǎn)換器件及總線網(wǎng)絡(luò)等組成。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁,不同的接口轉(zhuǎn)換器件提供了RS232、RS422、RS485、SPABUS等及以太網(wǎng)等各種接口,組網(wǎng)方式靈活,支持點(diǎn)對點(diǎn)的通訊、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)等類型的組態(tài)網(wǎng)絡(luò)。
站控管理層
站控管理層是針對系統(tǒng)的管理人員或?yàn)g覽參觀者,該層直接面向用戶。該層也是系統(tǒng)的最上層部分,主要是由電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備如計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、UPS等。