搜索
建筑能耗监测管理系统设计与应用图集图集号：ACR12CDX301江苏安科瑞电器制造有限公司山东省建筑电气技术情报网公共建筑能源管理系统构架图系统构架示意第一层为现场设备层，按照能源的分类、分项要求，在现场设置带通信接口的各种电、水、气、冷热量等计量表计，实现现场能耗数据的计量第二层为数据采集(网络通信)层，通过数据采集器将现场表计的能耗数据分项采集处理后，上传至本地能耗监测系统主机第三层为用户管理层即本地能耗监测系统主机，其由符合国家能耗监测系统要求的软硬件设备组成。其将采集器上传的各类能耗数据进行分析处理后生成各种数据分析图表，为能源可视化管理提供依据，同时生成符合国家能源管理要求的数据报表，通过互联网定时上传至省/市数据中心第四层以上为政府管理层（地市、省、国家），其将各地上报数据分类处理，按照国家能源管理政策要求，实施数据化管理并为制定新的能源管理政策提供依据、建筑规划及初步设计阶段介入，强弱电系统相结合，系统化设计建筑节能目标及实现手段。2、全面管理各类能耗及用能设备，建立全景数据库，为能源审计、节能诊断提供数据基础。3、整合各类建筑管理系统，构建节能数据模型，建立能源消耗评价体系，根据诊断结果制定节能方案。4、落实节能方案，改造用能设备，管理用能习惯，通过智能化控制系统全面实现建筑节能目标。5、根据管理过程的数据积累与分析，总结经验，达到能源使用数据化、可视化、高效化实现建筑持续节能。6、本图集主要针对1、2、3条中的要求，设计能耗监测管理系统，同时能耗监测系统应能提供通信接口，为节能控制提供条件。工程建设时宜将监测系统与控制系统统一设计，利用一套前端监测装置全面实现公共建筑节能的要求。7、安科瑞Acrel-5000能耗监测系统可与Acrel-2000电力监控系统相结合，使能耗监测与自动调节控制系统相协调，达到建筑设备节能自动控制运行的目的。该组网方式为独立式能耗监测系统，由用户管理层、网络通信层、现场设备层三部分组成，现场设置的电能表采用屏蔽双绞线连接至各分区数据采集器，各分区数据采集器将数据分类处理后，通过网线连接至网络交换机上传至能耗监测系统主机，实现能耗监测管理功能。2.本图集以电能计量为主，其他分类仪表只要具备RS485标准通信接口即可接入Acrel-5000能耗监测系统。该组网方式适合于旧工程改造及不便于施工布线的场所。整个组网方式采用ZigBee与RS485混合组网模式。2.该工程共8个集中监测点，分别位于配电室、楼层动力柜、空调柜、排风机箱及位于配电末端的照明控制箱。每个监测点各设置无线ZigBee采集器一只，通过RS485总线对位于该监测点的电能计量仪表进行通信组网；监控中心设置ZigBee网络终端一只，结合现场实际情况及考虑通信的可靠性，于适当位置设置数只ZigBee中继路由器。能耗监测系统主要界面（一）一、公共建筑的信息管理系统提供标准的手工信息录入界面，可对各栋监测建筑的基本信息进行整理和录入，并支持手工录入历史能耗数据的功能。系统依据技术导则，将建筑分为如下8类：1、办公建筑2、商场建筑3、宾馆饭店建筑4、文化教育建筑5、医疗卫生建筑6、体育建筑7、综合建筑8、其它建筑二、能耗数据的实时监测系统采集器定时采集各监测点的仪表参数并上传至本地建筑能耗分析管理系统数据库，用户可于当地实时查询能耗监测情况。三、建筑分类能耗分析系统自动将建筑能耗进行分类分析，即：1、耗电量2、耗水量3、耗气量（天然气量或者煤气量）4、集中供热耗热量5、集中供冷耗冷量6、其他能源应用量（如集中热水供应量、煤、油、可再生能源等）能耗监测系统主要界面（二）四、电量分项能耗分析照明插座用电：为建筑物主要功能区域的照明、插座等室内设备用电。主要包括照明和插座用电、走廊和应急照明用电、室外景观照明用电、空调末端用电。空调用电：主要包括冷热站用电。动力用电：主要包括电梯用电、水泵用电、通风机用电。特殊用电：主要包括信息中心、洗衣房、厨房、餐厅、游泳池、健身房、电开水器或者其他特殊用电。五、用能情况的同、环比分析统计建筑或片区能耗的时用量、日用量和年用量，以曲线图、柱状图等不同方式显示，支持报表输出。六、建筑节能辅助诊断系统可提取各能耗数据进行同、环对比分析，确立标杆值并对各监测点的能耗情况进行能耗水平判定，对能耗改善提出一套完整的诊断流程，并给出能耗分析报告。用户管理层、网络通信层主要设备配置表1.用户管理层及网络通信层的设备配置仅供参考，可依据用户需求调整。2.为保持系统的冗余稳定，数据采集器每路出线上的仪表数量可达32只，一台8串口采集器最大可接256只数字计量表，但应预留大于15%的余量数据采集器功能要求《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据传输技术导则》对数据采集器功能要求的规定1数据采集1.1数据采集器应支持根据数据中心命令采集和主动定时采集两种数据采集模式，且定时采集周期可以从10分钟到1小时灵活配置。1.2一台数据采集器应支持对不少于32台计量设备进行数据采集。1.3一台数据采集器应支持同时对不同用能种类的计量装置进行数据采集，包括电能表（含单相电能表、三相电能表、多功能电能表）、水表、燃气表、热（冷)量表等。2数据处理2.1数据采集器应支持对计量装置能耗数据的解析。2.2数据采集器应支持对计量装置能耗数据的处理，具体包括：（1）利用加法原则，从多个支路汇总某项能耗数据；（2）利用减法原则，从总能耗中除去不相关支路数据得到某项能耗数据；（3）利用乘法原则，通过典型支路计算某项能耗数据。2.3根据远传数据包格式，在数据包中添加能耗类型、时间、楼栋编号等附加信息，进行数据打包。3数据存储数据采集器应配置不小于16MB的专用存储空间，支持对能耗数据7-10天的存储。4数据远传4.1数据采集器应将采集到的能耗数据进行定时远传，一般规定分项能耗数据每15分钟上传1次，不分项的能耗数据每1小时上传1次。4.2在远传前数据采集器应对数据包进行加密处理。4.3如因传输网络故障等原因未能将数据定时远传，则待传输网络恢复正常后数据采集器应利用存储的数据进行断点续传。4.4数据采集器应支持向多个数据中心（服务器）并发发送数据。5配置和维护5.1数据采集器应具有本地配置和管理功能。5.2数据采集器应支持接收来自数据中心的查询、校时等命令。5.3数据采集器应支持对数据采集自系统故障的定位和诊断，并支持向数据中心上报故障信息。5.4对于故障计量装置的更换不能影响数据采集器其他部分的正常工作。5.5数据采集器应具备自动恢复功能，并在无人值守情况下可以从故障中恢复正常工作状态。数据采集器性能指标要求参数指标要求采集接口至少具有RS-485接口采集通信速率最大速率不小于9600bps采集通信协议支持DL/T645-1997、CJ/T188-2004、GB/T19582-2008，每个接口独立可配置支持计量设备数量不少于32台采集周期根据数据中心命令或主动定时采集，定时周期从10分钟到1小时可配置数据处理方式解析协议，加、减、乘运算，添加附加信息存储容量不少于16MB远传接口至少1个有线或无线数据接口远传周期根据采集周期实时远传支持数据服务器数量至少2个配置/维护接口具有本地配置/维护接口网络功能接收命令、上报故障、数据加密、断点续传、DNS解析功率小于10W以上表中数据是试点工程中的实测数据。在实际情况实施时，应视楼宇实际结构而定。2.无线信号穿透能力，往往还会受到如房间堆放物品的数量，堆放物品的高度等影响。柜体采用镀锌钢板制作，表面喷塑处理，颜色为银灰色，也可按照用户要求配色。2.柜体前门采用单扇钢化玻璃右开，后门为双开门，柜顶上装与门联锁控制的32W荧光灯一只，温控散热风扇两个，门锁为MS818。3.通信接线端子装于柜体后端支架底部，其通信接线端子编号及接线功能，均与实际产品相同。并可按照实际使用的通信总线、回路数量，对安装数量进行增减。4.柜内电源进线为AC220V，直接接入UPS自带主开关进线端。5.系统管理控制柜一般安装在变配电室的控制室内，也可按照用户要求安装在专设的能源监测管理室内。系统管理控制柜内主要设备布置图用户管理层及网络通信层的设备配置仅供参考，可依据用户需求调整。按照2台8路RS485端口的数据采集器配置时，最大可接512只数字计量表，但每路应预留15%余量。数据采集器箱外形尺寸、内部元件组装布置、其通信接线端编号及接线功能，均与实际产品相同。2.数据采集器箱可按实际使用的通信总线、回路数量，对安装数量进行增减。每路RS485端口所接仪表数量可达32只，一台8串口采集器最大可接256只数字计量表，但应预留大于15%的余量。3.分配电室距离节能监测控制室较远时，如组网不便可在分配电室安装数据采集器箱，将从现场采集的数据上传至控制室内的能耗监测系统主机。4.数据采集器箱一般在配电室（电气间）内挂墙式安装。三相I、U、kW、kVar、kVA、kWh、kVarh、Hz、cosΦ、零序电流；四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量记录、事件记录、SD卡THDu,THDi、2～31次各次谐波分量；CF（电压波峰系数）、THFF（电话波形因子）、KF（电流K系数）、εu(电压不平衡度）、εi(电流不平衡度）计算；电压电流正、负零序分量（含负序电流）测量；波形跟踪显示RS485/Modbus、4DI/2DO、大屏幕彩色点阵式LCD图形显示、全中文菜单；两路模拟量、Profibus-DP、CAN总线、工业以太网可选高压重要回路或低压总进线柜ACR-2ARC-12/J6～12路控制、过压保护、谐波保护、投切延时设定、12DI；RS485通信接口、Modbus协议电容补偿柜投切控制ACR-3ACR320EL/KLCD显示、全电参量测量（U、I、kW、kVar、cosΦ、Hz）；四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计;4DI+2DO；RS485通信接口、Modbus协议电容补偿柜全电参量测量ACR-4ACR220EL/KLCD显示、全电参量测量（U、I、kW、kVar、cosΦ、Hz）；四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计;4DI+2DO；RS485通信接口、Modbus协议低压联络柜、低压出线柜ACR-5ACR120EL/KLCD显示、全电参量测量（U、I、kW、kVar、cosΦ、Hz）；四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计；4DI+2DO；RS485通信接口、Modbus协议出线回路（3CT）或动力箱/层箱进线ACR-6ACR10ELLCD显示、全电参量测量（U、I、kW、kVar、kWh、cosΦ、Hz）；2DI+2DO；RS485通信接口、Modbus协议三相平衡负荷出线（1CT）ACR-7ACM3分体式配电线路过负荷监控装置，检测