為了響應國務院要求開展節(jié)能減排的號召，并完成國家"十一五"計劃關于節(jié)能減排目標的要求，國家住建部下發(fā)《關于切實加強政府辦公和大型公共建筑節(jié)能管理工作的通知》，通知要求深入推進建筑能耗監(jiān)測體系建設和加強對空調溫度控制情況的監(jiān)督檢查。住建部從2007年開始在北京、天津、深圳等試點城市推行建筑能耗監(jiān)測體系的建設。
關鍵詞：大型公共建筑；能耗監(jiān)測系統(tǒng)；ACREL-5000； 建筑能耗管理系統(tǒng)
1、引言
建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)對能耗使用的全參數(shù)、全過程的管理和控制功能，是能耗監(jiān)測和節(jié)能運行管理的綜合解決方案。符合國家有關公共建筑管理節(jié)能的政策和技術要求，更是融合了能耗監(jiān)測、空調溫度集中控制和節(jié)能運行管理的整體解決方案,可對建筑能耗進行監(jiān)測和分析，實現(xiàn)建筑的精細化管理與控制，帶給用戶新的價值體驗，達到節(jié)能減排的效果 。
2、設計依據(jù)
本技術規(guī)范書引用的國家和行業(yè)標注如下：
ISO/IEC 11801 《國際綜合布線標準》
GB 50052 《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》
GB 50054 《低壓配電設計規(guī)范》
GB/T 50063 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》
IEC 61587 《電子設備機械結構系列》
DL/T448 《電能計量裝置技術管理規(guī)程》
《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——分項能耗數(shù)據(jù)采集技術導則》
《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——分項能耗數(shù)據(jù)傳輸技術導則》
《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——樓宇分項計量設計安裝技術導則》
《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——數(shù)據(jù)中心建設與維護技術導則》
《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——建設、驗收與運行管理規(guī)范》
《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——軟件開發(fā)指導說明書》
3、項目概況
本項目現(xiàn)場共計55棟樓，每棟樓一臺電表，一臺水表，一臺熱量表。每棟樓安裝一個臺網關。每臺采集網關接口接一個計量表具。采集器到后臺是通過內部局域網進行數(shù)據(jù)傳輸。本項目要解決基礎能耗數(shù)據(jù)的智能化、自動化、可視化、可量化的采集與存儲,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
建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng) 以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，該系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機網絡結構，一般分為三層:站控管理層、網絡通訊層和現(xiàn)場設備層。
1)站控管理層
站控管理層針對能耗監(jiān)測系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設備，如工業(yè)級計算機、打印機、UPS 電源等組成。監(jiān)測系統(tǒng)軟件具有良好的人機交互界面，對采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計算、分析與處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況。
監(jiān)控主機:用于數(shù)據(jù)采集、處理和數(shù)據(jù)轉發(fā)。為系統(tǒng)內或外部提供數(shù)據(jù)接口，進行系統(tǒng)管理、維護和分析工作。
2)網絡通訊層
通訊層主要是由通訊管理機、以太網設備及總線網絡組成。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，負責對現(xiàn)場設備回送的數(shù)據(jù)信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉達上位機對現(xiàn)場設備的各種控制命令。
通訊管理機:是系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和智能通訊管理中心。它具備了數(shù)據(jù)采集與處理、通訊控制器、前置機等功能。
以太網設備:包括工業(yè)級以太網交換機。
通訊介質:系統(tǒng)主要采用屏蔽雙絞線、光纖以及無線通訊等。
3)現(xiàn)場設備層
現(xiàn)場設備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由智能儀表組成，采用具有高可靠性、帶有現(xiàn)場總線連接的分布式I/O控制器構成數(shù)據(jù)采集終端，向數(shù)據(jù)中心上傳存儲的建筑能耗數(shù)據(jù)。測量儀表擔負著基層的數(shù)據(jù)采集任務，其監(jiān)測的能耗數(shù)據(jù)完整、準確并實時傳送至數(shù)據(jù)中心。
根據(jù)客戶需求及項目實際情況，本項目設計一套Acrel-5000建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)，本項目共計55棟樓，每棟樓3臺計量表具。即每棟樓一臺多功能電表，一臺遠傳水表，一臺熱量表
系統(tǒng)結構圖
5、系統(tǒng)軟件功能
■綜合能耗主界面
主頁面顯示該建筑的建筑圖片，建筑基本信息,建筑當月分項用電餅圖和各種能源的消耗量。根據(jù)所選的建筑，對其建筑圖片進行加載，可以選擇時間查看建筑能耗情況，選擇建筑或時間后自動刷新，默認為當天。
■支路用能
系統(tǒng)可以統(tǒng)計各支路某段時間內逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。系統(tǒng)可查看各支路用能趨勢，可根據(jù)已有的日期或者自定義時間進行查詢，并可以將支路用能顯示合計，以圖表形式顯示。
■分項能耗統(tǒng)計
系統(tǒng)可以按照分項進行能耗統(tǒng)計與顯示。其中，日分項用能同比分析圖顯示不同分項的當日與昨日能耗柱狀圖（藍色柱表示今日，綠色柱表示昨日）；用能餅圖顯示各分項過去31天的用能占比；堆積圖顯示各分項過去31天的能耗趨勢；分項用能排名圖顯示被選中分項對應能耗值排名前10位的支路。
■分項用能報表
系統(tǒng)可以統(tǒng)計各分項某段時間內逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能?？刹榭捶猪椫懈髦酚媚苴厔荩筛鶕?jù)已有的日期或者自定義時間進行查詢，統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導出至Excel。
■能耗的同比環(huán)比分析
系統(tǒng)可將各主要耗能設備的能耗與去年同期值和上月值進行同比環(huán)比分析，檢驗節(jié)能效果，根據(jù)分析結果執(zhí)行節(jié)能績效考核，以及節(jié)能目標的修正。統(tǒng)計各支路當年每月用能及去年同期用能；
■用能數(shù)據(jù)檢查
系統(tǒng)可以統(tǒng)計某段時間內各回路與下級支路的用能差值，超過一定百分比后醒目顯示（紅**域），確保計量體系的完整性、準確性。
6、前景展望
根據(jù)防化學院閱兵村項目能耗運行效果分析，建立典型能耗分析模型，統(tǒng)一分析。
■對采集數(shù)據(jù)存儲，并形成可視化圖表：系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)后存儲到數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)可滿足報表查詢及導出，并且系統(tǒng)可由柱狀圖等形式展現(xiàn)能耗趨勢，給客戶更好的體驗。
■診斷出高能耗點：管理人員可通過系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，正對性的對各個回路同比及環(huán)比分析，通過一階段分析可找出高能耗點。
■通過能耗分析改進管理運營模式：針對高能耗點，針對性的改進管理運行如：在下班期間通知各個部門關燈、關機器，同時列入績效考核；如發(fā)現(xiàn)白天空調溫度不符合規(guī)定不按規(guī)定時間開關空調等情況，追究公司人員的責任等。通過能耗數(shù)據(jù)可減低公司運營成本提高利潤。
7、結束語
能耗管理系統(tǒng)通過對用戶端電、水、氣、熱(冷)量等所有能耗的集中采集與分析，以直觀的數(shù)據(jù)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，能耗監(jiān)測系統(tǒng)的意義，便于找出高耗能點或不合理的耗能習慣，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(jù)支撐。在建設能耗管理系統(tǒng)后，不但能減輕工作人員的工作負擔，提供工作效率對促進和帶動節(jié)能工作，實現(xiàn)節(jié)能減排目標具有重要意義。
