徐霜
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定
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，做好公共建筑節(jié)能工作，對和帶動全社會節(jié)能工作，實現(xiàn)節(jié)能減排目標，落實“轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)”重大戰(zhàn)略具有重要意義。本文介紹通北路400號辦公大樓，采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-5000型建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)變電所配電回路用電的實時監(jiān)控。同時完成數(shù)據(jù)和直轄區(qū)能耗平臺對接。
關(guān)鍵詞：歷史建筑；大型公共建筑；辦公樓；能耗監(jiān)測系統(tǒng)；
1、引言
目前，我國已經(jīng)是世界上的大能源生產(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)應作為新建建筑設備設施系統(tǒng)的組成部分，上海能耗監(jiān)測設計依據(jù)主要是《DGJ68-2068-2012》公共建筑用能監(jiān)測工程技術(shù)規(guī)范。
2、設計依據(jù)
建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)依照住房和城鄉(xiāng)建設部制定的《國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)》設計和開發(fā)，設計依據(jù)充分、標準完善。
a.住房和城鄉(xiāng)建設部技術(shù)要求
《國家機關(guān)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(shù)導則》
《國家機關(guān)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(shù)導則》
《國家機關(guān)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(shù)導則》
《國家機關(guān)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(shù)導則》
《國家機關(guān)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(guān)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》
b. 各省市建筑用能監(jiān)測工程技術(shù)方案
DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
c.能耗計量裝置國家及行業(yè)標準
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)絡規(guī)范
3、項目概況
項目地址：上海市楊浦區(qū)通北路400號
總建筑面積：37600平方米
建筑詳情：通北路400號為梅林正廣和有限公司（原正廣和汽水廠），位于通北路400號，建于1935年，屬于工業(yè)建筑。原為正廣和汽水有限公司（1864年英商開設于提籃橋，1923年遷此）。公和洋行設計，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，1935年竣工。現(xiàn)代派風格，清水紅磚墻，橫豎線條構(gòu)圖。原檐口有多重線腳。
4、設備選型
a.多功能網(wǎng)絡儀表
功能：有功電度、電流、電壓、有功功率、功率因素
精度等級：變電所饋線不低于0.5級、樓層動力柜出線回路不低于1.0級
互感器精度：不低于0.5級
電氣接口：RS-485
通信協(xié)議：MODBUS、DL/T645
安裝位置：變電所所有回路、樓層照明及插座用電、動力用電、空調(diào)用電及特殊用電。
安裝方式：嵌入式
b.數(shù)據(jù)采集的功能
提供計量裝置靜態(tài)信息人工錄入功能能按各計量裝置、各分類、分項能耗的關(guān)系進行設置；
能靈活設置各計量裝置通信協(xié)議、通信通道以及計量裝置名稱、配置位置等基本屬性；
能在線監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)各計量裝置和傳輸設備的通信狀態(tài)，具故障報警提示功能；
能靈活設置系統(tǒng)內(nèi)各采集設備數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集周期。不宜大于15min。
5、系統(tǒng)架構(gòu)
設計方案：
在變電所設置1臺8口通訊采集器，將變電所內(nèi)同類型儀表通過485總線匯總后，將數(shù)據(jù)上傳至能耗監(jiān)測平臺。另通過網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)上傳至區(qū)能耗管理平臺。
注：每根總線連接儀表的數(shù)量不得大于32臺，以25臺以下為宜。
6、系統(tǒng)軟件模塊
綜合能耗主界面
反映建筑物當年用能各分類能耗和折算為標準煤的綜合能耗，并計算得到單位面積能耗；
建筑物中的能耗分類雖然較多，但是能通過表計計量的主要有電、水、氣、可再生能源，界面下方顯示這四類能耗的當日逐時用能曲線；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）當日及昨日同期、當月及上月同期、當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月用能餅圖；
反映某分類能耗當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；
通過透視表功能強大，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)可導出至Excel；
分類能耗支路分時段用能統(tǒng)計
可對各支路分時段（尖、峰、平、谷）用能進行統(tǒng)計；
通過在基礎數(shù)據(jù)中設置各分時段（尖、峰、平、谷）用能單價，可統(tǒng)計分時段用能的金額；
此項功能需配合使用帶有復費率功能的電力儀表；
統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導出至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)靈活設置
統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導出至Excel；
分類能耗支路同比分析
統(tǒng)計各支路當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、功率因素、諧波等），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，圖表可通過鼠標操作放大、縮小、移動；可對數(shù)據(jù)進行排序（zui大值、zui小值）；
數(shù)據(jù)可導出至Excel;
分類能耗支路用能集抄
將當前支路與其下級支路的用能值進行對比，計算出差值和相差百分比；
當兩者相差百分比超出特定值時以醒目顏色提示；
此項功能主要是為了保證能耗計量體系的完整、數(shù)據(jù)的核對；
部門用能績效考核
在系統(tǒng)中設置每個部門的用能計劃值，并與實際值進行比較
分項、區(qū)域、部門用能界面
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)挠嬃績x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
區(qū)平臺能耗數(shù)據(jù)上傳
將數(shù)據(jù)上傳至區(qū)管理處能耗數(shù)據(jù)平臺，根據(jù)相關(guān)要求分類分項進行數(shù)據(jù)上傳，完成綠色建筑的評審，展現(xiàn)新時代綠色建筑的風采。
7、前景展望
根據(jù)通北路400號能耗運行效果分析，建立典型能耗分析模型，后續(xù)工作再納入二期能耗統(tǒng)一分析。
(1)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。
(2)選擇節(jié)能設備（節(jié)能燈、變頻器、熱量回收裝置）。
(3)再好的節(jié)能設備，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)能設備，制定設備運行策略，減少人為干預，集中管控，使節(jié)能設備正在實現(xiàn)節(jié)能。
(4) 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，zui大程度的展現(xiàn)節(jié)能效果。
8、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，做好通北路400號公共建筑辦公大樓的節(jié)能工作，對和帶動節(jié)能工作，實現(xiàn)節(jié)能減排目標具有重要意義。
參考文獻：
[1].住房和城鄉(xiāng)建設部技術(shù)要求
[2].DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
