涂志炎

上海嘉定

为响应国家节能减排号召，落实国家“十一五”节能减排目标要求，住房和城乡建设部中国印发《关于切实加强办公和大型公共建筑节能管理的通知》。要求进一步推进建筑能耗监测体系建设，加强对空调温度控制的监督检查。2007年以来，住建部在北京、天津、深圳等试点城市实施建筑能耗监测系统建设。

关键词：大型公共建筑；能耗监测系统；ACREL-5000; 建筑能耗管理系统

1 简介

建筑能耗监测系统实现了对所有参数和能耗全过程的管控功能，是能耗监测和节能运行管理的综合解决方案。符合国家公共建筑管理节能政策和技术要求，是集能耗监测、空调温控、节能运行管理为一体的整体解决方案能耗管理体系，可对建筑能耗进行监测分析，实现精细化楼宇管理。和控制，给用户带来全新的价值体验，达到节能减排的效果。

2 设计依据

本技术规范中引用的国家和行业标记如下：

ISO/IEC 11801《国际综合布线标准》

GB 50052《供配电系统设计规范》

GB 50054《低压配电设计规范》

GB/T 50063《电力装置用电测量仪表设计规范》

IEC 61587《电子设备机械结构系列》

DL/T448《电能计量器具技术管理规程》

《全国办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统——能耗数据分项采集技术导则》

《全国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》

《全国办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统——建筑分项计量设计安装技术导则》

《全国办公建筑及大型公共建筑能耗监测系统——数据中心建设与维护技术导则》

《全国办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设、验收和运行管理规范》

《全国办公建筑及大型公共建筑能耗监测系统——软件开发指导手册》

3 项目概况

项目场地共有55栋建筑，每栋建筑配备1个电表、1个水表和1个热量表。每栋楼都安装一个网关。将仪表连接到每个采集网关接口。采集器到后台的数据传输是通过内部局域网进行的。本项目旨在解决能源消费基础数据的智能化、自动化、可视化、量化采集和存储，从而降低能源使用成本，为建设节约型社会发挥作用。

4 系统架构

建筑能耗监测系统以计算机、通讯设备和测控单元为基本工具。系统主要采用分层分布式计算机网络结构，一般分为三层：站控管理层、网络通信层和现场设备层。

1)站控管理

站控管理层是能耗监控系统管理人员进行人机交互的直接窗口，也是系统的上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备组成，如工业级计算机、打印机、UPS电源等。监控系统软件具有良好的人机交互界面，对采集的现场数据和信息进行计算、分析和处理，以图形、数显、声音等方式反映现场运行情况。

监控主机：用于数据采集、处理和数据转发。为内部或外部系统提供数据接口，用于系统管理、维护和分析。

2)网络通信层

通信层主要由通信管理机、以太网设备和总线网络组成。这一层是数据和信息交换的桥梁。负责对现场设备返回的数据信息进行采集、分类和传输，同时将上位机的各种控制命令传递给现场设备。

通讯管理机：是系统数据处理和智能通讯管理中心。具有数据采集与处理、通讯控制器、前端计算机等功能。

以太网设备：包括工业级以太网交换机。

通信介质：系统主要采用屏蔽双绞线、光纤和无线通信。

3)现场设备层

现场设备层为数据采集终端，主要由智能仪表组成。采用高可靠性、现场总线连接的分布式I/O控制器组成数据采集终端，将存储的建筑能耗数据上传至数据中心。计量仪表负责基层数据采集任务，其监控的能耗数据完整、准确并实时传输至数据中心。

本项目根据客户需求和项目实际情况，设计了一套Acrel-5000建筑能耗监测系统。本项目共有55栋建筑，每栋建筑3米。即每栋楼一个多功能电表、一个远传水表、一个热量表

系统结构图

5 系统软件功能

主页显示建筑物的建筑图片、建筑物的基本信息、建筑物当月用电量和各种能源消耗的饼状图。根据选择的建筑，加载建筑图片，可以选择时间查看建筑能耗，选择建筑或时间后自动刷新。默认为当天。

系统可以统计每个分支机构在一定时间内的每日、每周、每月、每季度和每年的能源消耗量。系统可以查看各分行的能耗趋势，根据已有的日期或自定义时间查询，并能以图表的形式显示分行的总能耗。

系统可以按项目对能耗进行统计和显示。其中，每日分项能耗同比分析图显示了不同分项当天和昨天的能耗直方图（蓝色条代表今天，绿色条代表昨天）；能源饼图显示了过去 31 天每个子项的能源消耗情况。堆叠图显示了过去 31 天各子项的能耗趋势；子项能耗排名图显示所选子项能耗值对应的前 10 个分支。

系统可以统计一定时间段内各子项的日、周、月、季、年能耗。您可以在子项中查看各分支的能耗趋势，根据已有的日期或自定义时间查询，并将统计数据导出到Excel。

系统可以对主要耗能设备的能耗进行逐年分析，以去年同期值和上月值进行同比分析，检查节能效果，进行节能绩效。根据分析结果进行评估，修订节能目标。各分公司当年月度能耗统计和上年同期能耗统计；

系统可统计一定时间内各回路与下支路的能量差，超过一定百分比时突出显示（红色区域），保证测量系统的完整性和准确性。

6 展望

根据防化学院阅兵村项目能耗运行效果分析，建立典型的能耗分析模型进行统一分析。

7 结论

能耗管理系统通过对用户端的电、水、气、热（冷）等所有能源消耗的集中采集和分析，以直观的数据向管理者或决策者展示各种能源的使用和消耗情况和图表。能耗监测系统的意义在于便于识别高能耗点或不合理的能耗习惯，有效节约能源，为用户进一步节能改造或设备升级提供精准数据支持。能耗管理系统建成后，不仅可以减轻员工的工作量，还可以提高工作效率，

参考：

[1].技术要求

[2].DGJ08-2068-2012《上海市公共建筑能源监测系统工程技术规范》

关于作者：

涂志燕，女，本科。任职单位：现就职于