能耗监控系统 安科瑞

高校建筑能耗监测系统的应用
1、概述
我国大型公共建筑年耗电量约占全国城镇总耗电量的22%，每平方米年耗电量是普通居民住宅的10～20倍，是欧洲、日本等发达国家同类建筑的1.5~2倍。
对于大型公共建筑而言，能源消耗情况非常复杂，只有实现建筑内各耗能环节分项计量，才可能真正把实际各类系统的能耗状况和合理的用能配额相比较，确定差异的形成，明确进一步的节能潜力。
2、校园建筑能源管理系统的可行性分析
高等院校作为大型公共建筑中的一部分，它集教学、科研和生活于一体， 占地面积大、建筑类型多、功能划分区较复杂，既是人口的高密度区，较是重要的能源消耗大户。
我国绝大多数高等院校人工管理电、水、气的消耗量。原始的人工抄表存在多种问题，如：数据不精确、实时性差、工作量大、管理难度大等。能耗管理部门也没有其他直接有效的手段，获取重点的实际能耗信息，也无法进一步提出节能方案，有效降低能耗。因此较无法对不同类别耗能进行有效正确的分析，因此制定针对性的能耗管理政策尤为关键。
建筑能耗分析管理系统不仅可以分析高耗能设备能耗产生的主要原因，还可以分析办公、生活能耗与气候、人数以及建筑结构之间的关系，即使用一个平台对不同建筑类型建筑的节能潜力进行研究，同时跟据数据分析结果选择正确的节能方法以达到节能的目的。
3、Acrel-5000能耗分析管理系统的优势
1)保证面积庞大的供配电系统安全可靠供电;
2)了解供电隐患，快速定位故障和排除故障;
3)实时准确统计学校各部门、院系和宿舍的用电量，做到独立核算;
4)提高了管理效率，减少人力成本。
4、Acrel-5000能耗分析管理系统在电气工程学校项目中的应用
4.1项目概况
电气工程学校一校五址，建筑面积21133平方米，校内建有行政楼、教学楼、实验楼、师生餐厅、宿舍楼、体育楼等楼群。变配电室是校园内的电力**采用电度表实现电度计量，其运行设备的情况依旧依靠人工巡查，远远不能满足安全运行的要求，当出现运行故障、设备老化等情况时，无法及时进行故障隔离使得停电范围不会扩大。对于实验室等重要用能部门的电能质量也没有监测和**。需要通过建立实时监控来保证用能系统的安全运行。同时北方院校的供热系统同样需要运行的安全监测，可增加智能控制，通过电动调节阀的开闭来控制热量，合理用能。
安科瑞电气股份有限公司承接电力工程学校能耗管理系统的设计、施工及调试。主要完成对现场能耗的集中采集及分析，通过对用户端所有能耗进行细分和统计，以直观的数据和报表向管理人员或决策层展示各类能源的使用消耗情况。
4.2 组网结构
系统采用分层分布式设计，由站控管理层、网络通讯层、现场设备层组成。可以实现远方的监视控制，也能够在上层故障时不影响本层和下一层的功能。
各个结构层的具体形式如下：
1)站控管理层
软件管理层针对配电系统的管理人员，是人机交互的直接窗口，也是整个系统的上层部分，该层主要由系统软件和必要的硬件设备组成，包括监控主机、打印机、UPS电源。系统软件具有良好的人际交互界面，对采集的现场耗电、耗水、耗气等数据信息经过计算处理，并以图形、数显等方式反映现场的运行状况。
2)网络通讯层
该层是数据信息交换的桥梁，负责对现场设备回送的数据信息进行采集、分类和存储等工作的同时，转达上位机对现场设备的各种控制命令。
3)现场设备层
现场包括ACR多功能电力仪表、终端电能表计、水表、气表、集中供冷供热表，负责采集电力现场的各类数据和信息状态，发送给网络通讯层，同时也作为执行单元，执行网络通讯层发出的指令。
监测建筑数据展示应包括：
4.3 设备参数列表
4.4系统功能及软件界面
系统对电、水、气能耗实时采集、动态监测、能耗分析、成本核算、绩效考核和报表发布等功能，实现校园能源管理精细化，促进节能降耗。
4.4.1 能耗数据对比分析
概要显示当月、当年用能情况，并与往年同期用能进行对比，掌握用能趋势。实时动态监测企业当前用电功率。通过设置每日用能的计划值，实现用能的定额管理，并与实际用能进行对比，对可能出现的用能突增进行预警，全局掌握校园的用能情况。
4.4.2趋势曲线分析
通过用能趋势图，快速定位校园用能负荷高峰，并逐级定位高峰能耗的组成，为移峰填峰找到依据。
4.4.3 分类、分项统计能耗数据
将各类能源监测数据(水、电、气)接入到一套能耗监测系统中，改变原来多头管理的局面，清晰的掌握校园能耗的构成，避免能耗改造过程中降低某一类能耗的同时增加了其他类能耗的支出。
4.4.4 能耗数据综合分析
将校园能耗数据同建筑面积、校园人口、环境温度等参数进行综合比较，系统根据需要建立不同的能耗分析模型，科学、准确的判断一个校园能耗的高低，从而综合分析影响能耗的因数。
4.4.5能耗数据的实时监测
系统具备良好的开放性，可对用户需求进行功能扩展，在基本分析功能的基础上为用户定制个性化报表和分析模板;系统具有报警管理功能，负责报警及事件的传送、报警确认及报警记录功能以便告知用户或供用户查询;系统具备权限管理、系统日志及系统参数设置等功能。
5 结束
能源管理监控系统分别对校园中各个分散分布的区域配电所进行独立测量，能耗管理部门实时掌握高校各区域的水电数据及其能耗负荷的变化，从而及时做出可行性调整，制定相应的管理制度 ，为进一步节能改造提供准确的数据支撑，让系统真正运行起来起到节能的效果。
企业能源管理系统开发能源管理系统软件解决方案
　　企业能源管理信息系统将能源信息化管理技术应用于企业的管理体系当中，可让管理者较加充分、深入地了解企业的能源利用状况，发现生产和设备运行节能空间，是实现不断改进企业能源管理水平、持续提高企业能源使用效率的有效手段。
　　而且为企业搭建了一个合理、高效的信息传输平台和管理平台，形成一套行之有效的节能减排解决方案，对区域能源消耗数据及时、快速和准确的监测，实现科学分析、预测和预警功能，为企业决策提供了多方位、可视化的数据信息查询和决策支持服务，达到科学用能、科学管理的目的。
　　企业能源管理信息系统功能模块分别有能耗看板、实时监测、能耗分析、产品中心、电能质量、碳排放量、统计报表、预警平台、能源监控、系统配置等。
　　实时监测
　　实时监测中心包含对区域和设备能源消耗实时数据采集和重点设备工艺参数实时监测，可以图表的形式展示各监测点不同维度的能耗数据。
　　能耗看板
　　可一目了然看到所设置区域相关能耗信息、能源成本、峰谷平用电、各区域能耗占比、计量网络图、能源流向图等。
　　产品中心
　　企业通过自主录入每月产量和产值数据、能效对标成员值和能源限额值等，系统再根据企业实际产品产值数据进行统计分析，计算出单位产品能耗、单位产值能耗，并以此为基础进行能效对标分析，节能目标进度分析和定额预警分析等。
　　能耗分析
　　企业可从不同维度，结合企业的用能趋势、对企业区域、工序、班组、设备等进行同比/环比分析，并生产相应报表，找出能源使用过程中的漏洞和不合理地方，从而调整能源分配策略，减少能源使用过程中的浪费。
　　统计报表
　　系统从各种能耗数据及费用比较，形成相对应的可下载能耗报表，而且企业可根据实际管理需要设计实用性表格。
　　电能质量
　　系统可实现对各主要用能系统的运行状态、电能质量(电力负荷、功率因数、负载率、电流电压)等进行实时监测分析。系统自动对谐波**标、三相不平衡、功率因素等电能质量问题进行分析和警报，让用户免除繁琐的数据分析和判断。
　　监控网络
　　企业能源管理中心信息系统已配备完善的能量网络系统，包括能源计量网络图和能源流向图。
　　预警平台
　　系统预警中心对通讯故障和参数异常等情况进行预警提示，从而减少用能的安全隐患。
业绩表
　　东方亿象城能耗监测系统;
　　东南老年卫生活动中心能耗管理系统;
　　东营市河口区人民医院能耗管理系统;
　　东营市文化公园片区学校项目能耗监测系统;
　　东张派出所能耗管理系统;
　　防化学院阅兵村能耗管理系统;
　　丰台花乡四合庄(中关村科技园东区三期)1516-12-A地块B4综合性商业金融用地项目能耗监测系统;
　　服装城大厦能耗管理系统;
　　涪陵中科大厦能耗管理系统;
　　福州上下杭旅游街能耗监控系统;
　　富士康H3大楼能耗系统;
　　光华时代广场能耗监测系统;
　　广西交通厅大楼能耗管理系统;
　　广西南宁艺术中心能耗管理系统;
　　广西艺术中心智能化项目能耗计量系统;
　　贵阳电信金阳枢纽楼项目能耗管理系统;
　　贵州出入境检验检疫局改造项目能耗管理系统;
　　贵州师范学院教育实践训练中心综合楼能耗管理系统;
　　国家增材制造中心项目能耗监测系统;
　　海尔云谷创新中心A座能耗监测系统;
　　汉沽老年大学改造工程能耗管理系统;
　　航空工业园建设项目能耗管理系统;
　　航宇救生装备04号厂房项目能耗管理系统;
　　合肥小林药业有限公司能耗监控系统
业绩表
　　2014-G-44号地块(商业综合体)能耗管理系统；
　　20KV浙江江森自控电池有限公司长兴开发燃气表、能源管理系统;
　　XDG-2010-34号地块商业办公及高铁南广场街心公园地下停车库(A号楼，A、B块地下室)项目智能化系统工程;
　　阿里巴巴西溪二期项目能耗在线监测系统;
　　爱茉莉太平洋化妆品(上海)有限公司二期电能管理/能耗监测系统;
　　包商银行铂尔曼酒店能耗监测系统;
　　北辰医院能耗管理系统;
　　北京朝阳区来广营乡清河营村住宅及配套、商业金融(1号地)项目1-10地块二期工程能耗管理系统;
　　北京大钟寺方恒**商业广场能耗监测系统;
　　北京旋较办公楼能耗计量系统;
　　北外附属如皋龙游湖外国语学校行政研究楼能耗管理系统;
　　滨海文化商务中心项目三标段弱点工程办公楼E座弱点专业工程;
　　滨江小学能耗管理系统;
　　波音737完工及交付中心厂房及配套项目能耗监测系统;
　　博隆(虹桥)商业广场远程预付费水电能管理系统/电气火灾监控系统;
　　博众精工机器人生产中心工程预付费能耗管理系统;
　　长春华友开元名都酒店能耗管理系统;
　　长春市全民健身活动中心游泳馆改造工程;
　　长沙市轨道1号线五一广场站与国金中心地下空间开发建设项目能耗管理系统
医院能耗解决方案
　　现代医院建筑是科学、技术、信息的载体，是社会发展、技术进步、人民生活水平和生活质量提高的重要标志。随着人们生活需求的提高，对改善医疗条件的要求愈加迫切，医疗改革的推进，医院将面临着激烈的市场竞争，从改善病人就诊环境、提高医院内部管理技术手段考虑，许多新建的医院建筑对空调、供热设备的自控管理、安保及计算机网络等诸多方面都提出了要求，医院设计有宾馆化的趋势。医院建筑是所有建筑中使用功能较为复杂的。随着医疗技术的不断进步，诊疗设备的不断完善，医院功能还将进一步增多。尤其是随着人民生活水平的大幅度提升，医院提供的已经不仅仅是单纯的**服务。患者对医院的就医环境和医护人员对工作环境舒适程度的要求也越来越受到人们的重视，因此医院的能耗也不断上升。
　　以一家传统型综合医院为例，其日常能耗中，电力消耗较大，主要用于照明、电梯、空调和通风等设备。其次，医院还以燃气、重油等作为主要能源，用于供应蒸汽、热水、消毒、洗涤、厨房以及冬季供暖等。水、电、空调、蒸汽、医疗气体作为维持医院运作之基本要素，其中以电力和医疗气体较重要，若二者之一中断，便会立刻危害到病患的生命，所以公用系统为医疗作业之命脉。系统设备以安全、可靠度为首要要求，但是公用系统亦为主要能源耗用设备，必须妥善管理以确保安全，并兼顾节约能源。在医院能耗中，电力约占64%，为整个医院之主要能源，燃气、重油等约占11%，主要用在供应蒸汽、热水、消毒、洗缝、厨房及冬季暖气，医疗气体占6%，空调占16%，水占到3%。电力中空调约占50%，照明约占19%，插座约占15%，医疗用电6%，洗缝用电1%，X光用电3%，电梯用电6%，所以空调、照明为医院节能管理重点。因此医院的能耗监管显得尤为重要。
　　为配合国家十二五规划，随着社会对节能减排的要求越来越高，绿色、节能、环保成为国内主流发展趋势。能耗监测系统的引入能为医院提供能源使用情况的精确分析，为医院寻找节能空间，寻求合理的节能方案，提供有力的支持。

能耗监测系统在锦江之星假日酒店中的应用
1　概述
随着社会经济的快速发展，能源问题已经成为制约经济和社会发展的重要因素。能源供应的紧张和能源价格的上涨，使得酒店运营过程中，能源方面的成本已经成为日常支出中占有很大比重的一部分，对能源使用方面的节约和控制成为酒店管理中节约开支、增加利润的重要环节。同时国家对节能减排的要求越来越高，绿色、节能、环保成为酒店业发展的新趋势。能耗监测系统的引入能为酒店提供能源使用情况的精确分析，为酒店寻找节能空间，寻求合理的节能方案，提供有力的支持。能源系统即：供电系统、供水系统、供气系统、供冷系统、供热系统等，能源管理的**就是对酒店中用电量、耗水量等的运行及状态进行安全、合理地实时监测及科学化的管理。海康酒店能耗监测系统是基于安科瑞电气股份有限公司自主设计的Acrel-5000能耗监测系统，针对能量监测的能源管理整体解决方案。
2　设计标准
《建筑智能化系统工程设计管理暂行规定》建设部1997
《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)建设部
《智能建筑设计标准》(DBJ08-4-95)上海市建委1996
《建筑和建筑群综合布线工程设计规范》中国工程建设标准协会1997
《*人民共和国国家计量检验规程—热能表》(JJG225-2001)国家质量监督局2002
《大楼通信综合布线系统》(UD/T926)邮电部1997
《民用建筑电气设计规范》
所有计算机硬件系统均符合下述标准：
电磁学规范：FCC Class B或CISPR22 ClassB
安全规范：UL Listed(美国)或E**0950(**)
3　系统设计
3.1 系统总体设计说明
本项目是经济型酒店办公管理的综合性项目。一套综合有效的能耗监测系统将在酒店管理中将起到不可或缺的作用，不仅能有准确有效地对酒店能耗情况进行实时在线统计，降低人工抄表造成的不准确性和滞后性，而且能够自动产生各种能耗报表，对能耗数据进行横、纵向的比较，帮助酒店管理进行能耗分析，达到节约能源、降低成本的目的。本设计从锦江之星假日酒店建筑结构和项目实际功能出发，对总共12个楼层，各个楼层的电量使用情况进行实时采集和在线监测。整套能耗监测系统，在电量采集的同时，可以辅助酒店管理实现自动管理，降低管理和人力成本，进行能源统计，根据系统自动生成的各种能耗情况报表，实现节能，避免能源浪费。通过实时计量数据的综合、分析，寻找酒店运营的节能空间，降低能源成本，并通过自动化实时检测本系统状态，保证本系统稳定、精确的使用。
3.2 设计原则
①**性
本系统设计遵循系统工程的设计准则，通过科学合理地设计，系统整体满足酒店能耗监测的需要，大力采用物联网技术、3G移动通信技术等一系列成熟、可继承、具备广阔发展前景的**技术，使系统能在未来数年内不落后，通过软件升级即可实现更多新功能，保护用户的投资。
②实用性
依照用户要求，坚持实用性为主的原则，避免使用不成熟、过分**前的技术和产品，在满足用户提出的详细技术要求的基础上，尽力充分考虑周全，给出科学合理的优化建议。
③可靠性
系统可靠性是系统长期稳定运行的基石，从系统设计理念到系统架构的设计，再到产品选型，都坚持系统可靠性原则;所采用的无线传感网方案，无线通信性能经过长期测试，工作稳定，保证数据准确。
④安全性
管理系统软件按不同的**级别设有密码，可以防止无关人员乱操作、修改费用、破坏系统或资料;数据加密传输，可采用32/64/128位密钥加密技术，保证数据安全，和用户信息不外泄。
⑤开放性
本系统设计将采用标准化设计，严格遵循相关技术的**、国内和行业标准，确保系统之间的透明性和互通互联，并充分考虑与其它系统的连接;在设计和设备选型时，系统以电量采集为中心，预留水、热、气等其他能源自动计量的管理接口，科学预测未来扩容需求，进行余量设计。
⑥易管理性、易维护性
本能耗监测系统只在原有能耗计量设备上加装采集设备，对水、电、热等线管结构不做任何改动，安装方便;采用无线自组网方式传输数据，*进行铺线等改造工作，真正即插即用;采用全中文、图形化软件实现整个监控系统管理与维护，自动检测系统中每一台设备的运行状态，并示出详细参数，以辅佐管理人员及时准确地判断和解决问题;采用稳定、易用的硬件和软件，完全不需借助任何**维护工具，既降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，又节省了日常频繁维护所产生的费用。
3.3 系统设计方案
Acrel-5000能耗监测系统主要针对酒店的主要用能设备进行智能管理以及针对酒店总能源、能耗、能费、能效、能管进行统计分析与规划管理，为酒店从思想、形为、管理、技术、创新等方面提供科学的自动化管理平台，从而直正实现酒店的整体节能降耗的目标;对酒店耗能进行横向和纵向对比，发现能耗发生的效率，可以为酒店定价等提供一定的理论依据，分析酒店运营过程中能源利用效率和节能潜力;提供从运行数据到管理数据的平台，酒店管理者也实时了解酒店运营的能耗情况，而不用等待汇报数据;可以自定义各种生产上的能耗报表，可以提供酒店的能耗汇总情况，符合实国家**、统计局和环保总局制订的《单位GDP能耗统计指标体系》。
3.4 系统结构
Acrel-5000能耗监测系统通讯采用无线通信方式，设计采用4层结构：
信息存储与处理层：能耗监测数据的存储与处理平台，主要由酒店服务器、电脑，能耗监测管理平台组成。
广域通信网：主要由各运营商的有线、无线网络，及企业内部局域网组成。
无线传感网络：主要由cetcStack无线传感网协议开发的WSN网络设备组成，包括WSN采集器、路由器和协调器。
信息采集层：主要有各种能耗计量设备组成，包括电子式电表、水表、热量表等。
本系统所采用的无线传感器网络具有自组网、自维护、自适应、可扩展性等功能，网络运行*人工干预，并可定制在433～464MHz、470～510MHz等不同通信频段。网络由协调器、路由器和终端设备组成，支持星型、树型和网格型网络，网络级数为15级，可容纳65536个节点，节点的逻辑地址采用6字节的ID。网络是对等网络，安装简单，真正即插即用。网络与上位机之间的通信协议接口丰富，用户可随时查看网络的各种信息，可随时对网络作各种形式的管理和控制，方便快捷，稳定可靠。
3.5 系统功能特点
(1)远程查询
用户可以随时随地通过Internet网登录系统，查看酒店能耗数据，系统实时地对能耗数据进行分析，设置及动态改变网络ID、工作频率等关键网络参数;
(2)拓扑管理
系统能够实时管理无线传感网设备以及可变的无线传感网络拓扑结构，以便较好地帮助设备安装人员进行设备安装和调试;
(3)数据查询
应具备对建筑、楼层、用户编号、用户姓名、数据时间、计费类型的任意时间的历史数据的查询功能;
(4)报表打印
具有默认标准报表打印格式，并附带报表格式设计软件，用户可根据需要，自定义修改报表打印格式;
(5)权限设定
应具有多级操作员密码设定权限。防止无关人员随意改动及查看;
(6)数据交换
用户需查询的数据可以以标准、通用的格式直接导出，可满足智能系统集成要求;
(7)实时数据显示
在图形界面上应可实时显示能耗数据和数据来源等属性，以图形状态显示酒店水、点等耗能曲线和各楼层的用量曲线，便于协助酒店管理者制定使用用量的计划;
(8)报警管理
可实时检测系统的工作状态，包括：WSN采集器、WSN路由器等。对于设备的故障信号和类型，可通过弹出窗口和声音等方式报警;
(9)集中抄表
能够通过Web界面采集层能耗设备进行远程抄表;
(10)系统监控
对用户的使用情况进行实时全面的状态监控信息及完善的日志查询，对人为的恶性破坏及时进行报警。
3.6 运行界面
Acrel-5000能耗监测系统监控中心管理软件共分为如下几个模块：
① 抄表信息： 包含所有的日常的硬件通讯相关的操作，包括远程抄表，状态检查，远程控制等功能。
② 拓扑图：网络拓扑图表示WSN协调器、路由器和采集器的网络链路关系。
③资料管理：包含对系统运行数据进行备份、基本维护等功能。
④ 统计报表：包含对系统运行的历史数据进行查询、分析、统计等功能。
⑤系统管理：设置系统运行的基本参数，包括硬件参数，仪表资料，用户资料，计划任务、操作员资料等。
5　结束语
随着智能建筑的发展及电力的广泛应用，对智能建筑的配电系统的智能化集成管理已成为国家机关办公建筑及大型公共建筑智能化建设的必然趋势，本文介绍的基于Acrel-5000的能耗监测系统，不仅可以实时显示电力运行状态及用电状况，还能对数据进行分析处理，以用户适用的方式展现出来，满足用户的需求，实现对采集数据的分析、处理，其生成各种电能报表、分析曲线、图形等，较大的方便了用户的使用，便于配电系统的实时监控与电能的远程抄表与分析研究，为智能建筑的节能技术提供参考。
建筑能耗监测项目实施流程
　　1、 计量装置设计安装 能耗监测平台搭建
　　2、 能耗数据采集存储 形成可视化趋势图
　　3、确定较高能耗范围 诊断形成高耗原因
　　4、配置节能节电产品 改进运营管理模式
　　5、根据能耗监测平台对比节能实施效果

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江苏安科瑞电器制造有限公司是安科瑞电气股份有限公司（证券代码：300286 SZ.）的全资子公司，是电动机保护器、导轨电能表、有源滤波柜、工矿用电、远程预付费系统、智能无线测温系统、三相智能电能表、微机保护装置厂家等系列产品的生产基地。公司位于江苏省江阴市，目前现代化生产厂房面积达3万平方米，电子组装生产线均采用无铅生产工艺，生产检测设备自动化程度高，公司采用的信息管理系统，是江苏省两化融合试点企业。公司通过在产品、技术、生产工艺上的技术积累和持续创新，围绕国家产业政策和市场导向，成功实现科技转型，由原来普通数显仪表和电量传感器的生产转到智能网络电力仪表、智能马达保护装置、智能光伏汇流装置、电能质量装置、电气火灾装置、消防电源设备、隔离电源柜、有源滤波装置、光伏汇流箱、光伏并网逆变器等产品的产业化，目前已发展成为一家集研发、生产、销售于一体的江苏省。公司还先后与上海电科所、东南大学、中国矿业大学等科研院所、高校组成产学研联合体，围绕智能电网用户端的电力、电能管理和电气安全开展产品研发，其中与上海电科所合作开发的“1/4抽屉柜智能马达管理单元的研发和产业化”项目被列为*科技特派员项目。公司以用户端智能网络电力仪表及系统集成为主导产业，坚持“为客户设计**”的经营理念，走化、市场化、规模化道路，努力实现“立足中国、放眼世界，争做好的智能配电供应商”的战略目标，为客户提供可靠用电、节约用电、安全用电的完整解决方案，在智能电网用户端、新能源、物联网等领域不断探索开发新产品。