Acrel-5000型能耗监测系统的详细介绍

摘要：随着社会生活水平的提高，经济的繁荣发展，人们对能源的需求逐渐增长，由此带来的能源危机日益严重。办公建筑、医院、商场等场所如何实时的了解、分析和控制能源消耗已成为需要解决的迫在眉睫的难题。传统的能源消耗只能以月/季度/年为周期进行，然而办公建筑、医院、商场是每日、每时都在进行，能源消耗也是每日、每时的发生。本文介绍淼泉卫生院项目，系统采用现场就地组网的方式，组网后通过Acrel-5000型能耗监测系统实现各配电回路用电监测、管理。

1 引言

随着节能工作的深入，能源利用状况的科学化管理手段日趋多样。能耗管理系统可实时监控办公建筑各种能源的详细使用情况，为办公建筑查找能耗弱点，实现办公建筑管理水平的提高及运营成本的降低，为节能降耗提供直观科学的依据。淼泉卫生院能耗管理系统，通过对能源的采集并管理降低能耗。

2 项目概况

淼泉卫生院项目主要监视的楼层配电箱：PZ72L共计30只、DTSD1352共计20只.

3 系统架构

安科瑞企业能源管理平台采用自动化、信息化技术和集中管理模式，对企业的生产、输配和消耗环节实行集中扁平化的动态监控和数据化管理，监测企业电、水、燃气、蒸汽及压缩空气等各类能源的消耗情况，通过数据分析、挖掘和趋势分析，帮助企业针对各种能源需求及用能情况、能源质量、产品能源单耗、各工序能耗、重大能耗设备的能源利用情况等进行能耗统计、同环比分析、能源成本分析、用能预测、碳排分析，为企业加强能源管理，提高能源利用效率、挖掘节能潜力、节能评估提供基础数据和支持。应用于钢铁、石化、冶金、有色金属、采矿、医药、水泥、煤炭、物流、铁路、航空工业、木材、化学原料以及机电设备、电器产品、工器具制造等。

安科瑞Acrel-5000能耗分析管理系统根据现场实际情况，整体网络结构采用屏蔽双绞线直接接至后台能耗网关然后通过TCP/IP网络将数据上传至的监控主机。具体如下图所示：

该系统主要采用分层分布式计算机网络结构，如系统结构图所示：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。其中仪表分布在配电室，所有仪表通过485屏蔽双绞线铺设至能耗网关，经能耗网关至系统主机从而完成仪表数据的采集并管理。

现场通过厂区内网和平台通讯，平台搭建在客户自己配置的服务器上，搭建完成之后客户可以通过任意能上网的地方通过账号权限在网页登陆以及手机APP查看各处的运行情况。

系统可分为三层：即现场设备层、网络通讯层和平台管理层。

现场设备层：主要是连接于网络中用于水、电、气等参量采集测量的各类型的仪表等，也是构建该配电、耗水、耗气系统必要的基本组成元素。肩负着采集数据的重任，这些设备可为本公司各系列带通讯网络电力仪表、温湿度控制器、开关量监测模块以及合格供应商的水表、气表、冷热量表等。

网络通讯层：包含现场智能网关、网络交换机等设备。智能网关主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，并通过网络把数据上传至搭建好的数据库服务器，智能网关可在网络故障时将数据存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。

有多个下行通信接口及一个或者多个上行网络接口，用于将一个目标区域内所有的智能监控/保护装置的通信数据整理汇总后，实时上传主站系统，完成遥信、遥测功能;

支持接收上级主站系统下达的命令，并转发给目标区域内的智能系列单元，完成对厂站内各开关设备的分、合闸远方控制或装置的参数整定，实现遥控和遥调功能，以达到远动输出调度命令的目标;

提供丰富的规约库支持，实现不同二次设备供应商的智能设备互联。作为自动化系统网络与监测设备之间的通信接口设备，ANet智能通信管理机实现了规约转换、接口匹配、数据转换等三项功能;

提供RS485通信端口，每个端口可带32台仪表设备(对于低压综合保护建议每个端口挂接不超过10个);

可根据仪表设备的通信波特率、通信线路长度及客户对通信数据的刷新速度要求决定每个通信端口所带的设备数量;

实时并行多任务处理与第三方设备的访问及上位系统的连接通信，支持软件组态。通过专门的配置管理软件，可为不同通道挂载设备选择不同的通信协议，并可通过更改配置文件来改变通信管理机所连接仪表设备的数量及数据信息，而不需更改软件程序。

平台管理层：包含应用服务器、WEB服务器和数据服务器，一般应用服务器和WEB服务器可以合一配置。

4 系统软件模块

综合能耗主界面

主页面显示该建筑的建筑图片，建筑基本信息,建筑当月分项用电饼图和各种能源的消耗量。根据所选的建筑，对其建筑图片进行加载，可以选择时间查看建筑能耗情况，选择建筑或时间后自动刷新，默认为当天。

支路用能

系统可以统计各支路某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。系统可查看各支路用能趋势，可根据已有的日期或者自定义时间进行查询，并可以将支路用能显示合计，以图表形式显示。

分项能耗统计

系统可以按照分项进行能耗统计与显示。其中，日分项用能同比分析图显示不同分项的当日与昨日能耗柱状图(蓝色柱表示今日，绿色柱表示昨日);用能饼图显示各分项过去31天的用能占比;堆积图显示各分项过去31天的能耗趋势;分项用能排名图显示被选中分项对应能耗值排名前10位的支路。

分项用能报表

系统可以统计各分项某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。可查看分项中各支路用能趋势，可根据已有的日期或者自定义时间进行查询，统计数据可导出至Excel。

能耗的同比环比分析

系统可将各主要耗能设备的能耗与去年同期值和上月值进行同比环比分析，检验节能效果，根据分析结果执行节能绩效考核，以及节能目标的修正。统计各支路当年每月用能及去年同期用能;

配置选项

依照相关技术规范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面积、空调面积、建筑地址等，其中建筑面积等信息将用能单位面积能耗分析;

配置项目中使用的仪表的类型、型号、生产厂家等基本信息，并添加该型仪表所能提供的监测参数信息，此处配置情况影响能耗统计、分时段用能统计、参数查询功能;

配置项目中使用到的所有计量仪表，保存计量仪表的地址、变比、对应的采集器、代码、监测回路的名称等信息;

配置分项能耗统计时涉及到的计量表计、所占比例、运算方式等信息，可根据项目情况灵活配置，此处配置信息将影响各分类能耗分项用能分析小模块中的功能;

配置各部门用能对应的计量仪表、运算方式、所占比例以及部门用能计划，完成此项配置后将启用部门能耗分析功能模块;

配置建筑物中某用能区域对应的计量仪表、运算方式、所占比例，完成此项配置后将启用区域能耗分析功能模块

运行监控

能源管理系统的动态显示对企业使用的各种能源(电、水、蒸汽)进行实时监控，并提供从概貌到具体的动态图形显示，并提供区域数据监控，在工厂平面图或者某个车间的平面图快速浏览到所管理的能耗数据。

系统提供对能源管理系统运行状态的实时监视功能，实现对能源系统运行过程中关键的用能状态参数的变化趋势、耗能设备的运行状态以及系统运行报警事件进行实时监视，确保整个能源供给、转换和消耗过程的安全、可靠和稳定。系统提供图形化工具，不仅可以组态出数字化的监控界面，还具有实时趋势显示。

变配电系统的电气主接线图展示，实现对全电量参数以及开关断路器状态的实时监视，如电压、电流、频率、功率、功率因数、三相不平衡度、谐波等参数。

水、燃气、压缩空气等系统各分支管道分布示意图以及流量、压力、温度等参数状态的实时监视;

用能设备系统(如空压机等)的运行状态以及用能参数的实时监视;

过压、过流、欠压等保护信号报警、系统通信中断、电量、非电量参数越限、能耗超标预警等实时事件报警监视。

监视空调的运行状态，可远程设定工作模式、室内温度值，风机三速、水阀开/关。

分析报告

系统提供的用户分析报告主要是为企业的中、高层管理人员提供有关企业的能耗数据统计结果汇总和分析结论展示，注重整体能耗状况和变化趋势的说明。一般包括企业的能源利用情况、线路损耗情况、设备运行情况、运维情况，用能趋势排名，能耗排名，综合能耗排名等。通过丰富多样的图形化组件组态成为一份用户分析报告，让用户了解系统的运行情况，方便用户发现设备异常，从而找出改善点，以及针对用能情况挖掘节能潜力。

5 前景展望

根据能耗运行效果分析，建立典型能耗分析模型，统一分析。

建立建筑能耗计量体系：针对现场的用电结构，监控至配电室层级，能正确无误的统计进出线回路，要满足电能守恒原理即进线电能为出线电能总和(误差率在3%左右)。

对采集数据存储，并形成可视化图表：系统采集数据后存储到数据库，系统可满足报表查询及导出，并且系统可由柱状图等形式展现能耗趋势，给客户更好的体验。

诊断出高能耗点：管理人员可通过系统采集数据，针对性的对各个回路同比及环比分析，通过一阶段分析可找出高能耗点。

通过能耗分析改进管理运营模式：针对高能耗点，针对性的改进管理运行，如：在下班期间通知各个小组关灯、关机器，同时列入绩效考核;在工作期间对用电负荷较大回路可错峰，减少同时间负荷过大;通过能耗数据可降低公司运营成本提高利润。

6 结束语

淼泉卫生院能耗管理系统是在能源问题日益紧张，能源价格不断上涨的背景下，针对医院能耗问题而设计。在建设能耗管理系统后，不但能减轻工作人员的工作负担，提供工作效率，而且直观的统计分析结果能帮助管理者根据能耗情况，做出正确的分析，对今后的发展做出正确的决策，对带动节能工作，实现节能减排目标具有重要意义。

审核编辑：汤梓红