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能源监控系统简介

满足国家的相关要求

2007年1月5日,建设部、发改委、财政部、监察部、审计署发布《关于加强大型公共建筑工程建设管理的若干意见》 (建质[2007]1号),《第16条》要求建设主管部门要建立并逐步完善既有大型公共建筑运行节能监管体系,研究制定公共建筑用能设备运行标准及采暖、空调、热水供应、照明能耗统计制度。要对国家机关办公建筑和大型公共建筑进行能效测评……。
2007年6月初,国务院颁布《国务院关于印发节能减排综合性实施方案的通知》(国发〔2007〕15号),实施方案(二十七条)提到:“从2008年起,建立并完善大型公共建筑节能运行监管体系。深化供热体制改革,实行供热计量收费。在25个示范省市建立大型公共建筑能耗统计……”。
《民用建筑节能条例》第三十一条规定:
国家机关办公建筑和大型公共建筑的所有权人或者使用权人应当建立健全民用建筑节能管理制度和操作规程,对建筑用能系统进行监测、维护,并定期将分项用电量报县级以上地方人民政府建设主管部门。

建立能耗计量、监管机制,减少能源消耗

能耗监测系统的建立,可以对建筑物内所有能源状况进行能耗监测、控制。包括但不限于水、照明、插座、空调、电梯等用电以及煤气、热能等所有能源消耗的用量监测与用能管理。从而达到减少浪费、合理用能的目的。结合预付费式表计,能源监控系统可以实现能源管理自动化功能和用能异常管控功能。避免了恶意透支用能和跑冒滴漏等异常现象。

建立准确、详实的能耗数据,为成本核算提供依据

满足建筑物内各能源消耗单位对能源消耗量的准确、详实数据的需要,为能源成本核算提供及时、准确的数据。

实现建筑物温度、亮度人性化

与照明线路节能装置结合,可以实现按环境亮度,实现照明灯具的全部自动开关和局部自动开关;
与中央空调节能装置结合,可以实现按环境温度,实现建筑物内温度的自动调节与空调机组的自动开关机。也可对末端温度进行精确调节。避免了冬季室内过热、夏季室内过冷的现象。

为打造“智能化”建筑奠定基础,构筑“物联网”概念型建筑树立标杆

智能化建筑与物联网,是未来建筑设计、使用等的发展方向。
智能化建筑包括楼宇自动化、通信自动化和办公自动化。它们是智能化建筑中最基本的,而且必须具备的基本功能。在未来的发展需求中,对防火自动化和信息管理自动化、保安自动化、医院病房视频监控等有着广泛却需求。
物联网把新一代技术充分运用在各行各业之中。在建筑领域,可以把嵌入和装备到供电系统、供水系统、中央空调系统、供暖系统中,然后将“物联网”与监控系统整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心群,能够对整合网络内的人员、耗能设备和实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理能源消耗和构建更加舒适的生活条件,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。
无论是智能化建筑,或是未来的“物联网”建筑,都是依靠能耗监测系统建立起来的。因此,一旦建立了建筑的能耗监测系统,即完成了“智能化建筑”建设的主体工程。

实现建筑物内安保自动化

借助能源监控系统,可以在安保方面实现如下功能:
(1)、与自动门禁结合,可以实现人员、物品准入(出)无人值守化;
(2)、与设备运行监控系统结合,可以实现设备运行安全监控,保障设备安全运行。并借助设备智能监控,监视设备运行状态,避免疲劳运行、过载运行。很大程度上,避免了火灾、水灾、电梯障碍等重大事故的发生。
(3)、与视频监控系统结合,可以实现建筑视频远程监视功能;

二、系统构成

能源监测系统框图如下
 
整个系统技术架构由“能源计量层”、“采集传输层”、“网络层”、“应用层”四层结构组成。其中“能源计量层”、“采集传输层”部署在被监测的设备端、可以对各点(楼层、单元、乃至用能设备)、各种能源(如水、电、天燃气、冷、热等)使用量进行用量监测及设备运行状态检测。
 

能源计量层

能源计量层通过利用各种计量设备(如水表、电表、煤气表、热能表、温度检测装置等)采集原始能耗数据,送入传输层。
能源采集层依据所安装的传感器种类不同,可采集如下数据:
(1)、电能参数:电压、电流、功率因数、当前用电功率、日、月用电量及累计用电量等;
(2)、水能参数:水压、水温、用水量;
(3)、煤气参数:气压、用气量;
(4)、热能:温度、用热量…
(5)、其它
也可依据传感器安装数量、安装点不同,可采集如下数据:
(1)、总量;
(2)、楼层用量:
(3)、单元用量;
(4)、具体设备用能量。
另外,能耗监测中心也可根据所安装的执行器件不同,完成下列功能(需额外增加执行器件):
(1)、控制用电设备的开关;
(2)、可控制中央空调系统的开、关和温度控制;也可依据环境温度,控制中央空调系统末端风机的开关;
(3)、控制供水、供气阀门的开关;
(4)、其它控制。

数据传输层

由能源计量层送来的各种能源消耗数据,经传输层进行编码、加密后,采用无线或有线方式送入应用层。也可接受应用层指令,经解码、解密后,对各种执行器件进行控制。

网络层

网络层实现通过各种网络(ADSL、CDMA、DDN以及企业内部局域网络等)平台,将能耗数据传输到企业级数据中心(控制中心)。数据中心负责接收和存储建筑物内的各种能耗数据,并实现数据的实时监控、查询与统计分析,同时也可为上级能源主管单位提供能耗数据。通过web界面,实现人机交互,数据展现、数据分析功能。也可实现任意地点、任意时间上网查询数据。

三、具体功能

下列为航天医院能源消耗系统各点的检测、控制功能说明:
(一)、总量检测:
1.1、用电总量检测:能够提供航天医院用电总量数据。包括医院整体日用电量、月累计用电量、最大用电功率、平均用电功率。供电功率与实时用电功率之比、供电功率与平均用电功率之比;
1.2、实时功率因数、平均功率因数、最低功率因数;
1.3、实时电流、电压,平均电流、电压;最大用电电流、最大供电电压、最低供电电压;平均用电电流、平均供电电压;
1.4、低电压、过电压报警;变压器过载报警;
1.5、总谐波量。
 
2、日用水量、月用水量累计;实时用水量、最大用水量、高用水量报警;
3、日燃气用量、月燃气用量累积;最大用水量;
4、日供热量、月供热量累计。
 
监控点
监视数据
控制功能
各层照明
日、月用电量;当前电流、电压;最大电流;功率因数、当前用电功率;过载报警。
各照明回路的开关。远程手动或自动控制。
过载报警(可人工或自动保护)。
各层空调盘管
空调盘管用电量、运行时间、当前用电功率、日、月用电量,负载率;过载、过电压、过载、缺相报警。
各空调盘管的开关。远程手动或自动控制。
过载自动保护。
各层医疗干线
各层医疗干线月、日用电量、最大用电电流、最大用电功率、谐波量检测。低电压、过电压报警。
过载报警(可人工或自动保护)。
各职能科室
月、日用电量、最大用电电流、最大用电功率、谐波量检测。低电压、过电压报警。
过载报警(可人工或自动保护)。
电梯
月、日用电量;当前用电功率、功率因数;最大用电电流、当前用电电流、当前用电功率;最大供电电压、最低供电电压。过电压、低电压、超载、缺相报警。
过电压、低电压报警;过载报警(可人工或自动保护)。
顶层稳压塔、冷却塔
月、日用电量;当前用电功率、功率因数;最大用电电流、当前用电电流、当前用电功率;最大供电电压、最低供电电压。过电压、低电压、超载、缺相报警。
过电压、低电压报警;过载报警(可人工或自动保护)。
 
可另配温度传感器件,依据冷却水温度进行速度调节,达到节电目的。
热交换站
日用热量、月用热量累计。
可另配用热调节系统,节省用热量,达到节能目的。
冷水机
月、日用电量;当前用电功率、功率因数;最大用电电流、当前用电电流、当前用电功率;最大供电电压、最低供电电压。过电压、低电压、超载、缺相报警。
可另配温度检测与节能装置,达到节能目的。
给排水泵房
月、日用电量;当前用电功率、功率因数;最大用电电流、当前用电电流、当前用电功率;最大供电电压、最低供电电压。过电压、低电压、超载、缺相报警。
可另配压力检测与节能装置,达到节能目的。
一般动力、空压/负压泵房、送风机、机械停车
月、日用电量;当前用电功率、功率因数;最大用电电流、当前用电电流、当前用电功率;最大供电电压、最低供电电压。过电压、低电压、超载、缺相报警。
 
 
 

 
 
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