【摘要】：本文主要介紹了廣東某司法局節約型建築節能監管平台的建設，著重闡述了Acrel-5000建築能耗分析管理係統軟件
，及其實現分散式采集和集中控製管理的智能化節能監控體係。

【關鍵詞】：機關大樓；智能電測表；建築能耗分析

【正文】：

1 前言

我國目前是世界上第二位能源生產國和消費國。能源供應的持續增長
，為經濟社會發展提供了重要的支撐；同tong時shi，能neng源yuan消xiao費fei的de快kuai速su增zeng長chang
，為wei世shi界jie能neng源yuan市shi場chang創chuang造zao了le廣guang闊kuo的de發fa展zhan空kong間jian。中zhong國guo已yi經jing成cheng為wei世shi界jie能neng源yuan市shi場chang不bu可ke或huo缺que的de重zhong要yao組zu成cheng部bu分fen，中zhong國guo的de發fa展zhan對dui維wei護hu全quan球qiu能neng源yuan安an全quan
，正zheng發fa揮hui著zhe越yue來lai越yue重zhong要yao的de積ji極ji作zuo用yong。 

在我國，建築能耗約占總能耗的27%以上，而且還在以每年1個百分點的速度增加。據住房和城鄉建設部統計數字顯示
，我國每年城鄉建設新建房屋建築麵積近20億平方米
，其中80%以上為高能耗建築
；既有建築近400億平方米，95%yishangshigaonenghaojianzhu。jianzhunenghaozhanquanguozongnenghaodebilizhuniankuaisushangsheng，weiyingduishangshuqingkuang，woguoxinjianjianzhuyijingjibenshixiananjienengbiaozhunsheji，zhegebiliyigaoda95.7%
，但是
，施工階段執行節能設計標準的比例僅為53.8%。

據統計，我國國家機關辦公建築和大型公共建築總麵積不足城鎮建築總麵積的4%，但年耗電量約占全國城鎮總耗電量的22%，每平方米年耗電量是普通居民住宅的10～20倍，是歐洲


、日本等發達國家同類建築的1.5～2倍。

由you此ci看kan來lai，節jie能neng減jian排pai是shi我wo國guo當dang前qian及ji將jiang來lai發fa展zhan中zhong所suo必bi須xu麵mian臨lin並bing亟ji待dai解jie決jue的de重zhong大da問wen題ti。實shi際ji上shang，十shi一yi五wu規gui劃hua已yi經jing為wei減jian少shao能neng源yuan浪lang費fei和he降jiang低di廢fei氣qi排pai放fang製zhi定ding了le具ju體ti的de目mu標biao，國guo務wu院yuan印yin發fa的de發fa展zhan改gai革ge委wei會hui同tong有you關guan部bu門men製zhi定ding的de《節能減排綜合性工作方案》，明確了中國實現節能減排的目標任務和總體要求。

為了我國長遠可持續的發展
，為了我國能源的安全，也為了把我國建設成一個和諧、現代化的文明社會，節能減排是必須完成的既定目標。為達到上述目標，作為占總能耗1/4還hai多duo的de建jian築zhu物wu

，迫po切qie需xu要yao建jian立li一yi套tao完wan整zheng的de能neng耗hao監jian測ce係xi統tong
，特te別bie必bi須xu建jian立li一yi套tao國guo家jia機ji關guan辦ban公gong建jian築zhu和he大da型xing公gong共gong建jian築zhu能neng耗hao監jian測ce係xi統tong，這zhe是shi節jie能neng減jian排pai的de必bi要yao措cuo施shi。

2 係統設計依據及技術規範

建築能耗監測係統是在住房和城鄉建設部製定的《國家機關辦公建築和大型公共建築能耗監測係統》技術規範的出台後完成設計和開發的。因此
，設計依據充分
、技術標準正確，並且為節能減排提供了預留接口。 

本係統設計依據的技術規範包括：

1、住房和城鄉建設部技術要求 

《國家機關辦公建築和大型公共建築能耗監測係統分項能耗數據采集技術導則》 

《國家機關辦公建築和大型公共建築能耗監測係統分項能耗數據傳輸技術導則》 

《國家機關辦公建築和大型公共建築能耗監測係統樓宇分項計量設計安裝技術導則》 

《國家機關辦公建築和大型公共建築能耗監測係統數據中心建設與維護技術導則》 

《國家機關辦公建築和大型公共建築能耗監測係統建設、驗收與運行管理規範》 

《國家機關辦公建築和大型公共建築能耗監測係統軟件開發指導說明書》 

2
、國家及行業相關標準 

GB50052-2009    供配電係統設計規範

DL/T 698       電能信息采集與管理係統

MODBUS_RTU    多功能電表通信規約 

CJ/T 188-2004   戶用計量儀表數據傳輸技術條件 

GB/T 19582-2008  基於Modbus協議的工業自動化網絡規範 

GB 9254-1998   信息技術設備的無線電騷擾限值和測量方法 

GB/T 17168-1998  信息技術設備抗擾度限值和測量方法 

GB/T 17626-1998  電磁兼容試驗和測量技術

3 建築能耗分析管理係統應用實例

廣東某市級司法中心
，總占地麵積85畝
，總建築麵積9.2萬平方米，工程建設投資4億元
，建成後的機關大樓，供區法院、檢察院
、公安局、政法委在內的政法係統單位辦公使用。

該項目有1#（公安局）
、2#（法院
、檢察院）兩個變配電室，室內的配電櫃中安裝了安科瑞332塊PZ係列可編程智能電測表。為了能夠實現電力參數實時遙測
、電能計量、電能報表等功能，係統采用了Acrel-5000能耗監測管理係統，做到集中管理
、集中控製，解決了值班人員現場抄表的煩瑣
，及以往定期手工抄表帶來的低效率和數據可靠性不高的問題。並且預留了擴展接口
，可方便進行水、氣以及其他能源消耗監測的擴展接入
，具有投資少、簡明實用
、便於智能管理等優點。

3.1   係統結構

司法中心的值班室位於1#公安局負一層變配電室旁
，配置一台工業網絡交換機
；2#變配電室現場采用13根總線，使用一台16口的串口服務器
，通過光纖連接至1#值班室內的交換機上；1#變配電室現場采用13根總線，使用一台16口的串口服務器
，連接至值班室內的交換機；再通過大樓的局域網把數據傳輸到後台係統。

Acrel-5000能耗監測管理係統拓撲結構如圖1。

圖1 係統拓撲結構圖

Acrel-5000能耗監測管理係統采用了分布式結構，按功能或區域進行劃分，模塊化設計。整個係統分為三層
，即現場層
、中間層、主控層。

現(xian)場(chang)層(ceng)主(zhu)要(yao)任(ren)務(wu)是(shi)將(jiang)現(xian)場(chang)的(de)各(ge)種(zhong)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)的(de)運(yun)行(xing)參(can)數(shu)進(jin)行(xing)采(cai)集(ji)和(he)測(ce)量(liang)，並(bing)將(jiang)采(cai)集(ji)和(he)測(ce)量(liang)的(de)各(ge)種(zhong)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)給(gei)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)。項(xiang)目(mu)中(zhong)主(zhu)要(yao)使(shi)用(yong)了(le)安(an)科(ke)瑞(rui)PZ係列可編程智能電測表共計300餘台，實現了現場300餘點位的監控及管理。以上設備均相互獨立完成各自的功能，不依賴主控計算機運行
，具備RS-485 通信接口，通過現場的RS-485總線將檢測到的各項電參數和狀態信號實時傳輸到中間層的數據處理單元―通訊服務器。

中間層位於現場層與主控層之間，采用高性能、嵌入式通訊服務器。通訊服務器負責把現場層儀表采集的數據經過網絡通信聯接、數據交換上傳到主控層
，是主控層與現場層的橋梁。

主控層位於1#公安局變配電室旁的值班室，配置高性能
、高可靠性工業級計算機
、UPS不間斷電源、打印機等。Acrel-5000能耗監測管理係統安裝在主控計算機上，通過軟件的人機界麵和各種控製功能實現對整個大樓電力係統的能耗監控及分析管理。

3.2   設備參數列表

3.3   係統功能介紹

現場低壓配電係統主要有8台10/0.4 kV配電變壓器和2台應急發電機
，本係統主要負責對低壓進線及相應配出回路的實時動態監測。

進線回路采用PZxx-E4/KC
，它能測量三相電壓、三相電流、有功功率
、無功功率、功率因數
、頻率
、有功電能、無功電能等多種電參量，並帶有4路光電隔離開關量輸入接點和2路繼電器控製輸出接點,帶RS485通訊接口。

配出回路采用PZxx-AI3/KC
，它能測量三相電流，帶有4路光電隔離開關量輸入接點和2路繼電器控製輸出接點，帶RS485通訊接口。

進入係統後通過遙測我們可以查看各回路的三相線電壓、電流、功率、電能等電參量。遙信功能則實現了顯示現場設備的運行狀態
，主要包括：開關的分、合閘運行狀態和通訊故障報警，斷路器變位時會發出報警信號。如下圖2，高壓配電係統主要監測了高壓回路的運行狀態，紅色代表合閘，綠色代表分閘
；並在畫麵上動態顯示三相電流
、線電壓。

圖2  1#（公安局）高壓配電係統圖

圖3的低壓配電係統主要監測了運行設備的電參量，其中包括：進線三相電流
，功率
，功率，電能，頻率等電參量及配出回路的三相電流。

圖3  T1變壓器低壓配電係統圖

係統通訊狀態圖
，可實時查看係統各設備通訊運行情況，見圖4。

圖4  1#（公安局）配電室通訊狀態

遠程抄表功能，完成對各主要回路的實時遠程集抄功能。並根據時間段可以查詢各回路的能耗情況
，定期打印電能報表，見圖5。

圖5 電能報表

趨勢曲線，可直觀的查看回路的負荷運行情況
，並進行不同時間段之間的能耗曲線比較，見圖6。

圖6 趨勢曲線

3.4   能耗管理係統實施效果

機關辦公大樓內的能耗分析管理係統經過近一年的運行,已積累了一定量的能耗數據，管理人員已可以使用此係統對樓內各分項係統、各個供電回路進行實時監測,多次及時地糾正了個別辦公室在非工作時間忘記關燈、空調及辦公設備的行為。通過對曆史能耗數據的統計分析,已掌握了電耗在各大樓內分項係統中的分布情況以及各部門的能耗情況。Acrel-5000能耗監測管理係統為國家機關辦公建築的節能管理工作提供了客觀的量化依據。

4 結束語

節能減排是我國當前及將來發展中所必須麵臨並亟待解決的重大問題。此司法中心項目上的成功應用
，證明了Acrel-5000能耗監測管理係統weiguojiajiguanbangongjianzhudeshishishujucaijijiyuanchengguanliyukongzhitigonglejichupingtai
，shixianjianzhufenxiangnenghaodezidongcaiji，zidonghuizongjifenxi，gaixitongnenggoudedaodaxingjianzhushishinenghao
，bingweijiangdiqijianzhunenghaohetigaojianzhunengxiao
，tigonglejueceyijuhecankao；為進一步推進能耗統計
，能源審計，能效測評等工作提供了關鍵數據。

參考文獻：

[1]《電力電測數字儀表原理與應用指南》
， 任致程、周中


，中國電力出版社

[2]上海安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2013.01.版

[3] [2008]114號文《關於印發國家機關辦公建築和大型公共建築能耗監測係統建設相關技術導則的通知》