远程预付费电能管理系统在商业广场中的应用 安科瑞鲍静君
摘要:针对当前各种规模的商业广场、物业小区或农贸市场等用电环境,为了解决电费收费难的问题,过去十年,预付费电表及IC卡售电系统成为主流,由于数据与环境脱离,系统防伪造、防攻击、防篡改、防跟踪等数据安全性能始终是一个**的技术问题,往往给物业造成严重的经济损失。安科瑞远程预付费系统的实施,为物业公司挽回了经济损失的同时,创造了相当可观的效益,也节约了大量的人力成本。
关键词:电能管理;用电控制;远程集中抄表;商业广场 ;远程预付费
0 前言
远程预付费电能管理系统,是一项集底层通信技术、网络通信技术、电能计量技术、加密技术、数据存储技术、信息化技术与现代化设备及管理于一体的综合信息管控系统。
该系统主要完成电能表参数设置,商户售电管理及用电管理工作,操作简便,实行物业公司远程实时操作、遥控和监控,具有良好的人机界面,能够有效的统计和管理数据,并对数据的安全性做了有效的保密措施。安装方便,是用电管理部门、商业广场和物业小区等管理部门,提高用电管理水平,解决收费难问题的理想产品。
相比传统的插卡式预付费系统,不仅安全性较高(用户与物理硬件隔离,数据高强度加密),有效杜绝偷电漏电的发生,所有电能表都能够实时纳入监控范围,用户欠费过载等都有报警提示,能够远程拉闸送电等操作,而且对于用电费用差额,能耗分析等数据分析提供了强有力的数据基础。
该大型商业广场**上线该系统6个月内,依靠系统完成电费收缴450**民币,较之以前大大提升了利润水平,并且大幅度减少了人工成本和管理成本。
1 项目概述及建设目标
该大型商业广场总建筑面积70万㎡,由50万㎡商铺以及20万㎡社区住宅组成,是集购物、美食、旅游、文化、酒店、休闲、娱乐、运动、居住、商务**主题功能于一体的大型商业地产项目。
本项目中纳入系统管控的单相预付费、三相预付费、二次接入等各类仪表总计2435个。
2 远程预付费电能管理系统的设计
本项目是针对商业广场、物业小区、农贸市场等的商业用户设计一套智能用电计量管理系统,针对商户用电的性质,实现商户用电的智能化管理,为保证商户用电的独立性和安全性,采用一户一表的方案。
针对本项目为商业用户配置安科瑞终端预付费电能计量表计 DTSY1352-C、DDSY1352-C 来独立计量每个商业用户的用电量。通讯管理机通过 RS-485 总线采集所有终端电能计量仪表的数据。本项目中选用的安科瑞终端电能计量表计技术指标和功能符合国家GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和电力行业标准DL/T615-2007对电能表的各项技术要求。
通讯管理机将数据通过由光纤组成的**网络将数据传输至中心管理计算机。系统管理软件对数据进行存储、处理,系统管理软件由此进行远程集中抄表、售电、拉闸等操作,形成物管方需要的图形、文字等形式的文件,以此实现整个城市广场商户用电的智能化管理。
2.1 系统结构
依据整个商业广场的配电情况分布情况,本系统组网方案采用分层分布式结构,系统包括:站控管理层、网络通讯层、现场设备层。系统网络结构如图1所示:
图1 系统布线原理图
站控管理层管理是人机交互的直接窗口,对采集的现场各类数据信息计算、分析与处理,并以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况,是系统的较上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备,如服务器、打印机、UPS电源等组成。
通讯层使用的设备为ANE-Lx8通讯管理机。该层是数据上行和下达的桥梁,主要负责对485总线上连接的所有仪表进行集中抄表、数据缓存和数据上传,以及对服务器端传输过来的遥控指令执行指令透传和回送上传。
现场设备层主要是连接于网络中用于电参量采集测量的各类型的仪表等,也是构建该配电系统必要的基本组成元素。主要型号包括安科瑞品牌三相预付费电能表DTSY1352-NK、单相预付费电能表DDSY1352-NK。
2.2 数据流程设计
本系统的关键数据流程走向主要分为两种:
1)远程集中抄表数据流程。
图2 集中抄表数据流程
Fig.2 centralized meter reading data flow
2)、售电、遥控等操作数据流程。
图3 遥控数据流程
Fig.3 remote control data flow
2.3系统软件功能设计
整个系统软件设计分为三个大块,分别是集中抄表服务系统,远程预付费电能管理系统,以及用户查询机系统。集中抄表服务程序常年运行,不间断定时对所有表进行远程抄表;远程预付费系统包含所有、售电、遥控及报表功能;用户查询机系统用于商铺查询个人信息、充值和用电情况。主要特点如下:
◆快速配置,即装即用:将电表和通讯管理机配置导入系统就可以使用;
◆远程集中抄表:免去人工抄表,电表状态实时性较高可精确到3分钟以内;
◆支持单独计价、多费率、阶梯电价:可对每块电表单独设置电价、费率和阶梯电价;
◆远程售电:财务集中管理,电量实时下发,并比对充值次数防止作弊;
◆数据安全:网络数据传输采用金融级的3DES加密算法,防止数据作弊窃电;
◆手机短信提醒:当金额不足或金额欠费,共三级预警,都可及时短信通知商户;
◆远程控制:可对任意一块电表执行远程拉闸或保电等一系列远程控制操作,方便管理;
◆能耗分析及查询:用户和管理员都可查询预付费表或管控表每天的用能状况。
组成系统的硬件结构如图4所示:
图4 系统硬件结构
2.3.1集中抄表服务系统
集中抄表服务程序包含三大模块,除了常年运行的定时对所有仪表进行集中远程抄表以外,还集成了报警短信发送服务,能将电费金额预警和欠费预警自动生成手机短信自发送给对应的商铺用户,该功能需要与硬件短信猫配合使用,使用短信猫厂商提供的开发接口SDK进行开发。
系统默认半小时对所有表进行一次远程集中抄表,时间间隔支持个性化配置。
通讯管理机集抄上传的数据帧格式如下:
<010101 online=”True”>
//单表抄表数据
010101>
……
<090999 online=”True”>
//单表抄表数据
090999>
2.3.2用户查询机系统
商铺用户可通过物管公司门口的触摸屏,使用时获取的用户号和初始密码,登陆触摸屏查看个人信息、仪表状态、剩余金额、充值记录以及日用电记录等信息。
图5 查询机系统界面1 Fig.5 query system interface1
图6 查询机系统界面
2.3.3远程预付费电能管理系统
本系统分为五大模块,分别是操作员登陆模块、系统配置模块、用户(商铺)管理模块、售电管理模块、报表中心模块,系统大致运行和操作流程如图7所示:
图7 系统应用流程
登陆管理:管理操作员账户及权限分配,查看系统日志等功能;
系统设置:对建筑、通讯管理机、仪表及默认参数进行配置;
用户管理:对商铺用户执行、销户、远程分合闸、抄表导出及记录查询等操作;
售电管理:对已的表进行远程售电、退电、冲正及记录查询等操作;
报表中心:提供售电财务报表、用能报表、报警报表等查询。
系统针对商铺不仅支持一户一表,也支持一户挂多表的需要;同时支持和解决了项目改造后新老表切换时,老表金额转入的问题;支持峰谷电价,支持一表一电价;可对单表设置功率过载的阈值,也支持设置单表金额报警的两级阈值。
用户界面如图8所示:
图8 用户界面
批量远程操作场景中,系统提供了多项功能,针对、报警1、报警2、欠费、未、失联状态都有不同的颜色显示;并且支持远程对仪表进行遥控,遥控的命令类型如下:
电价下发;
设置下发(下发报警金额阈值和过载功率阈值);
保电(强制仪表合闸);
恢复预付费(欠费自动跳闸的模式);
拉闸(强制断电);
抄表导出(导出当前所有表状态为EXCEL)
批量远程操作场景界面如图9所示:
图9 批量操作界面
系统还将二次接入的电能计量仪表接入系统,进行远程集中抄表后,提供了辅助的能耗查询报表,为能耗分析、用能比对和安全用电提供强有力的依据。该功能用于替代部分能耗分析和管理系统的功能,如果需要专业的能耗分析和管理,需要另外配置安科瑞能耗系统Acrel5000。
根据时间段、回路编号等条件,查询时间段内抄表电能值及能耗差值,界面如图10所示:
图10 能耗查询界面
系统还提供了多个报表以供查询,分别是日/月/年财务销售统计报表、失联表/通讯管理机查询报表、能耗查询报表、实时报警/历史报警查询报表,支持导出。
财务报表(日销售报表)如图11所示:
图11 日销售报表
预付费表日用能报表如图12所示:
图12 日用能报表
3 结束语
传统的IC卡预付费售电管理系统实现了先交费后用电的管理模式,但由于抄收电表数据依赖于购电卡,用户用电数据滞后于发生时间,不仅需要人工抄表,也无法有效进行用电管理、监控和实时控制。
利用远程预付费电能管理系统,*IC卡,可以实现计算机远程集中抄表、实时监控、远程充值和远程控制,再通过预警信息和短信通知,物管部门即可完成整个抄表、收费、控制和核查工作,实现高度信息化和自动化,大大提高用电营销管理效率和水平,节约人力物力的同时,也提高了经济效益,同时还具有防信息泄露防窃电的安全功能。
文章来源:《电测与仪表》2016年15期增刊。
参 考 文 献
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基于Acrel-5000的大型公共建筑能耗监测系统设计与应用 安科瑞鲍静君
摘 要 介绍了一种新型能耗监测系统的设计,系统构成以及系统的功能,Acrel-5000组态软件可以实现对现场设备的系统集成,数据的采集、传输以及存储,从而实现对大型公共建筑的分类、分项能耗计量功能。并以实例验证了该系统的功能与实用性。
关键词 能耗监测 Acrel-5000 系统集成
0 引言
市建委和市**2008年01月公布了去年实施能源审计的部分市国家机关办公建筑和大型公共建筑平均电耗、水耗。其中进行审计的20个单位的国家机关办公建筑,每平方米建筑面积年平均耗电量为85.4度(年平均85.4kWh/m2) ,人均年耗电量为3072.5度(年平均3072.5kWh/人)。国家机关办公建筑和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。
一方面,我国大型公共建筑能耗巨大,另一方面,我们也缺乏直接数据为决策的*提供基础和参考。住房和城乡建设部建科[2008]114号文(2008-06-24)《关于印发国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设相关技术导则的通知》实施,对于能耗监测系统作了具体规范。因此,必须建立大型公共建筑能耗监测平台,对全国重点城市重点建筑能耗进行实时监测,并通过能耗统计、能源审计、能效公示、用能定额和**定额加价等制度,促使国家机关办公建筑和大型公共建筑提高节能运行管理水平,为**政策的制定和决策提供参考。
1 能耗监测系统构成
能耗监测系统是指通过对国家机关办公建筑和大型公共建筑安装分类和分项能耗计量装置,采用远程传输等手段及时采集能耗数据,实现重点建筑能耗的在线监测和动态分析功能的硬件系统和软件系统的统称[1]。其中,分类能耗是指根据国家机关办公建筑和大型公共建筑消耗的主要能源种类划分进行采集和整理的能耗数据,如:电、燃气、水等。分项能耗是指根据各类能源的主要用途划分进行采集和整理的能耗数据,例如,电量分项能耗应当包括:照明插座用电、空调用电、动力用电、特殊用电。
1.1 数据采集系统
能耗数据采集方式包括人工采集方式和自动采集方式。通过人工采集方式采集的数据包括建筑基本情况数据采集指标和其它不能通过自动方式采集的能耗数据,如建筑消耗的煤、液化石油、人工煤气等能耗量。通过自动采集方式采集的数据包括建筑分项能耗数据和分类能耗数据,由自动计量装置实时采集,通过自动传输方式实时传输至数据中心。
1.2 数据传输技术
建筑物能耗监测系统的自动计量装置所采集的能耗数据,通过RS485接口,并采用TCP/IP通信协议自动并实时上传给数据中心,以保证数据得到有效的管理和支持高效率的查询服务,同时数据传输采取一定的编码规则,实现数据组织、存储及交换的一致性。
1.3 数据中心
数据中心也就是数据库,接收并存储其管理区域内监测建筑的能耗数据,并对其进行处理、分析、展示和发布。数据中心具备设置数据较新的时间间隔,访问历史数据,报警,打印报表,实时与历史曲线,图表的绘制,并预留相应扩展功能。
1.4 系统结构
Acrel-5000能耗监测系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具,为大型公共建筑的实时数据采集、开关状态监测及远程管理与控制提供了基础平台,它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统。该系统主要采用分层分布式计算机网络结构,如图1所示:站控管理层、网络通讯层和现场设备层。
图1 系统结构图
1)站控管理层
站控管理层针对能耗监测系统的管理人员,是人机交互的直接窗口,也是系统的较上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备,如工业级计算机、打印机、UPS电源等组成。监测系统软件具有良好的人机交互界面,对采集的现场各类数据信息计算、分析与处理,并以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况。
监控主机:用于数据采集、处理和数据转发。为系统内或外部提供数据接口,进行系统管理、维护和分析工作。
打印机:系统召唤打印或自动打印图形、报表等。
模拟屏:系统通过通讯方式与智能模拟屏进行数据交换,形象显示整个系统运行状况。
UPS:保证计算机监测系统的正常供电,在整个系统发生供电问题时,保证站控管理层设备的正常运行。
2)网络通讯层
通讯层主要是由通讯管理机、以太网设备及总线网络组成。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、分类和传送等工作的同时,转达上位机对现场设备的各种控制命令。
通讯管理机:是系统数据处理和智能通讯管理中心。它具备了数据采集与处理、通讯控制器、前置机等功能。
以太网设备:包括工业级以太网交换机。
通讯介质:系统主要采用屏蔽双绞线、光纤以及无线通讯等。
3)现场设备层
现场设备层是数据采集终端,主要由智能仪表组成,采用具有高可靠性、带有现场总线连接的分布式I/O控制器构成数据采集终端,向数据中心上传存储的建筑能耗数据。测量仪表担负着较基层的数据采集任务,其监测的能耗数据必须完整、准确并实时传送至数据中心。
2 软件实现与系统功能
上位机软件为Acrel-5000能耗监测系统组态软件,该软件是对现场能耗数据进行采集与监测的**软件,较大的特点是能以灵活多样的“组态形式”而不是编程方式来进行系统集成,它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法,只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态”,便可以非常容易地实现和完成对现场数据的采集与监测功能。Acrel-5000能耗监测系统具有友好的人机交互界面,可实时和定时采集现场设备各参量及开关量状态,并将采集到的数据上传给数据中心存储。系统还提供了实时曲线和历史趋势曲线分析,符合用户设计需要的报表、事件记录和故障报警等功能。整个系统可以实现所有回路能耗的采集和统计,实现了远程自动抄表、能耗监测功能。
(1) 运行状态监测:通讯异常报警提示。
(2) 用户管理:不同用户权限具备不同操作功能,各级权限的口令修改操作功能,具有权限防误功能。
(3) 能耗报表、棒图:实现了所有能耗报表的按时间查询,分为日、月、年报表等,任意分类、分项实时能耗棒图显示。
(4) 打印及导出:所有报表及界面可打印,或以EXCEL、WORD格式进行导出。
3 应用案例
上海浦东某图书馆是一个高能耗大型公共建筑,总建筑面积60885平方米,消耗的能源主要为电、水,还有少量的燃气、柴油等,柴油发电机是作为应急电源之用。该项目能耗监测系统采用三层网络结构,各楼层对用电进行分类、分项计量,各楼层及总供水管道、燃气、柴油管道都安装有测量仪表,以实现对能耗的实时采集与监控。所有的智能测量仪表均通过现场总线进行组网,在监控室对现场各回路能耗状况实现集中监控与管理。
该项目中采用研祥工业计算机作为监控主机,并附带液晶显示器、打印机等设备,山特UPS电源在整个系统发生供电问题时,可在一定时间内保证站控管理层设备的正常运行。数据采集终端采用高可靠性、带有现场总线连接的智能测量仪表。对于图书馆供配电系统,低压进线回路和重要回路安装ACR系列多功能电力仪表,普通馈线回路及照明配电箱中安装ADL系列导轨式电能表,仪表外形如图2所示[2][3]。
ACR系列 ADL系列:单相、三相
图 2 智能电力网络仪表
ACR系列多功能电力仪表具有全面的三相交流电量测量、复费率电能计量、四象限电能计量、2~31次谐波分析、电网质量分析、遥信输入、遥控输出及网络通讯功能,主要用于对电网供电质量的综合监控及电能管理,广泛应用于低压联络柜、出线柜、动力柜等场合。而ADL系列导轨式安装电能表除能采集基本电能参量外还具有体积小巧、安装方便等优点,ADL100单相电能表结构尺寸为4模数,与微型断路器一起安装于照明配电箱中,如图3所示,ADL300三相电能表为7模数结构,主要应用于动力柜中,安装方式如图4所示,较大的方便了用电自动化管理。
图3 ADL100应用安装示例
图4 ADL300应用于动力柜中
该能耗监测系统通过现场设备和通信系统提供的传输通道,完成对各用电回路、供水、燃气及柴油管道的数据采集,信息经分析、处理,以报表、图形等多种形式供值班员参考,使值班员能够便捷的掌握系统的运行及能耗状况,及时发现、纠正能源浪费现象,从而进行节能管理。在需要时,还可提供快捷的远程控制手段,完成对设备运行状态的改变以及事故情况的处理。
表1 图书馆能耗统计数据查询表
图5 图书馆能耗监测系统主界面
图5为图书馆能耗监测系统的主界面,可以查询各类能耗的使用状况,表1给出了图书馆能耗数据查询表,很清楚的显示出各类能源的使用情况。图6为系统给出的图书馆照明、空调及插座等用电量的饼图,很直观地显示出分项用电量的百分比。而图7是根据系统采集的所有分类能耗数据,由系统绘制出的分类能耗柱形图,可以形象的看出分类能源的使用情况。
图6图书馆年分项用电量饼图
图7图书馆分类能耗对比图
5结束语
随着能源的日益紧张,节能降耗成为大型公共建筑智能化建设的必然选择,本文介绍的能耗监测系统,不仅能监控供配电系统的运行状况,还能监测用水量、燃气等其它能源的使用状况,并能根据采集到的能耗数据绘制出各种报表、分析曲线、图形等,便于分析研究,为智能建筑的节能技术提供参考。该系统运行安全、可靠,并附有事件记录及故障报警等功能,较大地方便了用户的使用。随着社会的发展,能源的日益紧张,实现对分类能耗、分项能耗的远程监测与管理成为智能建筑发展的必然趋势。
文章来源于:《智能建筑电气技术》2009年*5期。
参考文献
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柳州丽笙酒店能源管理系统能耗监测和节能分析 安科瑞鲍静君
一、酒店概况
柳州丽笙酒店是柳州市一家**品牌五星标准酒店,位于风景迤逦的柳州河畔东岸中心商务区,与**广场隔街相望,邻近柳州火车站,总建筑面积4.5万平方米。酒店拥有****设计师精心设计的客房和套房260间(含*套房),江景客房270度视角将柳江及柳州美景尽收眼底。酒店设计新颖,现代风格与当地壮族等少数民族风情**结合,加上高雅舒适的客房、**完善的会务、餐饮娱乐设施以及秉承着卡尔森集团“Yes, I Can!”的**服务理念为宾客提供**的服务,柳州丽笙酒店致力于打造民族风情的**品牌五星标准酒店,成为商务活动和度假休闲的可以选择之地。
作为**星级酒店,原丽笙酒店配电系统采用指针式电流电压表,仅可通过手抄器至现场操作。相关设备无法实现自控,且相关数据无法实现监测,造成酒店的能源大量浪费,同时酒店的节能减排工作也无法正常开展。如今,在**号召节能减排的大环境下,其物业管理在节能、降耗方面格外重视,节能已被列为酒店的重点工作之一。
现场共有两个配电室、共有PZ48-AI3/C 仪表67只。经过节能改造后进线采用多功能表,各支路采用电流表。
二、 节能改造
在柳州丽笙酒店节能改造的“手术”中,使用方考虑更多的是系统稳定性、控制精度、技术服务以及设备的后期维护等因素。所以2011年底,酒店综合考虑投资效费比、长期使用及维护成本、实际使用效果等因素较终选用安科瑞电气股份有限公司*的Acrel-5000能耗分析管理系统和现场信号采集装置,对原大楼的楼宇自动化控制系统进行节能改造,进而实现对大楼内机电设备的监控管理。新的自控系统一方面为酒店提供健康、舒适、洁净的空气环境,另一方面监控和**各种设备的正常运行,较终实现整个酒店节能减排的工作指标。
Acrel-5000能耗分析管理系统对建筑物内的所有空调机组设备、通风排风设备、冷热源设备、给排水系统设备、照明设备实行自动监测和控制,同时收集、记录、保存及管理有关系统的重要信息和数据,提高运行效率,保证工作环境的特殊需求,达到节省能源,节省人力,较大限度延长设备寿命的目的。
三、酒店管理系统改造过程中的难点问题
1、老化的电气设备造成控制时有些点位接触不稳定;
2、电气控制柜难以提供部分控制点位,造成控制效果不明显;
3、施工中酒店内部平行走线难度较大,再加上酒店内部正常营业不宜施工。所以我们根据产品现场总线距离长,模块扩展能力大的特点,尽量垂直走线,水平线利用一根现场联网线,从而化解了这个难题;
4、在改造施工前对原系统的网络结构、走线情况及功能要排查清楚,这样有利于新系统的施工。以前的楼控系统产品本身的性质导致网络设计不是很合理,造成布线浪费较大,整个酒店楼控系统网络结构布置较乱。在今年改造设计中,我们充分考虑了原设计的走线缺陷,结合新产品灵活特点将整个酒店的系统进行了网络整合,使得现在整个酒店内网络较趋于合理;
5、这次改造大部分配套传感器、互感器等设备延用原先系统的,但是部分设备控制精度不是很精确而且灵敏度降低,酒店又添加了一些新的传感器、互感器和接口机电设备。Acrel-5000能耗分析管理系统兼容来自不同品牌的老化的电气柜、传感器等设备和新加的所有设备,使得控制难度加大,经过对设备的反复检测,系统的多次调试,较终达到控制效果;
四、酒店节能方案
节能规划:
(1)能耗计量,**个目的是计算和考核,有一个完整的管理数据;*二个目的是通过对计量的数据分析和比较对浪费能源的部门和设备进行有效的控制。能量计量中配备了水表,电表,蒸汽表等计量仪表能准确按时保存报表供查看分析。
(2)能耗分析,通过各种信息和数据,进行历史和趋势分析,建立科学有效的节能运行模式与方案,以达到良好的节能效果。
节能控制:
(1)冷冻机房的节能控制,有数据采集,冷水机组的台数选择,冷冻水泵,冷却水泵的变频控制,冷却塔风机的数量控制。
(2)换热器的节能控制,数据采集,换热器台数的选择,温度控制与**温报警。
(3)空调、新风、排风机的节能控制,温度控制,新风阀的调节,部分变频控制,空气质量的检测与自动控制。
(4)风机盘管节能控制,实现远程调节和监控管理。
(5)照明节能控制与管理。
(6)锅炉能耗计量,蒸汽流量累计。
(7)变配电能量计量。
(8)冷热水供回水能量计量。
节能管理:
(1)空调系统运行节能管理。事先按时间表来开启空调新风机组,并配合温湿度的焓值调节风阀开度和水阀开度。通过风机的累计运行时间来定时维护机组以延长机电设备的寿命。
(2)冷热水系统运行节能管理。通过压差控制变频器的频率,在闭环情况下实现冷冻水泵自动控制。通过冷却水回水温度,在闭环情况下自动选择冷却塔风机台数。通过所有设备的累计运行时间来定时维护冷水机组和水泵以延长机电设备的寿命。
(3)照明系统运行节能管理。通过时间表开启公共照明,夜晚开启部分公共灯,有人进入时开启相应的照明路数。
五、酒店能耗分析管理系统介绍
1、系统网络拓扑结构
智能电力监控系统是由智能测控装置、网络设备及计算机设备等互联布局而成。系统因项目规模不同、功能性能不同、重要程度不同、用户投资水平不同,可采取不同的拓扑结构。但是无论采取何种拓扑结构都是采用了“站控管理层——网络通讯层——现场设备层”的分层分布式设计思想。这种分层设计,符合当前通讯体系设计实现的标准,在每层都能相对地完成监视控制功能,即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。柳州丽笙酒店能源管理系统网络拓扑结构如图1所示。
图1 系统网络拓扑图
各个结构层的具体形式如下:
(1)主站层(站控管理层)
位于监控室内,具体包括:安装有智能电力监控系统的后台主机等相关外设。负责将通讯间隔层上传的数据解包,进行集中管理和分析,执行相关操作,负责整个变配电系统的整体监控。智能电力监控系统提供**的通讯功能模块,通过**的以太网硬件通讯接口,以OPC方式或其它通讯协议向上一级系统(如:BAS 、DCS 或调度系统)发送相关的数据和信息,实现系统的集成。
(2)通讯间隔层(网络通讯层)
采用通讯管理机,负责与现场设备层的各类装置进行通讯,采集各类装置的数据、参数,进行处理后集中打包传输到主站层,同时作为中转单元,接受主站层下发的指令,转发给现场设备层各类装置。
(3)现场设备层
位于中低压变配电现场,具体包括:ACR多功能电力仪表、PZ电流表、负责采集电力现场的各类数据和信息状态,发送给通讯间隔层,同时也作为执行单元,执行通讯间隔层下发的各类指令。
2、软件设计参照的标准和依据
GB/50198-94 《监控系统工程技术规范》
GB/T13730 《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》
DL/T630 《交流采样远动终端通用技术条件》
GB/T13729 《远动终端通用技术条件》
GB2887 《计算站场地技术要求》
3、设备参数列表
4、系统功能
智能电力监控系统应具有完善的网络管理功能,网络的拓扑结构自上而下呈金字塔结构,越向下网络结构越复杂,设备种类越多,设备数量越大,越难于管理与维护。安科瑞(Acrel)公司开发的Acrel-5000能源管理系统具有强大、**的网络管理子系统,把供配电系统的运行设备和运行状态置于毫秒级、周波级的连续精确的监视控制中。
a、友好的人机交互界面(HMI)
标准的变配电系统具有CAD一次单线图显示中、低压配电网络的接线情况;庞大的系统具有多画面切换及画面导航的功能;分散的配电系统具有空间地理平面的系统主画面。主画面可直观显示各回路的运行状态,并具有回路带电、非带电及故障着色的功能。主要电参量直接显示于人机交互界面并实时刷新。
b、用户管理
本软件可对不同级别的用户赋予不同权限,从而保证系统在运行过程中的安全性和可靠性。如对某重要回路的合/分闸操作,需操作员级用户输入操作口令外,还需工程师级用户输入确认口令后方可完成该操作。
c、数据采集处理
系统可实时和定时采集现场设备的各电参量及开关量状态(包括三相电压、电流、功率、功率因数、频率、电能、温度、开关位置、设备运行状态等),将采集到的数据或直接显示、或通过统计计算生成新的直观的数据信息再显示(总系统功率、负荷较大值、功率因数上下限等),并对重要的信息量进行数据库存储。
d、趋势曲线分析
系统提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析界面,通过调用相关回路实时曲线界面分析该回路当前的负荷运行状况。如通过调用某配出回路的实时曲线可分析该回路的电气设备所引起的信号波动情况。系统的历史趋势即系统对所有已存储数据均可查看其历史趋势,方便工程人员对监测的配电网络进行质量分析。
e、报表管理
系统具有标准的电能报表格式并可根据用户需求设计符合其需要的报表格式,系统可自动统计。可自动生成各种类型的实时运行报表、历史报表、事件故障及告警记录报表、操作记录报表等,可以查询和打印系统记录的所有数据值,自动生成电能的日、月、季、年度报表,根据复费率的时段及费率的设定值生成电能的费率报表,查询打印的起点、间隔等参数可自行设置;系统设计还可根据用户需求量身定制满足不同要求的报表输出功能。
f、事件记录和故障报警
系统对所有用户操作、开关变位、参量越限及其它用户实际需求的事件均具有详细的记录功能,包括事件发生的时间位置,当前值班人员事件是否确认等信息,对开关变位、参量越限等信息还具有声音报警功能,同时自动对运行设备发送控制指令或提示值班人员迅速排除故障。
六、结束语
客人的体感舒适度要求对于**五星标准的豪华大酒店来说是相当严格的,按照五星级标准,酒店有些部位机电设备可能要长期运行,所以满足客人是**位的。这样我们如何做到节能管理成了一个大的问题。
能源管理系统的目标是帮业主统计数据,通过数据分析,做出节能策略,通过可靠的节能策略来达到节能的目标,系统自身的节能来自与系统的设计,但这不是较终的节能目标。所以, 能源管理系统本身的节能设计也是来自于物业运作的需要,通过物业管理的模式来决定节能,并不是安装楼控系统就是节能的。
通过这次节能改造,我们为酒店培养更多懂 能源管理系统的技术人员和节能分析的管理人员,便于日后的维护和节能管理,让楼控系统真正运行起来起到节能的效果,不应让BAS走进节能的误区,较不应成为用户的一个摆设。
参考文献:
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[2].周中.电力仪表在大型公共建筑电能分项计量中的应用[J].现代建筑电气 2010. 6
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(代码:300286 SZ.)的全资子公司,是安科瑞电量采集、电力监控、电能管理、电气安全、低压保护、智能光伏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,可年生产电力仪表/测控装置100万台、电流互感器80万只、非标电气柜5000台套。公司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,;建立了集ERP、MES、SRM、PDM的信息管理系统,是江苏省两化融合试点企业。 通过在产品、技术、生产工艺上的积累和持续创新,公司成实现了科技转型,由普通数显仪表和电量传感器的单一生产发展成为多样化产品的研发、生产、销售,产品涵盖了智能网络电力仪表、智能马达保护装置、智能光伏汇流装置、电能质量监控装置、电气火灾监控装置、消防电源监控设备、隔离电源柜、有源滤波装置、光伏汇流箱、光伏并网逆变器等。2009年,公司被认定为江苏省**企业。公司拥有获得实验室认证认可(CNAS)的测试中心,配置了试验仪器设备和专业的测试团队,可开展电磁兼容试验、HALT-HASS高加速寿命试验、高低温及交变湿热等环境试验、电气安全试验等多种检测试验项目,对公司新产品进行测试验证,同时也对量产的产品进行定期抽样试验,确保产品质量满足规定要求,为安科瑞产品质量保驾**。 公司与上海电科所、东南大学、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监控、电能管理和电气安全开展产品研发,目前累计获得**共77项,其中发明**5项,并与东南大学共同建立了“江苏省建筑光伏发电输出系统工程技术研发中心”。 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“为客户创造**”的经营理念,走专业化、市场化、规模化道路,努力实现“立足、放眼世界,争做智能配电供应商”的战略目标,为