摘要：闡述能耗管理平臺(tái)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)中心、通信層、設(shè)備配置、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、基于GIS的能耗總攬、能耗分類統(tǒng)計(jì)分析、事件與告警信息管理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、歷史數(shù)據(jù)記錄、監(jiān)管平臺(tái)安全的功能。

關(guān)鍵詞：能耗管理，數(shù)據(jù)中心，能耗分類統(tǒng)計(jì)，事件與告警

1能耗管理系統(tǒng)的特點(diǎn)

       作為商業(yè)綜合體而言，能耗管理平臺(tái)建設(shè)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)化、管理動(dòng)態(tài)化、數(shù)據(jù)可視化、節(jié)能指標(biāo)化。為建筑節(jié)能節(jié)水政策和適應(yīng)的建筑節(jié)能、節(jié)水技術(shù)方案，提高建筑物的資源能源利用效率。根據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì)原則和目標(biāo)，基于“集中管理，分布采集"的思想，系統(tǒng)構(gòu)架基于企業(yè)智能化設(shè)備管理網(wǎng)絡(luò)，減少系統(tǒng)建設(shè)成本。以企業(yè)以太網(wǎng)為主要媒介，分部門、對(duì)企業(yè)主要用能建筑、用能設(shè)施實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，構(gòu)建可靠性強(qiáng)、效率高、共享度高的企業(yè)能耗數(shù)據(jù)庫，建立能耗監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)平臺(tái)，為企業(yè)設(shè)施節(jié)能對(duì)策提供決策支撐。

2  能耗管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)中心

       能耗管理平臺(tái)通過一段時(shí)間對(duì)各類數(shù)據(jù)的采集，可以對(duì)本商業(yè)綜合體內(nèi)的水、電情況做出統(tǒng)計(jì)報(bào)表，通過對(duì)區(qū)域內(nèi)設(shè)備的橫向和縱向比對(duì)，可對(duì)建立本監(jiān)管區(qū)域內(nèi)各類型的單位能耗參考值，通過參考值可對(duì)本區(qū)域內(nèi)的能耗大戶進(jìn)行有針對(duì)性的分析，從而為節(jié)能提供參考依據(jù)。同時(shí)將此參考值與其他建筑的能耗值做比對(duì)，也可實(shí)現(xiàn)同行業(yè)的比對(duì)，為今后的節(jié)能監(jiān)管提供依據(jù)。能耗管理平臺(tái)軟件具備系統(tǒng)設(shè)備組態(tài)、數(shù)據(jù)通信處理、人機(jī)界面監(jiān)控、遠(yuǎn)程操作、各類事件報(bào)警、實(shí)時(shí)及歷史數(shù)據(jù)庫建庫及存儲(chǔ)功能。

2.1.1通信層結(jié)構(gòu)

通信層由數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)、以太網(wǎng)交換機(jī)組成；支持TCP/IP、現(xiàn)場(chǎng)總線、Profibus-DP、MODBUS、DNP、IEC870-5、IEC61850、DLT645-1997等國(guó)際國(guó)內(nèi)常見的設(shè)備規(guī)約，使商業(yè)綜合體內(nèi)的各種能源計(jì)量設(shè)備可以方便地直接接入系統(tǒng)。

監(jiān)管平臺(tái)使用商業(yè)綜合體內(nèi)智能化設(shè)備專網(wǎng)，供工作站主機(jī)、通信管理機(jī)（數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)）等設(shè)備使用，確保能耗管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)安全性。

3.能耗管理平臺(tái)的系統(tǒng)軟件

        能耗管理平臺(tái)系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)多任務(wù)，支持?jǐn)?shù)據(jù)庫跨平臺(tái)連接，支持多種開放的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。能耗管理平臺(tái)包括以下軟件：操作系統(tǒng)：采用服務(wù)器專用操作系統(tǒng)軟件，包括操作系統(tǒng)生成包、編譯系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)和各種軟件維護(hù)、開發(fā)工具，操作系統(tǒng)具有良好的實(shí)時(shí)性能；防止數(shù)據(jù)文件丟失或破壞的功能；操作系統(tǒng)能有效地管理各種外部設(shè)備；數(shù)據(jù)庫軟件：數(shù)據(jù)庫的規(guī)模能容納全部系統(tǒng)并能夠處理以后擴(kuò)建接入的自動(dòng)化系統(tǒng)所需的全部數(shù)據(jù)，并適合所需的各種數(shù)據(jù)類型。其各種性能指標(biāo)能滿足系統(tǒng)功能和性能的要求；其數(shù)據(jù)模型符合能耗監(jiān)控及負(fù)荷管理的要求，便于數(shù)據(jù)規(guī)模的不斷擴(kuò)充和數(shù)據(jù)間形成的結(jié)構(gòu)不斷更新。

能耗管理平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)

3.1能耗管理平臺(tái)的功能

3.1.1分層分布式系統(tǒng)

整個(gè)系統(tǒng)分?jǐn)?shù)據(jù)中心、通信層和現(xiàn)場(chǎng)儀表層。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔明了，設(shè)備功能清晰明確。

3.1.2豐富的報(bào)表功能

能耗管理平臺(tái)對(duì)統(tǒng)計(jì)分析出的各種能耗比對(duì)數(shù)據(jù)可以以報(bào)表的形式提供給客戶，方便客戶對(duì)各種能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行再加工。

3.1.3便利的短信告警功能

當(dāng)能耗管理平臺(tái)出現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)異常時(shí)，可通過移動(dòng)或聯(lián)通的短信平臺(tái)對(duì)負(fù)責(zé)平臺(tái)運(yùn)行的管理人員進(jìn)行短信通知，使得異常情況能在較短時(shí)間得到處理。

3.2能耗管理平臺(tái)的應(yīng)用

能耗管理平臺(tái)軟件主要運(yùn)行在數(shù)據(jù)服務(wù)器和工作站主機(jī)上，其主要功能是對(duì)商業(yè)綜合體的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，整理，并進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)樓宇能耗的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)單位時(shí)間內(nèi)的能耗做出統(tǒng)計(jì)，對(duì)出現(xiàn)的異常情況實(shí)時(shí)告警，完成商業(yè)綜合體的節(jié)能監(jiān)管。

3.2.1數(shù)據(jù)采集功能

能耗管理平臺(tái)對(duì)配電室的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)自動(dòng)實(shí)時(shí)或定時(shí)進(jìn)行采集，配電室配電過程輸入、輸出信號(hào)經(jīng)濾波，檢出事故、故障、狀態(tài)信號(hào)和模擬信號(hào)參數(shù)變化，實(shí)時(shí)地更新數(shù)據(jù)庫，為監(jiān)控系統(tǒng)提供運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并作必要的預(yù)處理。平臺(tái)對(duì)每個(gè)模擬量可設(shè)定上限、下限等閾值，對(duì)不同越限可選擇不同的報(bào)警方式（音響、畫面、打?。?。能耗管理平臺(tái)還可以以不同的形式（實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線、高密度曲線、餅圖、棒型、報(bào)表）顯示模擬量，反映模擬量的變化趨勢(shì)，記錄出現(xiàn)大小值的時(shí)間。

3.2.2通信處理

平臺(tái)可接入支持SC-1801、CDT、DNP、MODBUS、IEC870-5-103、PROFIBUS、DH+、CC-Link等協(xié)議的RTU、PLC、智能儀表等子設(shè)備；也可以向支持SC-1801、CDT、DNP、MODBUS、IEC870-5-101、OPCSERVER等協(xié)議的區(qū)域數(shù)據(jù)中心發(fā)送數(shù)據(jù)。同時(shí)預(yù)留規(guī)約接口，使用戶方便擴(kuò)充通信規(guī)約。能耗管理平臺(tái)可處理各種不同規(guī)約的信息，發(fā)送和接收遙測(cè)、遙信、系統(tǒng)對(duì)時(shí)，配置信息的請(qǐng)求、應(yīng)答、報(bào)文，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)按相同的數(shù)據(jù)格式存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，從而為系統(tǒng)其他模塊提供數(shù)據(jù)來源。

3.2.3 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是存于計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的反映系統(tǒng)各數(shù)據(jù)點(diǎn)當(dāng)前狀態(tài)或數(shù)值的數(shù)據(jù)庫。保存從各數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)采集上來的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)其數(shù)據(jù)在每次系統(tǒng)掃描周期后被刷新一次。在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中可以保存模擬量、計(jì)量量、設(shè)定點(diǎn)控制輸出等多種類型的點(diǎn)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)需有后備，一旦當(dāng)前實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫被破壞，能及時(shí)恢復(fù)運(yùn)行。

3.2.4 歷史數(shù)據(jù)記錄

周期性存貯到硬盤中的分時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫及其他應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中的每一個(gè)點(diǎn)可選定存儲(chǔ)周期實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)記錄，為報(bào)表、曲線的生成提供數(shù)據(jù)源。同時(shí)記錄事件順序記錄和異常事項(xiàng)記錄及設(shè)備運(yùn)行檢修等，形成完整的歷史數(shù)據(jù)庫。歷史數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)具有定時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和在異常狀態(tài)下存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)的功能，提供訪問歷史數(shù)據(jù)庫的接口并可隨時(shí)查詢和使用。

3.2.5 監(jiān)管平臺(tái)的安全

能耗監(jiān)管平臺(tái)各節(jié)點(diǎn)獨(dú)立,每節(jié)點(diǎn)的退出不影響系統(tǒng)的其他部分。數(shù)據(jù)庫的各節(jié)點(diǎn)均可獨(dú)立修改,系統(tǒng)其他部分可正常工作。前置機(jī)的數(shù)量和功能也可根據(jù)一次系統(tǒng)的擴(kuò)充而隨之?dāng)U充。以上修改變動(dòng)均不影響系統(tǒng)的正常工作和已保存的數(shù)據(jù)。

4 安科瑞建筑能耗分析系統(tǒng)

4.1概述

Acrel-5000web建筑能耗分析系統(tǒng)是用戶端能源管理分析系統(tǒng)，在電能管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了對(duì)水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析，通過對(duì)用戶端所有能耗進(jìn)行細(xì)分和統(tǒng)計(jì)，以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各類能源的使用消耗情況，便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習(xí)慣，有效節(jié)約能源，為用戶進(jìn)一步節(jié)能改造或設(shè)備升級(jí)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。用戶可按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定實(shí)施能源計(jì)算，分析現(xiàn)狀，查找問題，挖掘節(jié)能潛力，提出切實(shí)可行的節(jié)能措施，并向縣級(jí)以上管理節(jié)能工作的部門報(bào)送能源計(jì)算報(bào)告。

4.2應(yīng)用場(chǎng)所

適用于公共建筑、集團(tuán)公司、工業(yè)園區(qū)、大型物業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院、企業(yè)等不同行業(yè)的能耗監(jiān)測(cè)與管理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行維護(hù)。

4.3系統(tǒng)功能

4.3.1系統(tǒng)概況

平臺(tái)運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)月能耗折算、地圖導(dǎo)航，各能耗逐時(shí)、逐月曲線，當(dāng)日，當(dāng)月能耗同比分析滾動(dòng)顯示。

4.3.2用能概況

對(duì)建筑、部門、區(qū)域、支路、分類分項(xiàng)等用能進(jìn)行對(duì)比，支持當(dāng)日逐時(shí)趨勢(shì)、當(dāng)月逐日趨勢(shì)曲線、分時(shí)段能耗統(tǒng)計(jì)對(duì)比、總能耗同環(huán)比對(duì)比。

4.3.3用能統(tǒng)計(jì)

對(duì)建筑、區(qū)域、分項(xiàng)、支路等結(jié)構(gòu)按日、月、年報(bào)表的形式統(tǒng)計(jì)對(duì)分類能源用能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，支持報(bào)表數(shù)據(jù)導(dǎo)出EXCEL，支持選擇建筑數(shù)據(jù)進(jìn)行生成

4.3.4復(fù)費(fèi)率統(tǒng)計(jì)

復(fù)費(fèi)率報(bào)表按日、月、年統(tǒng)計(jì)對(duì)單棟建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用電量及成本費(fèi)用進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出到EXCEL。

4.3.5同比分析

對(duì)建筑、分項(xiàng)、區(qū)域、支路等用能按日、月、年以圖形和報(bào)表結(jié)合的方式進(jìn)行用能數(shù)據(jù)同比分析。

4.3.6能源流向圖

能源流向圖展示單棟建筑時(shí)段內(nèi)各類能源從源頭到末端的的能源流向，支持按原始值和折標(biāo)值查看。

4.3.7夜間能耗分析

夜間能耗以表格、曲線、餅圖等形式對(duì)選擇支路分類能源在時(shí)段工作時(shí)間與非工作時(shí)間用能統(tǒng)計(jì)對(duì)比，支持導(dǎo)出報(bào)表。

4.3.8設(shè)備管理

設(shè)備管理包括，設(shè)備類型、設(shè)備臺(tái)賬、維保記錄等功能。輔助用戶合理管理設(shè)備，確保設(shè)備的運(yùn)行。

4.3.9用戶報(bào)告

用戶報(bào)告針對(duì)選定的建筑自動(dòng)統(tǒng)計(jì)各能源的月使用的同環(huán)比趨勢(shì)，并提供簡(jiǎn)單的能耗分析結(jié)果，針對(duì)用電提供單獨(dú)的復(fù)費(fèi)率用能分析，報(bào)告可編輯。

5系統(tǒng)硬件配置

6 結(jié)語

隨著現(xiàn)代社會(huì)的飛速發(fā)展，人們?cè)谖镔|(zhì)和文化需求方面日益增長(zhǎng)，我們的衣、食、住、行也關(guān)系著社會(huì)能源的利用和消耗，大量能源的消耗使得環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，節(jié)能降耗面臨壓力比較大。我們各行各業(yè)都要不斷增強(qiáng)能源節(jié)約意識(shí)和環(huán)境保護(hù)意識(shí)，進(jìn)一步提高能源資源利用效率、節(jié)能降耗，相信在我們建筑行業(yè)，通過能耗管理系統(tǒng)可以為商業(yè)綜合體提供一定的節(jié)能降耗。