摘要：闡述能耗管理平臺系統(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，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、基于GIS的能耗總攬、能耗分類統(tǒng)計分析、事件與告警信息管理、實時數(shù)據(jù)的存儲、歷史數(shù)據(jù)記錄、監(jiān)管平臺安全的功能。

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

1能耗管理系統(tǒng)的特點

       作為商業(yè)綜合體而言，能耗管理平臺建設(shè)的目標是實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)化、管理動態(tài)化、數(shù)據(jù)可視化、節(jié)能指標化。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)平臺設(shè)計原則和目標，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、對企業(yè)主要用能建筑、用能設(shè)施實施動態(tài)監(jiān)測，構(gòu)建可靠性強、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、統(tǒng)計平臺，為企業(yè)設(shè)施節(jié)能對策提供決策支撐。

2  能耗管理平臺的數(shù)據(jù)中心

       能耗管理平臺通過一段時間對各類數(shù)據(jù)的采集，可以對本商業(yè)綜合體內(nèi)的水、電情況做出統(tǒng)計報表，通過對區(qū)域內(nèi)設(shè)備的橫向和縱向比對，可對建立本監(jiān)管區(qū)域內(nèi)各類型的單位能耗參考值，通過參考值可對本區(qū)域內(nèi)的能耗大戶進行有針對性的分析，從而為節(jié)能提供參考依據(jù)。同時將此參考值與其他建筑的能耗值做比對，也可實現(xiàn)同行業(yè)的比對，為今后的節(jié)能監(jiān)管提供依據(jù)。能耗管理平臺軟件具備系統(tǒng)設(shè)備組態(tài)、數(shù)據(jù)通信處理、人機界面監(jiān)控、遠程操作、各類事件報警、實時及歷史數(shù)據(jù)庫建庫及存儲功能。

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)交換機組成；支持TCP/IP、現(xiàn)場總線、Profibus-DP、MODBUS、DNP、IEC870-5、IEC61850、DLT645-1997等國際國內(nèi)常見的設(shè)備規(guī)約，使商業(yè)綜合體內(nèi)的各種能源計量設(shè)備可以方便地直接接入系統(tǒng)。

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

3.能耗管理平臺的系統(tǒng)軟件

        能耗管理平臺系統(tǒng)軟件實現(xiàn)多任務(wù)，支持數(shù)據(jù)庫跨平臺連接，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、開發(fā)工具，操作系統(tǒng)具有良好的實時性能；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)并能夠處理以后擴建接入的自動化系統(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)控及負荷管理的要求，便于數(shù)據(jù)規(guī)模的不斷擴充和數(shù)據(jù)間形成的結(jié)構(gòu)不斷更新。

能耗管理平臺的實現(xiàn)

3.1能耗管理平臺的功能

3.1.1分層分布式系統(tǒng)

整個系統(tǒng)分數(shù)據(jù)中心、通信層和現(xiàn)場儀表層。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔明了，設(shè)備功能清晰明確。

3.1.2豐富的報表功能

能耗管理平臺對統(tǒng)計分析出的各種能耗比對數(shù)據(jù)可以以報表的形式提供給客戶，方便客戶對各種能耗數(shù)據(jù)進行再加工。

3.1.3便利的短信告警功能

當能耗管理平臺出現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)異常時，可通過移動或聯(lián)通的短信平臺對負責平臺運行的管理人員進行短信通知，使得異常情況能在較短時間得到處理。

3.2能耗管理平臺的應(yīng)用

能耗管理平臺軟件主要運行在數(shù)據(jù)服務(wù)器和工作站主機上，其主要功能是對商業(yè)綜合體的能耗數(shù)據(jù)進行采集，整理，并進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析，實現(xiàn)對各個樓宇能耗的實時監(jiān)控，對單位時間內(nèi)的能耗做出統(tǒng)計，對出現(xiàn)的異常情況實時告警，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

能耗管理平臺對配電室的運行狀態(tài)和參數(shù)自動實時或定時進行采集，配電室配電過程輸入、輸出信號經(jīng)濾波，檢出事故、故障、狀態(tài)信號和模擬信號參數(shù)變化，實時地更新數(shù)據(jù)庫，為監(jiān)控系統(tǒng)提供運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并作必要的預(yù)處理。平臺對每個模擬量可設(shè)定上限、下限等閾值，對不同越限可選擇不同的報警方式（音響、畫面、打印）。能耗管理平臺還可以以不同的形式（實時曲線、歷史曲線、高密度曲線、餅圖、棒型、報表）顯示模擬量，反映模擬量的變化趨勢，記錄出現(xiàn)大小值的時間。

3.2.2通信處理

平臺可接入支持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)。同時預(yù)留規(guī)約接口，使用戶方便擴充通信規(guī)約。能耗管理平臺可處理各種不同規(guī)約的信息，發(fā)送和接收遙測、遙信、系統(tǒng)對時，配置信息的請求、應(yīng)答、報文，將實時數(shù)據(jù)按相同的數(shù)據(jù)格式存入實時數(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 實時數(shù)據(jù)的存儲

實時數(shù)據(jù)庫是存于計算機內(nèi)存中的反映系統(tǒng)各數(shù)據(jù)點當前狀態(tài)或數(shù)值的數(shù)據(jù)庫。保存從各數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)采集上來的實時數(shù)據(jù)其數(shù)據(jù)在每次系統(tǒng)掃描周期后被刷新一次。在實時數(shù)據(jù)庫中可以保存模擬量、計量量、設(shè)定點控制輸出等多種類型的點。實時數(shù)據(jù)需有后備，一旦當前實時數(shù)據(jù)庫被破壞，能及時恢復(fù)運行。

3.2.4 歷史數(shù)據(jù)記錄

周期性存貯到硬盤中的分時數(shù)據(jù)，對實時數(shù)據(jù)庫及其他應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中的每一個點可選定存儲周期實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)記錄，為報表、曲線的生成提供數(shù)據(jù)源。同時記錄事件順序記錄和異常事項記錄及設(shè)備運行檢修等，形成完整的歷史數(shù)據(jù)庫。歷史數(shù)據(jù)庫存儲具有定時存儲數(shù)據(jù)和在異常狀態(tài)下存儲歷史數(shù)據(jù)的功能，提供訪問歷史數(shù)據(jù)庫的接口并可隨時查詢和使用。

3.2.5 監(jiān)管平臺的安全

能耗監(jiān)管平臺各節(jié)點獨立,每節(jié)點的退出不影響系統(tǒng)的其他部分。數(shù)據(jù)庫的各節(jié)點均可獨立修改,系統(tǒng)其他部分可正常工作。前置機的數(shù)量和功能也可根據(jù)一次系統(tǒng)的擴充而隨之擴充。以上修改變動均不影響系統(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)上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析，通過對用戶端所有能耗進行細分和統(tǒng)計，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，便于找出高耗能點或不合理的耗能習(xí)慣，有效節(jié)約能源，為用戶進一步節(jié)能改造或設(shè)備升級提供準確的數(shù)據(jù)支撐。用戶可按照國家有關(guān)規(guī)定實施能源計算，分析現(xiàn)狀，查找問題，挖掘節(jié)能潛力，提出切實可行的節(jié)能措施，并向縣級以上管理節(jié)能工作的部門報送能源計算報告。

4.2應(yīng)用場所

適用于公共建筑、集團公司、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)測與管理的系統(tǒng)設(shè)計、施工和運行維護。

4.3系統(tǒng)功能

4.3.1系統(tǒng)概況

平臺運行狀態(tài)，當月能耗折算、地圖導(dǎo)航，各能耗逐時、逐月曲線，當日，當月能耗同比分析滾動顯示。

4.3.2用能概況

對建筑、部門、區(qū)域、支路、分類分項等用能進行對比，支持當日逐時趨勢、當月逐日趨勢曲線、分時段能耗統(tǒng)計對比、總能耗同環(huán)比對比。

4.3.3用能統(tǒng)計

對建筑、區(qū)域、分項、支路等結(jié)構(gòu)按日、月、年報表的形式統(tǒng)計對分類能源用能進行統(tǒng)計，支持報表數(shù)據(jù)導(dǎo)出EXCEL，支持選擇建筑數(shù)據(jù)進行生成

4.3.4復(fù)費率統(tǒng)計

復(fù)費率報表按日、月、年統(tǒng)計對單棟建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用電量及成本費用進行統(tǒng)計分析。支持數(shù)據(jù)導(dǎo)出到EXCEL。

4.3.5同比分析

對建筑、分項、區(qū)域、支路等用能按日、月、年以圖形和報表結(jié)合的方式進行用能數(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、餅圖等形式對選擇支路分類能源在時段工作時間與非工作時間用能統(tǒng)計對比，支持導(dǎo)出報表。

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)備的運行。

4.3.9用戶報告

用戶報告針對選定的建筑自動統(tǒng)計各能源的月使用的同環(huán)比趨勢，并提供簡單的能耗分析結(jié)果，針對用電提供單獨的復(fù)費率用能分析，報告可編輯。

5系統(tǒng)硬件配置

6 結(jié)語

隨著現(xiàn)代社會的飛速發(fā)展，人們在物質(zhì)和文化需求方面日益增長，我們的衣、食、住、行也關(guān)系著社會能源的利用和消耗，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)都要不斷增強能源節(jié)約意識和環(huán)境保護意識，進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。