浅谈能源智能管理系统在大学高校中的应用

安科瑞 华楠

摘要:结合深圳南方科技大学能效系统工程设计实例,针对校园中电耗、热量消耗、冷量消耗及水资源消耗数据的采集、传输、分析管理系统,分析了系统中的水、电、气在高校中的能耗分布,并阐述了节能应用方案,可为其他节能减排项目的设计提供参考。

关键词:能源管理系统;水电量;网络结构;解决方案

 

0 引言

随着社会进步和经济发展,能量消耗高速增长,传统粗放型管理模式已无法满足当今社会的进步,节能降耗面临严峻的考验。我国的能源消耗已达到全球的20% ,超过美国,能效减排压力迫在眉睫。我国高校的建设质量标准不断提高和高校建设速度的高速发展,导致高校建筑能耗成倍增长,其各项指标远高于普通商业建筑。

本文主要针对校园中电耗、燃料消耗、热量消耗、冷量消耗及水资源消耗数据的釆集、传输、分析管理系统展开介绍。随着社会对节能降耗认识的不断深化,绿色环保高校已经成为高校建设和发展的新理念。

 

1 高校系统应用

1.1系统概述

能源管理系统(energy management system, EMS)是计算机辅助系统,用来监视、控制以及优化能源的转换、使用与回收,提高能源利用效率。1985年,能源管理系统已应用于宝钢钢铁总厂,其后,在钢铁、石油化工、电力等行业中都有应用,但在造纸行业尚未形成完善的针对能源管理与节能减排的管控一体化系统。

建筑能耗监测系统应用智能化集成系统技术,对校园内的电能消耗、水资源消耗(包括冷水和热水)等能源信息予以采集、显示、分析、处理、维护及优化管理,园综合能耗信息的集中管理。系统通过资源整合形成具有实时性、全局性和综合性的能源利用状况及效率信息,向用户提供校园能源利用状况报告,并辅助能源管理人员制定适合的能源运行、管理策略,实现“管理节能”和“绿色用能”,最终某大学成为国内乃至国际先进的绿色校园。其系统平台示意图如图1所示。

 

图1某大学建筑能耗监测系统平台示意图

该案例在图书馆信息中心设计一个系统后台,系统服务器设置在图书馆网络汇聚中心,系统工作站设置在图书馆消防监控中心。校园内按照各区域能源消耗的种类及用途,设置了电量釆集点1227个(其中不包含中低压配电系统的电参数采集点),低压配电系统釆集釆集点650个,冷水用量采集点1221个,热水用量釆集点1214个。前端能耗釆集装置通过RS485总线与设置在各区域的通信管理机连接,将各区域的能耗数据汇集在通信管理机中。各区域的通信管理机通过校园控制网与系统服务器通信,实现系统后台对校园内各类分项能耗的分布采集、集中管理、资源和信息共享。

该系统采用三层架构,三层结构部署,分别为数据接口层、数据整合层和数据应用汇总层。数据接口层设备主要包括多功能电力监控仪、三相智能数显仪表、多功能电能表、远传水表(冷、热) 等,如图2所示。

 

图2系统架构图

1.2 能耗分项计量

按照《国家机关办公建筑和大型公共建筑分项能耗数据采集技术导则》和《高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则》的要求,并根据某大学的实际情况,能源计量的类型包括电量和水量(包含冷热水)、燃气量、冷量。

1.2.1 分区域

某大学区域共分为八大区域,分别为公共教学楼、风雨操场及食堂、检测中心、科研楼、行政楼、信息中心及图书馆、教师公寓、学生书院及院士楼、校医院。

1.2.2 能耗类型

每个区域有电量和水量(包含冷、热水)、燃气量、空调冷量。其中电量在总能量消耗中最大,电量消耗的类型也分照明用电、空调用电、动力用电、特殊用电等。

校园建筑分类能耗中电耗比例大,是校园建筑节能监管的重点,因此建筑用能设备的分项能耗主要针对电耗部分,按用电系统分类将电量分为以下4项实施分项电耗数据采集。

(1)照明插座用电。

(2)空调用电。

(3)动力用电。

(4)特殊用电。

特殊区域用电是不属于建筑物常规功能的用电设备的用电,特殊用电的特点是能耗密度高、占总电耗比重大的用电设施及设备。特殊用电设施一般包括信息中心、厨房餐厅、游泳池、实验室或其他特殊用电设施。

1.3 能耗系统特点

能耗系统是由相关部门根据学校或机关节能管理工作的需要,按统一规定的方式自底层至上级 提供相关能耗统计资料的统筹工作。能耗监测软件是校园节能监管系统的核心,能充分反映校园能源管理需求,符合国家相关建筑节能统计、审计及监管技术要求。平台构筑也符合校园节能监管内容及要求的数据库;具备能耗数据实时监测、图表显示、自动统计、节能分析、数据存储、报表管理、指标比对、数据上传等功能。流程如下:能耗历史采集、能耗预算分析、节能目标设定、能耗评估。

系统具有以下特点:

(1)实用性。系统支持基于Internet的远程浏览,不同部门可在校内不同的地点同时査看所需信息、运行状态监视、趋势分析等,并提供相应数据报表,方便管理。

(2)高度集成。系统通信管理机可以接入支持Modbus, BACnet等通信协议的各类计量表。系统网络构架一体化设计,可使用标准OPC或ODBC接口与第三方系统无缝对接,无需额外网关和数据转换带来的实时性损失,减少网络设备的重复敷设和降低维保成本。

(3)可靠性。系统基于互联网技术、B/S软件架构,并釆用企业级关系型数据库进行数据管理,具有很强的可靠性。

(4)安全性。系统釆用与工作主机储存方式进行双机热备,使数据安全可靠。

(5)远程管理维护。系统基于以太网进行数据传输,将大大减少系统实施难度,并且系统的维护和扩展非常方便;可提供远程能源托管和数据维护服务。

(6)能耗评估。客户确定投入和实施节能计划的决策依据。通过对目前世界上最先进的综合能耗仿真软件包的应用研究和二次开发,提供准确的设计和运行能耗数据,为客户节能降耗提供依据。

 

2 安科瑞能源管理系统介绍

2.1系统架构介绍

Acrel-5000建筑能耗分析管理系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具,根据现场实际情况采用现场总线、光纤环网或无线通讯中的一种或多种结合的组网方式,为大型公共建筑的实时数据采集及远程管理与控制提供了基础平台,它可以和检测设备构成任意复杂的监控系统。开放性、网络化、单元化、组态化的采用面向对象的分层、分级、分布式智能一体建立如下层次结构:

 

图 3 安科瑞Acrel-5000能源管理系统架构示意图

2.2 系统功能介绍

 

图4 安科瑞Acrel-5000能源管理系统用能统计示意图

2.2.1支路用能

系统可以统计各支路某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。系统可查看各支路用能趋势,可根据已有的日期或者自定义时间进行查询,并可以将支路用能显示合计,以图表形式显示。

2.2.2分项能耗统计

系统可以按照分项进行能耗统计与显示。其中,日分项用能同比分析图显示不同分项的当日与昨日能耗柱状图;用能饼图显示各分项过去31天的用能占比;堆积图显示各分项过去31天的能耗趋势;分项用能排名图显示被选中分项对应能耗值排名前10位的支路。

2.2.3分项用能报表

系统可以统计各分项某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。可查看分项中各支路用能趋势,可根据已有的日期或者自定义时间进行查询,统计数据可导出至Excel。

2.2.4能耗的同比环比分析

系统可将各主要耗能设备的能耗与去年同期值和上月值进行同比环比分析,检验节能效果,根据分析结果执行节能绩效考核,以及节能目标的修正。统计各支路当年每月用能及去年同期用能。

2.2.5用能数据检查

系统可以统计某段时间内各回路与下级支路的用能差值,超过一定百分比后醒目显示,确保计量体系的完整性、准确性。

2.3系统设备选型

应用场合

型号

功能

照明箱

DTSD1352

三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量,分相正向有功电能统计,总正反向有功电能统计,总正反向无功电能统计;红外通讯;电流规格:经互感器接入3*1(6)A,直接接入3*10(80)A,有功电能精度0.5S级,无功电能精度2级

动力柜

ACR220EL

LCD显示、全电参量测量(U、I、P、Q、S、PF、F);四象限电能计量RS485/Modbus可选复费率电能统计;4DI+2DO

高压重要回路

或低压进线柜

APM810

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序电流In,四象限电能,实时及需量,本月和上月峰值,电流、电压不平衡度,负载电流柱状图显示,66种警示类型及外部事件(SOE)各16条事件记录,支持SD卡扩展记录,2-63次谐波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD显示

给水管道

水表

计量流经给管道用水的体积总量,适用于单向流水,采集电子直读技术,通过RS485总线直接输出表盘数据

表1 安科瑞Acrel-5000能源管理系统设备选型表

 

3 结束语

能耗系统建设目标如下:

(1)实现能耗波动幅度跟踪,实现能耗的准确预测。

(2)实现能耗监测、自动警示,避免不合理能耗。

(3)实现能耗、能效标准化管理,形成具有推广性的标准规范。

(4)实现能耗量化分析、能耗管理流程化和精细化管理。

(5)节能效果评估,实现对节能改造措施的全面管理。

通过实现这些目标,使高校实现“十二五”的 节能目标,保证高校节能目标设定的科学性和受 控性,从预算环节就将节能目标纳入高校管理流 程,并进行动态管理模式,对节能减排目标以年、 季度、月为周期进行分析、调整、控制和评估。

 

【参考文献】

[1] 住房和城乡建设部建筑与科学技术,教育部发展规划司.高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则[G].

[2] 谷屹岩,袁文胜.浅谈能源管理系统在高校中的应用方案[J].2013年年会专刊.

[3] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版.

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/202478.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

「纯电」厮杀,广州车展的年末大戏

作者 |张祥威 编辑 |德新 年末的广州车展,揭开纯电动车激烈厮杀的一角。 1100多款车型亮相在这届车展,其中新能源车有460多辆,占接近一半比例。这其中,人们的焦点又放在十多款纯电车型上。 造车新势力中,理想的首款…

基于Python+TensorFlow+Django的交通标志识别系统

欢迎大家点赞、收藏、关注、评论啦 ,由于篇幅有限,只展示了部分核心代码。 文章目录 一项目简介 二、功能三、系统四. 总结 一项目简介 随着交通网络的不断扩展和智能交通系统的发展,交通标志的自动识别变得愈发重要。本项目旨在利用Python编…

micro_ros

原文链接Supported Hardware | micro-ROS Supported Hardware The main targets of micro-ROS are mid-range 32-bits microcontroller families. Usually, the minimum requirements for running micro-ROS in an embedded platform are memory constraints. Since memory u…

阿里云ECS服务器如何搭建并连接FTP,完整步骤

怎么用终端连接服务器就不多说了,直接开始搭建FTP。 我是用root账号执行的命令,如果不使用root账号,注意在命令前面加sudo。 一、安装FTP 我这里安装的是vsftpd。 1、检查是否已安装vsftpd: vsftpd -v如果出现了版本信息&…

Atlassian Confluence 路径遍历和命令执行漏洞 (CVE-2019-3396)

漏洞描述 Confluence 是由澳大利亚软件公司 Atlassian 开发的基于 Web 的企业 wiki。 Atlassian Confluence 6.14.2 版本之前存在一个未经授权的目录遍历漏洞,攻击者可以使用 Velocity 模板注入读取任意文件或执行任意命令。 漏洞环境及漏洞利用 启动docker环境…

【git】pip install git+https://github.com/xxx/xxx替换成本地下载编译安装解决网络超时问题

目录 🌑🌑 背景 🌒 🌒作用 🌔🌔 问题 🌔🌔解决方案 🌙方法一 🌙方法二 🌝🌝我的解决方案 整理不易,欢迎一键三连…

【硬核HeyGen平替】在window平台上使用MyHeyGen

最近在研究HeyGen的平替开源项目,然后发现了MyHeyGen这个项目,但是文档上面并没有说明如果在window平台上使用,考虑到非window平台安装显卡驱动什么的比较繁琐,所以尝试硬着头皮干... 前提 开源项目中所需的环境准备要先准备好 1…

轻松记录收支明细,一键打印,财务无忧!

作为现代人,管理好个人财务是非常重要的。但是,如何记录收支明细并打印出来呢?今天,我们向您推荐一款财务软件,帮助您轻松解决这个问题。 首先第一步,我们要打开【晨曦记账本】,并登录账号。 第…

神经网络训练技巧

1. 逐渐增加训练数据规模,比如先在小数据集上训练,之后再增大数据集继续训练。

安卓隐私指示器学习笔记

最近了解到Google 在Android12上新增了权限指示器,可以在信号栏的右侧显示当前访问录音机和Camera的应用,点击后可以跳转到相应应用的权限界面,消费者可以控制权限的开启和关闭。国内手机厂商最近几年都在增加隐私看板供能,消费者…

电脑出现api-ms-win-crt-runtime-l1-1-0.dll丢失的情况有什么解决办法,dll文件丢失的方法

在使用电脑过程中,有时可能会遇到缺失api-ms-win-crt-runtime-l1-1-0.dll文件的问题,这可能导致某些应用程序无法正常运行。本文将介绍三种解决这个问题的方法,并比较它们的优缺点。 一.解决api-ms-win-crt-runtime-l1-1-0.dll丢失的问题 方…

Excel文件比较不再繁琐,xlCompare助您快速找出差异

概要 在现代职场中,Excel 已成为工作中不可或缺的利器。 在日常操作中,我们会遇到需要对两个或多个 Excel 文件进行比较的情况,此时,一款高效的 Excel 文件比较工具就显得尤为重要。 本文将为您介绍一款功能强大、优势明显的 Exc…

基于docker实现JMeter分布式压测

为什么需要分布式? 在工作中经常需要对一些关键接口做高QPS的压测,JMeter是由Java 语言开发,没创建一个线程(虚拟用户),JVM默认会为每个线程分配1M的堆栈内存空间。受限于单台试压机的配置很难实现太高的并…

在Spring Boot中使用Thymeleaf开发Web页面

引言: 为啥写这篇文章呢?我明明就没怎么用过这个Thymeleaf进行web开发,用JSP也行,三剑客也行,或者Vue,React,PHP等等,不好吗? 那我为啥写这篇博客呢?这个写了…

七天.NET 8操作SQLite入门到实战 - 第三天SQLite快速入门

前言 今天我们花费一个小时快速了解SQLite数据类型、SQLite常用命令和语法。 七天.NET 8操作SQLite入门到实战详细教程 第一天 SQLite 简介第二天 在 Windows 上配置 SQLite环境 EasySQLite项目源码地址 GitHub地址:https://github.com/YSGStudyHards/EasySQLite&…

spark shuffle 剖析

ShuffleExchangeExec private lazy val writeMetrics SQLShuffleWriteMetricsReporter.createShuffleWriteMetrics(sparkContext)private[sql] lazy val readMetrics SQLShuffleReadMetricsReporter.createShuffleReadMetrics(sparkContext)用在了两个地方,承接的是…

WorkPlus实现完全私有化部署,企业数据安全有保障

在这个信息化飞速发展的时代,企业正面临着越来越多的数据安全挑战。为了确保数据的安全性和隐私性,WorkPlus迎合市场需求,推出了完全私有化部署方案,为企业提供了全面、可靠的安全保障,成为企业移动办公的首选。 WorkP…

docker报错standard init linux.go:228 exec user process caused: exec format error

1、报错 使用Dockerfile自己做的服务镜像,docker run时启动失败,报错如下: standard init linux.go:228 exec user process caused: exec format error2、原因一 当前服务器的CPU架构和构建镜像时的CPU架构不兼容。比如做镜像是在arm机器下…

如何使用rclone将腾讯云COS桶中的数据同步到华为云OBS

在多云策略与数据迁移趋势下,企业往往需要将数据在不同云服务提供商之间进行迁移。本文介绍如何使用rclone工具同步腾讯云COS(Cloud Object Storage)桶中的数据到华为云OBS(Object Storage Service)。先决条件是您已经…

【深度学习实验】图像处理(一):Python Imaging Library(PIL)库:图像读取、写入、复制、粘贴、几何变换、图像增强、图像滤波

文章目录 一、实验介绍二、实验环境1. 配置虚拟环境2. 库版本介绍 三、实验内容0. 安装 PIL 库1. 图像读取和写入a. 图像读取b. 图像写入c. 构建新图像 2. 图像复制粘贴a. 图像复制b. 图像局部复制c. 图像粘贴 3. 几何变换a. 图像调整大小b. 图像旋转c. 图像翻转 4. 图像增强a.…