徐玉麗

 

江蘇安科瑞電器制造有限公司，江蘇 江陰 214405

1　概述

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源問題已經(jīng)成為制約經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要因素。能源供應(yīng)的緊張和能源價格的上漲，使得酒店運營過程中，能源方面的成本已經(jīng)成為日常支出中占有很大比重的一部分，對能源使用方面的節(jié)約和控制成為酒店管理中節(jié)約開支、增加利潤的重要環(huán)節(jié)。同時國家對節(jié)能減排的要求越來越高，綠色、節(jié)能、環(huán)保成為酒店業(yè)發(fā)展的新趨勢。能耗監(jiān)測系統(tǒng)的引入能為酒店提供能源使用情況的精確分析，為酒店尋找節(jié)能空間，尋求合理的節(jié)能方案，提供有力的支持。能源系統(tǒng)即：供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、供冷系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)等，能源管理的核心就是對酒店中用電量、耗水量等的運行及狀態(tài)進行安全、合理地實時監(jiān)測及科學(xué)化的管理。海康酒店能耗監(jiān)測系統(tǒng)是基于安科瑞電氣股份有限公司自主設(shè)計的Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)，針對能量監(jiān)測的能源管理整體解決方案。

2　設(shè)計標準

Ø 《建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計管理暫行規(guī)定》建設(shè)部1997 

Ø 《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（JGJ／T16－92）建設(shè)部 

Ø 《智能建筑設(shè)計標準》（DBJ08－4－95）上海市建委1996 

Ø 《建筑和建筑群綜合布線工程設(shè)計規(guī)范》中國工程建設(shè)標準協(xié)會1997 

Ø 《中華人民共和國國家計量檢驗規(guī)程—熱能表》（JJG225-2001）國家質(zhì)量監(jiān)督局2002 

Ø 《大樓通信綜合布線系統(tǒng)》（UD／T926）郵電部1997 

Ø 《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》 

Ø 所有計算機硬件系統(tǒng)均符合下述標準： 

·電磁學(xué)規(guī)范：FCC Class B或CISPR22 ClassB

·安全規(guī)范：UL Listed(美國)或EN60950（國際）

3　系統(tǒng)設(shè)計

3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計說明

本項目是經(jīng)濟型酒店辦公管理的綜合性項目。一套綜合有效的能耗監(jiān)測系統(tǒng)將在酒店管理中將起到不可或缺的作用，不僅能有準確有效地對酒店能耗情況進行實時在線統(tǒng)計，降低人工抄表造成的不準確性和滯后性，而且能夠自動產(chǎn)生各種能耗報表，對能耗數(shù)據(jù)進行橫、縱向的比較，幫助酒店管理進行能耗分析，達到節(jié)約能源、降低成本的目的。本設(shè)計從錦江之星假日酒店建筑結(jié)構(gòu)和項目實際功能出發(fā)，對總共12個樓層，各個樓層的電量使用情況進行實時采集和在線監(jiān)測。整套能耗監(jiān)測系統(tǒng)，在電量采集的同時，可以輔助酒店管理實現(xiàn)自動管理，降低管理和人力成本，進行能源統(tǒng)計，根據(jù)系統(tǒng)自動生成的各種能耗情況報表，實現(xiàn)節(jié)能，避免能源浪費。通過實時計量數(shù)據(jù)的綜合、分析，尋找酒店運營的節(jié)能空間，降低能源成本，并通過自動化實時檢測本系統(tǒng)狀態(tài)，保證本系統(tǒng)穩(wěn)定、精確的使用。

3.2 設(shè)計原則

①先進性

本系統(tǒng)設(shè)計遵循系統(tǒng)工程的設(shè)計準則，通過科學(xué)合理地設(shè)計，系統(tǒng)整體滿足酒店能耗監(jiān)測的需要，大力采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、3G移動通信技術(shù)等一系列成熟、可繼承、具備廣闊發(fā)展前景的先進技術(shù)，使系統(tǒng)能在未來數(shù)年內(nèi)不落后，通過軟件升級即可實現(xiàn)更多新功能，保護用戶的投資。

②實用性

依照用戶要求，堅持實用性為主的原則，避免使用不成熟、過分超前的技術(shù)和產(chǎn)品，在滿足用戶提出的詳細技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，盡力充分考慮周全，給出科學(xué)合理的優(yōu)化建議。

③可靠性

系統(tǒng)可靠性是系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行的基石，從系統(tǒng)設(shè)計理念到系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計，再到產(chǎn)品選型，都堅持系統(tǒng)可靠性原則；所采用的無線傳感網(wǎng)方案，無線通信性能經(jīng)過長期測試，工作穩(wěn)定，保證數(shù)據(jù)準確。

④安全性

管理系統(tǒng)軟件按不同的優(yōu)先級別設(shè)有密碼，可以防止無關(guān)人員亂操作、修改費用、破壞系統(tǒng)或資料；數(shù)據(jù)加密傳輸，可采用32/64/128位密鑰加密技術(shù)，保證數(shù)據(jù)安全，和用戶信息不外泄。

⑤開放性

本系統(tǒng)設(shè)計將采用標準化設(shè)計，嚴格遵循相關(guān)技術(shù)的國際、國內(nèi)和行業(yè)標準，確保系統(tǒng)之間的透明性和互通互聯(lián)，并充分考慮與其它系統(tǒng)的連接；在設(shè)計和設(shè)備選型時，系統(tǒng)以電量采集為中心，預(yù)留水、熱、氣等其他能源自動計量的管理接口，科學(xué)預(yù)測未來擴容需求，進行余量設(shè)計。

⑥易管理性、易維護性

本能耗監(jiān)測系統(tǒng)只在原有能耗計量設(shè)備上加裝采集設(shè)備，對水、電、熱等線管結(jié)構(gòu)不做任何改動，安裝方便；采用無線自組網(wǎng)方式傳輸數(shù)據(jù)，無需進行鋪線等改造工作，真正即插即用；采用全中文、圖形化軟件實現(xiàn)整個監(jiān)控系統(tǒng)管理與維護，自動檢測系統(tǒng)中每一臺設(shè)備的運行狀態(tài)，并示出詳細參數(shù)，以輔佐管理人員及時準確地判斷和解決問題；采用穩(wěn)定、易用的硬件和軟件，完全不需借助任何專用維護工具，既降低了對管理人員進行專業(yè)知識的培訓(xùn)費用，又節(jié)省了日常頻繁維護所產(chǎn)生的費用。

3.3 系統(tǒng)設(shè)計方案

Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)主要針對酒店的主要用能設(shè)備進行智能管理以及針對酒店總能源、能耗、能費、能效、能管進行統(tǒng)計分析與規(guī)劃管理，為酒店從思想、形為、管理、技術(shù)、創(chuàng)新等方面提供科學(xué)的自動化管理平臺，從而直正實現(xiàn)酒店的整體節(jié)能降耗的目標；對酒店耗能進行橫向和縱向?qū)Ρ龋l(fā)現(xiàn)能耗發(fā)生的效率，可以為酒店定價等提供一定的理論依據(jù)，分析酒店運營過程中能源利用效率和節(jié)能潛力；提供從運行數(shù)據(jù)到管理數(shù)據(jù)的平臺，酒店管理者也實時了解酒店運營的能耗情況，而不用等待匯報數(shù)據(jù)；可以自定義各種生產(chǎn)上的能耗報表，可以提供酒店的能耗匯總情況，符合實國家發(fā)改委、統(tǒng)計局和環(huán)保總局制訂的《單位GDP能耗統(tǒng)計指標體系》。

3.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)通訊采用無線通信方式，設(shè)計采用4層結(jié)構(gòu)： 

信息存儲與處理層：能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲與處理平臺，主要由酒店服務(wù)器、電腦，能耗監(jiān)測管理平臺組成。 

Ø 廣域通信網(wǎng)：主要由各運營商的有線、無線網(wǎng)絡(luò)，及企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)組成。 

Ø 無線傳感網(wǎng)絡(luò)：主要由cetcStack無線傳感網(wǎng)協(xié)議開發(fā)的WSN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成，包括WSN采集器、路由器和協(xié)調(diào)器。 

Ø 信息采集層：主要有各種能耗計量設(shè)備組成，包括電子式電表、水表、熱量表等。 

本系統(tǒng)所采用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有自組網(wǎng)、自維護、自適應(yīng)、可擴展性等功能，網(wǎng)絡(luò)運行無需人工干預(yù)，并可定制在433～464MHz、470～510MHz等不同通信頻段。網(wǎng)絡(luò)由協(xié)調(diào)器、路由器和終端設(shè)備組成，支持星型、樹型和網(wǎng)格型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)最大級數(shù)為15級，最多可容納65536個節(jié)點，節(jié)點的邏輯地址采用6字節(jié)的ID。網(wǎng)絡(luò)是對等網(wǎng)絡(luò)，安裝簡單，真正即插即用。網(wǎng)絡(luò)與上位機之間的通信協(xié)議接口豐富，用戶可隨時查看網(wǎng)絡(luò)的各種信息，可隨時對網(wǎng)絡(luò)作各種形式的管理和控制，方便快捷，穩(wěn)定可靠。

 

 

3.5 系統(tǒng)功能特點

（1）遠程查詢 

用戶可以隨時隨地通過Internet網(wǎng)登錄系統(tǒng)，查看酒店能耗數(shù)據(jù)，系統(tǒng)實時地對能耗數(shù)據(jù)進行分析，設(shè)置及動態(tài)改變網(wǎng)絡(luò)ID、工作頻率等關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；

（2）拓撲管理 

系統(tǒng)能夠?qū)崟r管理無線傳感網(wǎng)設(shè)備以及可變的無線傳感網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，以便更好地幫助設(shè)備安裝人員進行設(shè)備安裝和調(diào)試； 

（3）數(shù)據(jù)查詢 

應(yīng)具備對建筑、樓層、用戶編號、用戶姓名、數(shù)據(jù)時間、計費類型的任意時間的歷史數(shù)據(jù)的查詢功能； 

（4）報表打印 

具有默認標準報表打印格式，并附帶報表格式設(shè)計軟件，用戶可根據(jù)需要，自定義修改報表打印格式； 

（5）權(quán)限設(shè)定 

應(yīng)具有多級操作員密碼設(shè)定權(quán)限。防止無關(guān)人員隨意改動及查看； 

（6）數(shù)據(jù)交換 

用戶需查詢的數(shù)據(jù)可以以標準、通用的格式直接導(dǎo)出，可滿足智能系統(tǒng)集成要求； 

Ø （7）實時數(shù)據(jù)顯示 

在圖形界面上應(yīng)可實時顯示能耗數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)來源等屬性，以圖形狀態(tài)顯示酒店水、點等耗能曲線和各樓層的用量曲線，便于協(xié)助酒店管理者制定使用用量的計劃； 

（8）報警管理 

可實時檢測系統(tǒng)的工作狀態(tài)，包括：WSN采集器、WSN路由器等。對于設(shè)備的故障信號和類型，可通過彈出窗口和聲音等方式報警； 

（9）集中抄表 

能夠通過Web界面采集層能耗設(shè)備進行遠程抄表； 

（10）系統(tǒng)監(jiān)控 

對用戶的使用情況進行實時全面的狀態(tài)監(jiān)控信息及完善的日志查詢，對人為的惡性破壞及時進行報警。 

3.6 運行界面

Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控中心管理軟件共分為如下幾個模塊： 

① 抄表信息： 包含所有的日常的硬件通訊相關(guān)的操作，包括遠程抄表，狀態(tài)檢查，遠程控制等功能。 

② 拓撲圖：網(wǎng)絡(luò)拓撲圖表示WSN協(xié)調(diào)器、路由器和采集器的網(wǎng)絡(luò)鏈路關(guān)系。 

③資料管理：包含對系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)進行備份、基本維護等功能。 

④ 統(tǒng)計報表：包含對系統(tǒng)運行的歷史數(shù)據(jù)進行查詢、分析、統(tǒng)計等功能。 

⑤系統(tǒng)管理：設(shè)置系統(tǒng)運行的基本參數(shù)，包括硬件參數(shù)，儀表資料，用戶資料，計劃任務(wù)、操作員資料等。 

 

海康酒店能耗監(jiān)測系統(tǒng)登錄界面

海康酒店能耗監(jiān)測系統(tǒng)主界面

電量統(tǒng)計及圖形顯示界面

4　主要監(jiān)控及計量表計

5　結(jié)束語

隨著智能建筑的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，對智能建筑的配電系統(tǒng)的智能化集成管理已成為國家機關(guān)辦公建筑及大型公共建筑智能化建設(shè)的必然趨勢，本文介紹的基于Acrel-5000的能耗監(jiān)測系統(tǒng)，不僅可以實時顯示電力運行狀態(tài)及用電狀況，還能對數(shù)據(jù)進行分析處理，以用戶適用的方式展現(xiàn)出來，滿足用戶的需求，實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，其生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，極大的方便了用戶的使用，便于配電系統(tǒng)的實時監(jiān)控與電能的遠程抄表與分析研究，為智能建筑的節(jié)能技術(shù)提供參考。

參考文獻：

[1]安科瑞電氣股份有限公司系統(tǒng)解決方案.2013.1版.