摘要：大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國城鎮(zhèn)總耗電量的22%，大型公共建筑單位面積年耗電量達到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是節(jié)能大戶和節(jié)能，做好公共建筑節(jié)能工作，對促進和帶動全社會節(jié)能工作，實現(xiàn)節(jié)能減排目標，落實“轉方式、調結構”重大戰(zhàn)略具有重要意義。本文介紹上海復旦中學西部校區(qū)項目，采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量信號。現(xiàn)場系統(tǒng)采用就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-5000型建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)配電回路用電監(jiān)測、管理。
1 引言
目前，我國已經(jīng)是世界上的第二大能源生產(chǎn)國和消費國，統(tǒng)計顯示，我國建筑能耗約占全國總能耗的28%，在我國每年新建的20億平方米建筑中，其中99%是高能耗建筑；而既有的建筑中，僅有4%采取了節(jié)能措施。大型公共建筑不但能耗密度高，而且能源浪費非常嚴重，具有巨大的節(jié)能空間，建筑節(jié)能的推廣已經(jīng)勢在必行，節(jié)能降耗，計量先行。
相關地方規(guī)范要求“建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)應作為新建建筑設備設施系統(tǒng)的組成部分，列入建設規(guī)劃；上海復旦中學西部校區(qū)屬于大型公共建筑，上海能耗監(jiān)測設計依據(jù)主要是《DGJ68-2068-2012》公共建筑用能監(jiān)測工程技術規(guī)范。
2 設計依據(jù)
DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)工程技術規(guī)范》
GB-T 15587-2008 《工業(yè)企業(yè)能源管理導則》
《評價企業(yè)合理用電技術導則GB》
《企業(yè)節(jié)能規(guī)劃編制通則》
《企業(yè)能源審計技術通則-GB》
GBT23331-2009《能源管理體系要求》
GB-50052-2009 《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》
u 能耗計量裝置國家及行業(yè)標準
DL/T 645-1997 多功能電能表通信規(guī)約
DL/T 645-2007 多功能電能表通信規(guī)約
CJ/T 188-2004 戶用計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術條件
GB/T 19582-2008 基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡規(guī)范
3 項目概況
上海復旦中學西部校區(qū)項目工程，占地面積為23237平方米，總建筑面積為54403平方米，包括：一幢九層高的實驗辦公樓，一幢五層高的教學樓，一幢綜合樓，設有體育館、報告廳、圖書館，一幢12層高的宿舍樓，單層高的地下停車庫。
本項目要解決基礎能耗數(shù)據(jù)的智能化、自動化、可視化、可量化的收集與存儲；建立學校的能源管理平臺、實現(xiàn)各項能源的集中化管理；深入分析能源消耗過程與趨勢，實現(xiàn)能源管理與生活的緊密結合。通過對全學校各區(qū)域電等能源介質的統(tǒng)一綜合管理，使得學校能對各區(qū)域設備能源使用情況進行查詢分析，幫助管理人員發(fā)現(xiàn)潛在的節(jié)能機會，大限度地提高企業(yè)的能源利用效率，科學地管理企業(yè)的能源使用，從而降低能源使用費用，為建立節(jié)約型社會發(fā)揮作用。
4 系統(tǒng)架構
安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)根據(jù)上海復旦中學西部校區(qū)現(xiàn)場實際情況，整體網(wǎng)絡結構采用屏蔽雙絞線直接接至樓層弱電井的數(shù)據(jù)采集器然后通過光纖將數(shù)據(jù)上傳至的監(jiān)控主機。
該系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機網(wǎng)絡結構，如系統(tǒng)結構圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡通訊層和現(xiàn)場設備層。其中上海復旦中學西部校區(qū)項目現(xiàn)場設備分布如下實驗綜合樓43臺P96L-E4/KC，對應地下部分30臺P96L-E4/KC;教學樓20臺P96L-E4/KC，對應地下部分21臺P96L-E4/KC;體育館7臺P96L-E4/KC，對應地下部分10臺P96L-E4/KC;宿舍樓54臺P96L-E4/KC，對應地下部分17臺P96L-E4/KC;
系統(tǒng)結構圖
6 系統(tǒng)軟件模塊
u 綜合能耗主界面
反映建筑物當年用能各分類能耗和折算為標準煤的綜合能耗，并計算得到單位面積能耗；
建筑物中的能耗分類雖然較多，但是能通過表計計量的主要有電、水、氣、可再生能源，界面下方顯示這四類能耗的當日逐時用能曲線；單擊每個分類能耗的上部區(qū)域，可跳轉到該分類能耗的用能分析主界面；
可通過下拉框切換建筑物，建筑物圖片可根據(jù)項目要求替換；
u 分類能耗主界面
反映某分類能耗（例如電）當日及昨日同期、當月及上月同期、當年及上年同期的用能及對比，增長百分比及增加值；
反映某分類能耗過去48小時、過去31天、過去12個月、過去3年的用能趨勢；
反映某分項能耗的當月用能餅圖；
反映某分類能耗當年各月用能同比分析圖；
u 分類能耗支路用能統(tǒng)計報表
可靈活選擇支路，并統(tǒng)計某段時間內支路用能的日、月、周、季、年用能；
用戶可進行多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計，并對數(shù)據(jù)進行組合排序；
統(tǒng)計數(shù)據(jù)可通過柱狀圖、點線圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示；
統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導出至Excel；
u 分類能耗支路非工作日用能
統(tǒng)計對各支路工作日和非工作日用能，非工作日可通過系統(tǒng)靈活設置統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導出至Excel；
u 分類能耗支路同比分析
統(tǒng)計各支路當年每月用能及去年同期用能；
u 分類能耗支路用能集抄
查詢各支路任意兩個時間的表計讀數(shù)，并計算出差值；
時間精度到分鐘；
u 分類能耗支路分時段用能趨勢分析
可查詢任一支路某段時間內的用能參數(shù)（例如電壓、電流、功率、功率因素等），具體可查詢的參數(shù)與安裝的儀表和系統(tǒng)配置有關，查詢時不可跨月；
數(shù)據(jù)以圖表或表格的形式顯示，圖表可通過鼠標操作放大、縮小、移動；可對數(shù)據(jù)進行排序（大值、小值）；
數(shù)據(jù)可導出至Excel;
u 配置選項
依照相關技術規(guī)范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面積、空調面積、建筑地址等，其中建筑面積等信息將用能單位面積能耗分析；
配置項目中使用的儀表的類型、型號、生產(chǎn)廠家等基本信息，并添加該型儀表所能提供的監(jiān)測參數(shù)信息，此處配置情況影響能耗統(tǒng)計、分時段用能統(tǒng)計、參數(shù)查詢功能；
配置項目中使用到的所有計量儀表，保存計量儀表的地址、變比、對應的采集器、代碼、監(jiān)測回路的名稱等信息；
配置分項能耗統(tǒng)計時涉及到的計量表計、所占比例、運算方式等信息，可根據(jù)項目情況靈活配置，此處配置信息將影響各分類能耗分項用能分析小模塊中的功能；
配置各部門用能對應的計量儀表、運算方式、所占比例以及部門用能計劃，完成此項配置后將啟用部門能耗分析功能模塊；
配置建筑物中某用能區(qū)域對應的計量儀表、運算方式、所占比例，完成此項配置后將啟用區(qū)域能耗分析功能模塊
7 前景展望
根據(jù)上海復旦中學西部校區(qū)能耗運行效果分析，建立典型能耗分析模型，統(tǒng)一分析。
u 建立建筑能耗計量體系，把握建筑能耗，發(fā)現(xiàn)能耗黑幕，節(jié)能改造更有針對性，同時通過計量收費、績效考核等管理措施鞏固節(jié)能改造成果。
u 選擇節(jié)能設備（變頻器、熱量回收裝置）。
u 再好的節(jié)能設備，管不住浪費也無法發(fā)揮節(jié)能效果，通過增加自動化節(jié)能設備，制定設備運行策略，減少人為干預，集中管控，使節(jié)能設備正在實現(xiàn)節(jié)能。
u 通過能耗監(jiān)測系統(tǒng)提供的同環(huán)比分析數(shù)據(jù)量化節(jié)能改造成果，大程度的展現(xiàn)節(jié)能效果。
8 結束語
大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國城鎮(zhèn)總耗電量的22%，大型公共建筑單位面積年耗電量達到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是節(jié)能大戶和節(jié)能，做好上海復旦中學西部校區(qū)的節(jié)能工作，對促進和帶動節(jié)能工作，實現(xiàn)節(jié)能減排目標具有重要意義。
參考文獻：
[1].*技術要求
[2].DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)工程技術規(guī)范》
