力控基于樓宇能源管理系統

一、前言
隨著(zhù)我國經(jīng)濟社會(huì )的發(fā)展，大型公共建筑耗能的問(wèn)題日益突出，對建筑執行能耗量化管理以及效果評估，來(lái)控制降低建筑運營(yíng)過(guò)程中所消耗的能量，最終降低建筑的運營(yíng)成本，提高能源使用效率，已經(jīng)成為社會(huì )最為關(guān)注的問(wèn)題。
力控科技長(cháng)期致力于為客戶(hù)提供廣泛的能源管理解決方案，此能源系統作為樓宇管控一體化的能源綜合監控信息化平臺，采用先進(jìn)的在線(xiàn)監測技術(shù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的應用實(shí)現供能設備與耗能設備的直接對話(huà)，傳感器和執行器、監測和檢測間環(huán)環(huán)相扣，從而實(shí)現智能樓宇的數字化管理。
整個(gè)能源管理系統將從以下幾個(gè)方面著(zhù)手，最終實(shí)現建筑管理輔助決策系統。
（1）實(shí)現對樓宇自控、cctv、門(mén)禁、智能空調、ups、電梯、變配電、照明、消防等子系統的大融合，通過(guò)匯總后由控制中心統一調度。
（2）減少能源消耗，采用實(shí)時(shí)能源監控、分戶(hù)分項能源統計分析、優(yōu)化系統運行。通過(guò)重點(diǎn)能耗設備監控、能耗費率分析等多種手段，使管理者能夠準確掌握能源成本比重和發(fā)展趨勢，制訂有的放矢的節能策略。與蓄能裝置、無(wú)功補償裝置聯(lián)動(dòng)，達到移峰填谷、提高功率因數的目的。
（3）監控辦公、居住環(huán)境舒適信息：主要包括環(huán)境的溫度、濕度、空氣質(zhì)量指標等。
二、系統架構設計
智能樓宇能源管理系統設計采用分層分布式結構, 系統自上而下共分四層：
現場(chǎng)設備層：指分布于高低壓配電柜中的測控保護裝置、儀表、以及樓宇自控、cctv、門(mén)禁、智能空調、ups、電梯、變配電、消防等子系統。
網(wǎng)絡(luò )通信層：使用通信網(wǎng)關(guān)可以將各個(gè)子系統所使用的非標準通信協(xié)議統一轉換為標準的協(xié)議, 將監測數據及設備運行狀態(tài)傳輸至智能樓宇能源管理平臺，并下發(fā)上位機對現場(chǎng)設備的各種控制命令。
監控層：具有良好的人機交互界面，scada軟件負責和國內外各種樓宇控制廠(chǎng)家的檢測、控制設備構成任意復雜的監控系統，實(shí)現完美的過(guò)程可視化，并且可與“第三方”的軟、硬件系統來(lái)進(jìn)行集成。實(shí)時(shí)歷史數據庫提供豐富的企業(yè)級信息系統客戶(hù)端應用和工具，大容量支持企業(yè)級應用，內部實(shí)現高數據壓縮率，實(shí)現歷史數據的海量存儲。
能源管理層：為現場(chǎng)操作人員及管理人員提供充足的信息(包含樓宇供用能信息, 電能質(zhì)量信息, 各子系統運行狀態(tài)及用能信息等)制定能量?jì)?yōu)化策略, 優(yōu)化設備運行, 通過(guò)聯(lián)動(dòng)控制實(shí)現能源管理, 提高經(jīng)濟效益及環(huán)境效益。

圖1 樓宇能源管理系統框架

三、系統功能模塊組成
3.1 數據采集
數據采集管理以樓宇管理過(guò)程中所涉及的各種控制，監測，計量，檢測等為基礎，支持opc、dde、odbc等相關(guān)接口，全面采集各種數據采集器和人工錄入設備。
現場(chǎng)采集內容覆蓋樓宇自控、cctv、門(mén)禁、智能空調、ups、電梯、變配電、消防等系統。其中主要關(guān)注核心系統運行狀況、主要能耗管網(wǎng)狀態(tài)、環(huán)境介質(zhì)質(zhì)量監測等數據。將全樓宇的智能控制系統的實(shí)時(shí)狀態(tài)采集進(jìn)入系統，供數據監視、存儲、報警、分析、計算、統計平衡等使用。
主要功能包括：
★整合現場(chǎng)各種控制系統。
★整合建筑物內各個(gè)耗能、產(chǎn)能、用能的信息孤島及子系統。
★將孤立的散點(diǎn)進(jìn)行數據采集，整合進(jìn)大型建筑節能集控智能平臺 。
★與有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )集成。
3.2 控制調度中心
該系統采用了云計算技術(shù)，可以提供利用同一平臺管理全球建筑機電設備的無(wú)限容量的架構，能夠在同一平臺下融合和兼容目前主流自控廠(chǎng)家的產(chǎn)品?？梢约嫒莸膮f(xié)議不僅包括所有公開(kāi)的bacnet、lonworks、m-bus、iec60870-5-101/102/103/104、dlt-645、cdt、modbus等標準協(xié)議，還可以與樓宇自控系統主流品牌控制系統私有協(xié)議進(jìn)行兼容。技術(shù)人員遠程即可了解現場(chǎng)參數，觀(guān)察現場(chǎng)設備的運行狀態(tài)；實(shí)現樓宇全過(guò)程的“可視化”管理，使能源“just in time”使用方針得以實(shí)現。該平臺基于云架構技術(shù)，還可為專(zhuān)家和技術(shù)人員提供遠程指導功能。
需要整合、集控的子系統有樓宇自控系統、變配電調度系統、智能照明系統、無(wú)功補償裝置、自發(fā)電裝置、蓄能裝置、饋電線(xiàn)路控制系統、門(mén)禁、消防監測系統、智能中央空調控制系統等。
3.3 報警管理
系統平臺利用多個(gè)報警模型，負責過(guò)程，設備，質(zhì)量，安全指標，能源限額的超限進(jìn)行多種方式的報警。包括模擬量報警，事件報警，重大變化連續重復報警，硬件設備報警等。支持一個(gè)完全分布式的報警系統，報警及事件的傳送，報警確認處理以及報警記錄存檔。用戶(hù)可以自定義各種報警，報警信息可以通過(guò)不同方式傳送至用戶(hù)。
主要功能包括：
1）設備報警
重要能耗設備的運行狀態(tài)異常報警。
2）環(huán)境質(zhì)量報警
空氣質(zhì)量，溫度，濕度等異常報警。
3）電源故障報警
設備電源故障，ups斷電報警。
4）網(wǎng)絡(luò )通訊報警
設備通訊及網(wǎng)絡(luò )故障等異常報警。
5）報警級別設定
基于事件的報警，報警分組管理，報警優(yōu)先級管理。
6）報警和事件輸出方式
報警窗口、聲、光、電、短信、文件、打印等方式。

圖2 樓宇能源管理之報警管理模塊