蘇州高新區(qū)科技大廈中的能量計(jì)量系統(tǒng)
2014-04-29 00:00:00蔡林
基層建設(shè) 2014年24期
摘要：本文針對(duì)具體工程，對(duì)大樓的水、電、氣（汽）、空調(diào)使用情況進(jìn)行管理，分析和考核，提高整體管理水平，降低運(yùn)行成本，以達(dá)到大樓系統(tǒng)的綠色、節(jié)能。
關(guān)鍵詞：能量計(jì)量;綠色;節(jié)能
1.系統(tǒng)概述
本大廈是以辦公主樓為主，集科技會(huì)堂、會(huì)議中心、餐飲中心、地下車庫(kù)等于一體的現(xiàn)代建筑，總建筑面積為111750m2，其中地上面積約為74006m2，地下室面積約為37744m2，其中辦公主樓地上24層，地下2層，總高99.9米。本工程能量計(jì)量系統(tǒng)工作站位于主樓二樓BAS控制中心，由專業(yè)承包商提供標(biāo)準(zhǔn)通訊接口OPC接入樓宇自控系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視，在主樓、會(huì)議中心、科技會(huì)堂、餐飲等方面對(duì)水表、空調(diào)供應(yīng)等方面進(jìn)行計(jì)量，通過(guò)計(jì)量結(jié)合樓宇自控系統(tǒng)節(jié)能措施，以達(dá)到大樓系統(tǒng)的綠色、節(jié)能。
2.技術(shù)要求
2.1系統(tǒng)說(shuō)明
能源管理系統(tǒng)由：能耗數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)傳輸層和能源管理層三部分組成。
1）.能耗數(shù)據(jù)采集層由能量表、網(wǎng)絡(luò)直讀水表等構(gòu)成;對(duì)系統(tǒng)中的耗能設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行采集、統(tǒng)一結(jié)算并存儲(chǔ)。
⑴ 能量表由空調(diào)能量積算儀、流量計(jì)、溫度傳感器組成，能量表安裝在系統(tǒng)的供水管上，并將溫度傳感器分別裝在供、回水管路上;空調(diào)計(jì)費(fèi)儀采集空調(diào)水管中的瞬時(shí)流量及進(jìn)回水管溫差，通過(guò)計(jì)費(fèi)以結(jié)算出該計(jì)量點(diǎn)的實(shí)際消耗量;
⑵ 網(wǎng)絡(luò)直讀水表，網(wǎng)絡(luò)直讀水表均獨(dú)立工作，主要采集生活水等一次能源計(jì)量數(shù)據(jù)，并結(jié)算、存儲(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)直讀水表通過(guò)RS485通訊總線連接到樓層管理器。
2）.數(shù)據(jù)傳輸層：傳輸層即現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸網(wǎng)絡(luò)層，主要設(shè)備有管理器等;
⑴ 傳輸層采用RS485總線制通訊方式，所有能耗數(shù)據(jù)由能量表、網(wǎng)絡(luò)直讀水表等設(shè)備采集、結(jié)算、存儲(chǔ)，管理電腦通過(guò)管理軟件的巡檢功能將能耗數(shù)據(jù)經(jīng)485通訊總線讀入數(shù)據(jù)庫(kù)，所有計(jì)量、計(jì)費(fèi)設(shè)備均掛在總線上;
⑵ 通訊距離最長(zhǎng)為1.2km，如通訊距離過(guò)長(zhǎng)有信號(hào)衰減則需加配中繼器。
3）.能源管理層：即能源綜合管理層;
⑴ 能源管理層是以“能源系統(tǒng)管理軟件”為基礎(chǔ)平臺(tái)，系統(tǒng)按自動(dòng)或自定義設(shè)定時(shí)間對(duì)各能耗計(jì)量設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行巡檢采集;
⑵ 系統(tǒng)以使用功能或區(qū)域劃分，對(duì)各擊量點(diǎn)的能耗集中統(tǒng)計(jì)，制作出相應(yīng)能耗賬單;
⑶ 系統(tǒng)自動(dòng)分析能耗情況，做環(huán)比、對(duì)比、曲線圖型統(tǒng)計(jì)分析（此軟件功能為可選，標(biāo)準(zhǔn)版軟件不含此功能）;
⑷ 能源管理部門可以依據(jù)動(dòng)態(tài)的耗能情況，合理地調(diào)配各系統(tǒng)機(jī)組的功率及能源供給量，節(jié)省系統(tǒng)的綜合能耗，有效地延長(zhǎng)機(jī)組的使用壽命;
⑸ 由于能源管理系統(tǒng)對(duì)所屬設(shè)備是實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，所以對(duì)某個(gè)點(diǎn)的能耗使用異常情況可以在能源管理中心的管理主機(jī)上做預(yù)警提示，所以設(shè)備維修部門可以根據(jù)系統(tǒng)提示的提示，及時(shí)做出響應(yīng)。
2.2點(diǎn)位設(shè)置及原則
本工程的能源管理系統(tǒng)，對(duì)具體計(jì)量區(qū)域及計(jì)量設(shè)備配置如下：
1）.中央空調(diào)系統(tǒng)能耗計(jì)量部分
⑴ 對(duì)主樓冷水總管大樓中央空調(diào)主機(jī)制熱和制冷總管、主樓新風(fēng)機(jī)組（冷、熱公用管路系統(tǒng)）總管、主樓空調(diào)制熱、和制冷總管分別作總能耗計(jì)量，在總管上各配置一套“能量表”;
⑵ 對(duì)餐飲中心、科技會(huì)堂、（冷、熱公用管路系統(tǒng)）;分別作區(qū)域能耗計(jì)量，在總管上各配置一套“能量表”;
⑶ 對(duì)主樓地下1層、地面1層到24層中，各層中的制冷、制熱樓層支管，分別作樓層總能耗計(jì)量，在各層中的冷、熱供路上分別安裝一套“能量表”。
2）.供水系統(tǒng)計(jì)量部分
供水系統(tǒng)中各用水點(diǎn)的消耗量計(jì)量設(shè)備，主要是配置“網(wǎng)絡(luò)直讀水表”。采集、記錄實(shí)際消耗水量所對(duì)應(yīng)的流量信號(hào)。
2.3系統(tǒng)主要特點(diǎn)和功能
系統(tǒng)內(nèi)設(shè)可變組態(tài)管理模式，當(dāng)終端用戶或用戶群發(fā)生變化時(shí)，在不改變硬件設(shè)備的前提下，可通過(guò)軟件重組，可以改變?cè)杏脩舻挠?jì)量收費(fèi)方式。
豐富的、友好的操作界面：有多種方式隨時(shí)查詢、顯示各類用戶的能耗使用情況（歷史、當(dāng)前及變化趨勢(shì)），對(duì)用戶能耗使用提出建議。
能源、設(shè)備優(yōu)化配置：本系統(tǒng)可根據(jù)能耗使用情況，及時(shí)調(diào)配能源供應(yīng)、相關(guān)設(shè)備的投運(yùn)（如投運(yùn)設(shè)備的臺(tái)數(shù)、容量大小等），使設(shè)備運(yùn)行在最經(jīng)濟(jì)工況狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能和延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的效果。
系統(tǒng)故障分析：通過(guò)對(duì)比相關(guān)節(jié)點(diǎn)的能耗值，可以輔助判斷系統(tǒng)設(shè)備故障、有無(wú)堵塞、跑冒滴漏現(xiàn)象，防患于未然，提高系統(tǒng)的運(yùn)行安全和管理水平。
對(duì)所有計(jì)量點(diǎn)的當(dāng)前工作狀態(tài)能自動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和管理：
當(dāng)用戶使用出現(xiàn)異常情況時(shí)及時(shí)報(bào)警，避免不必要的損失和麻煩;
當(dāng)計(jì)量收費(fèi)用戶欠費(fèi)時(shí)，可以手動(dòng)或自動(dòng)切斷空調(diào)控制閥。
采用了可靠性設(shè)計(jì)：輸入信號(hào)、輸出信號(hào)全部采用光電隔離，數(shù)據(jù)掉電保護(hù)、冗錯(cuò)處理，程序自恢復(fù)等。
3.設(shè)備配置
序號(hào)
設(shè)備名稱
型號(hào)規(guī)格
技術(shù)參數(shù)
參考品牌
參考品牌產(chǎn)地
單位
數(shù)量
備注
一、系統(tǒng)設(shè)備部分
1
計(jì)量管理系統(tǒng)
AKE-V7.0+J02
動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)/分區(qū)計(jì)量/組態(tài)計(jì)量/分時(shí)計(jì)量/切斷管理/異動(dòng)預(yù)警/有效計(jì)量/多方式計(jì)量/自定義報(bào)表
艾科
中國(guó)
套
1
安裝于能量計(jì)量系統(tǒng)工作站
2
通訊管理器（空調(diào)計(jì)量）
G04P-H4
信號(hào)：4路脈沖信號(hào)輸入/通信方式：EIA RS-485總線/電源：AC220V/電源供給輸出：DC12V 20MA/防護(hù)等級(jí)：IP54/功耗：≤6W/工作環(huán)境：-20℃～+55℃/萬(wàn)年歷時(shí)鐘
艾科
中國(guó)
臺(tái)
4
3
通訊管理器（自來(lái)水表）
G04P-H4-W
信號(hào)：4路脈沖信號(hào)輸入/通信方式：EIA RS-485總線/電源：AC220V/電源供給輸出：DC12V 20MA/防護(hù)等級(jí)：IP54/功耗：≤6W/工作環(huán)境：-20℃～+55℃/萬(wàn)年歷時(shí)鐘
艾科
中國(guó)
臺(tái)
5
二、前端表具部分（自來(lái)水表部分）
1
網(wǎng)絡(luò)直讀水表
DN50
最小流量～分界流量（低區(qū)）：±5%/分界流量～最大流量（高區(qū)）：±3%//光電轉(zhuǎn)換輸出：增幅DC8-12V/介質(zhì)溫度：常溫/介質(zhì)流量范圍：0.025-5.0m3/s/流量表誤差：符合國(guó)標(biāo)JB/T8802-1998
鼎新
中國(guó)
臺(tái)
29
2
網(wǎng)絡(luò)直讀水表
DN80
同上
鼎新
中國(guó)
臺(tái)
5
3
網(wǎng)絡(luò)直讀水表
DN100
同上
鼎新
中國(guó)
臺(tái)
3
三、前端表具部分（能量計(jì)量配套表具部分）
1
電磁能量表
DN80
電磁流量計(jì)，PT1000溫度傳感器，最小流量～分界流量（低區(qū)）：±5%/分界流量～最大流量（高區(qū)）：±3%//脈沖輸出：增幅DC8-12V/介質(zhì)溫度：常溫/介質(zhì)流量范圍：0.025-5.0m3/s/流量表誤差：符合國(guó)標(biāo)JB/T8802-1998
艾科
中國(guó)
臺(tái)
3
2
電磁能量表
DN100
同上
艾科
中國(guó)
臺(tái)
21
3
電磁能量表
DN150
同上
艾科
中國(guó)
臺(tái)
2
4
電磁能量表
DN200
同上
艾科
中國(guó)
臺(tái)
3
5
電磁能量表
DN350
同上
艾科
中國(guó)
臺(tái)
3
6
電磁能量表
DN400
同上
艾科
中國(guó)
臺(tái)
21
7
電磁能量表
DN50
同上
艾科
中國(guó)
臺(tái)
2
8
電磁能量表
DN70（DN65）
同上
艾科
中國(guó)
臺(tái)
5
9
電磁能量表
DN80
同上
艾科
中國(guó)
臺(tái)
18
10
電磁能量表
DN100
同上
艾科
中國(guó)
臺(tái)
1
11
電磁能量表
DN250
同上
艾科
中國(guó)
臺(tái)
2
12
電磁能量表
DN300
同上
艾科
中國(guó)
臺(tái)
1
4.系統(tǒng)點(diǎn)表
序號(hào)
水表
水管口徑
樓層
數(shù)量
備注
1
主樓直飲總水表
DN80
主樓地下二層
1
2
主樓空調(diào)總水表
DN50
主樓地下二層
1
3
主樓樓層水表
DN50
主樓地下一層～二十五層
26
4
中水回用水表
DN80
主樓地下二層
1
5
中水補(bǔ)水水表
DN50
主樓地下二層
1
6
餐飲樓總水表
DN100
餐飲樓一層
1
7
餐飲樓冷卻水補(bǔ)水
DN80
餐飲樓三層
1
8
科技會(huì)堂總水表
DN125
科技會(huì)堂一層
1
9
科技會(huì)堂熱交換器進(jìn)水表
DN100
科技會(huì)堂一層
1
10
鍋爐房鍋爐進(jìn)水表
DN80
鍋爐房
1
11
鍋爐房熱交換器進(jìn)水表（餐飲樓熱水表）
DN80
鍋爐房
1
12
會(huì)議中心進(jìn)水表
DN70
會(huì)議中心一層
1
水表合計(jì)
37
能量表
水管口徑
樓層
數(shù)量
13
餐飲中心冷熱水總管
DN150
主樓地下二樓
1
14
科技會(huì)堂冷熱水總管
DN200
主樓地下二樓
1
15
主樓熱水總管
DN250
主樓地下二樓
1
16
主樓冷水總管
DN350
主樓地下二樓
1
17
熱水總管
DN300
主樓地下二樓
1
18
冷水總管
DN450
主樓地下二樓
1
19
主樓新風(fēng)機(jī)組冷熱水總管
DN250
主樓地下二樓
1
20
主樓地下一樓冷水總管
DN80
主樓地下一樓
1
21
主樓地下一樓熱水總管
DN50
主樓地下一樓
1
22
主樓一樓冷水總管
DN100
主樓一樓
1
23
主樓一樓熱水總管
DN70
主樓一樓
1
24
主樓二樓冷水總管
DN150
主樓二樓
1
25
主樓二樓熱水總管
DN100
主樓二樓
1
26
主樓三樓冷水總管
DN80
主樓三樓
1
27
主樓三樓熱水總管
DN70
主樓三樓
1
28
主樓四-二十樓冷水總管
DN100
主樓四-二十樓
17
29
主樓四-二十樓熱水總管
DN80
主樓四-二十樓
17
30
主樓二十一樓冷水總管
DN100
主樓二十一樓
1
31
主樓二十一樓熱水總管
DN80
主樓二十一樓
1
32
主樓二十二樓冷水總管
DN80
主樓二十二樓
1
33
主樓二十二樓熱水總管
DN70
主樓二十二樓
1
34
主樓二十三樓冷水總管
DN100
主樓二十三樓
1
35
主樓二十三樓熱水總管
DN70
主樓二十三樓
1
36
主樓二十四樓冷水總管
DN100
主樓二十四樓
1
37
主樓二十四樓熱水總管
DN70
主樓二十四樓
1
本次設(shè)計(jì)的方案，集實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、安全可靠、開(kāi)放靈活、交互操作性強(qiáng)、產(chǎn)品易于維護(hù)為一體，指揮部和聘請(qǐng)的專家們都很認(rèn)可，本工程已順利運(yùn)行3年，實(shí)踐證明方案十分有效。
參考文獻(xiàn)：
[1]《JB/T8802-1998 JB/T 8802-1998 熱水水表》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
標(biāo)準(zhǔn)類別：機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JB）出版日期：1998年12月1日
起草單位：機(jī)械工業(yè)部上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所（參考）
出版社：機(jī)械工業(yè)出版社（參考）
作者簡(jiǎn)介：
蔡林，男，設(shè)計(jì)工程有上海綠洲長(zhǎng)中大廈、太倉(cāng)萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)南區(qū)、大豐豐華國(guó)際服務(wù)中心、蘇州桑田島A區(qū)融合通信產(chǎn)業(yè)園等。
