力控基于樓宇能源管理系統

一、前言
隨著我國經濟社會的發展，大型公共建筑耗能的問題日益突出，對建筑執行能耗量化管理以及效果評估，來控制降低建筑運營過程中所消耗的能量，最終降低建筑的運營成本，提高能源使用效率，已經成為社會最為關注的問題。
力控科技長期致力于為客戶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，采用先進的在線監測技術、云計算、物聯網等技術的應用實現供能設備與耗能設備的直接對話，傳感器和執行器、監測和檢測間環環相扣，從而實現智能樓宇的數字化管理。
整個能源管理系統將從以下幾個方面著手，最終實現建筑管理輔助決策系統。
（1）實現對樓宇自控、cctv、門禁、智能空調、ups、電梯、變配電、照明、消防等子系統的大融合，通過匯總后由控制中心統一調度。
（2）減少能源消耗，采用實時能源監控、分戶分項能源統計分析、優化系統運行。通過重點能耗設備監控、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展趨勢，制訂有的放矢的節能策略。與蓄能裝置、無功補償裝置聯動，達到移峰填谷、提高功率因數的目的。
（3）監控辦公、居住環境舒適信息：主要包括環境的溫度、濕度、空氣質量指標等。
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、門禁、智能空調、ups、電梯、變配電、消防等子系統。
網絡通信層：使用通信網關可以將各個子系統所使用的非標準通信協議統一轉換為標準的協議, 將監測數據及設備運行狀態傳輸至智能樓宇能源管理平臺，并下發上位機對現場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家的檢測、控制設備構成任意復雜的監控系統，實現完美的過程可視化，并且可與“第三方”的軟、硬件系統來進行集成。實時歷史數據庫提供豐富的企業級信息系統客戶端應用和工具，大容量支持企業級應用，內部實現高數據壓縮率，實現歷史數據的海量存儲。
能源管理層：為現場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, 電能質量信息, 各子系統運行狀態及用能信息等)制定能量優化策略, 優化設備運行, 通過聯動控制實現能源管理, 提高經濟效益及環境效益。

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等相關接口，全面采集各種數據采集器和人工錄入設備。
現場采集內容覆蓋樓宇自控、cctv、門禁、智能空調、ups、電梯、變配電、消防等系統。其中主要關注核心系統運行狀況、主要能耗管網狀態、環境介質質量監測等數據。將全樓宇的智能控制系統的實時狀態采集進入系統，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：
★整合現場各種控制系統。
★整合建筑物內各個耗能、產能、用能的信息孤島及子系統。
★將孤立的散點進行數據采集，整合進大型建筑節能集控智能平臺 。
★與有線網絡、無線網絡集成。
3.2 控制調度中心
該系統采用了云計算技術，可以提供利用同一平臺管理全球建筑機電設備的無限容量的架構，能夠在同一平臺下融合和兼容目前主流自控廠家的產品。可以兼容的協議不僅包括所有公開的bacnet、lonworks、m-bus、iec60870-5-101/102/103/104、dlt-645、cdt、modbus等標準協議，還可以與樓宇自控系統主流品牌控制系統私有協議進行兼容。技術人員遠程即可了解現場參數，觀察現場設備的運行狀態；實現樓宇全過程的“可視化”管理，使能源“just in time”使用方針得以實現。該平臺基于云架構技術，還可為專家和技術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、無功補償裝置、自發電裝置、蓄能裝置、饋電線路控制系統、門禁、消防監測系統、智能中央空調控制系統等。
3.3 報警管理
系統平臺利用多個報警模型，負責過程，設備，質量，安全指標，能源限額的超限進行多種方式的報警。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。用戶可以自定義各種報警，報警信息可以通過不同方式傳送至用戶。
主要功能包括：
1）設備報警
重要能耗設備的運行狀態異常報警。
2）環境質量報警
空氣質量，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）網絡通訊報警
設備通訊及網絡故障等異常報警。
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