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您的位置：網(wǎng)站首頁 > 技術(shù)文章 > 淺談工業(yè)能源管理系統(tǒng)在大型機場中的應(yīng)用 劉細(xì)鳳
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：近年來，隨著我國機場建設(shè)腳步的加快，機場建設(shè)中對能耗管理的自動化程度和要求越來越高。機場在運營中會消耗大量的水、電、氣等各種資源，如何降低機場運營成本，在保持高質(zhì)量服務(wù)水平的基礎(chǔ)上減少能耗，將“耗能大戶"轉(zhuǎn)化為“節(jié)能大戶"已成為機場運營管理工作之一。文章利用國內(nèi)前沿科技，綜合了其他大型項目多位能耗設(shè)計專家的經(jīng)驗，為蕭山國際機場三期（T4）能耗計量系統(tǒng)打造出了一套適應(yīng)性強的平臺系統(tǒng)，經(jīng)過平臺多階段測試，可保證能耗管理系統(tǒng)正式上線后持續(xù)為機場提供穩(wěn)定的運行服務(wù)，減輕機場能耗管理的負(fù)擔(dān)。
關(guān)鍵詞：綠色機場；能耗管理；系統(tǒng)平臺；能源管理系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集；數(shù)據(jù)分析；節(jié)能減排；數(shù)字化；智慧工廠
1、項目概況
杭州蕭山國際機場三期（T4）項目位于浙江省杭州市 蕭山區(qū)機場原址，總建筑面積達 150 萬 m2 ，本期建設(shè)范圍為新建航站樓及陸側(cè)交通工程旅客航站樓及北三指廊。該項目為浙江省大通道建設(shè)的標(biāo)志性項目，也是第 19 屆亞洲運動會重要基礎(chǔ)配套項目，三期擴建整體項目按滿足2030 年機場旅客吞吐量 9000 萬人次要求設(shè)計，主要建設(shè)新建航站樓（設(shè)計能力 5000 萬人次）、陸側(cè)交通 53 萬 m2 、商業(yè)開發(fā)（賓館及辦公）17 萬 m2 、能源以及相關(guān)市政配套設(shè)施等，同時在新建航站樓地下配套建設(shè)機場高鐵站。三期擴建項目投運后，蕭山機場將成為華東地區(qū)僅次于浦東機場的航空樞紐。蕭山機場以“平安、綠色、智慧、人文"四型機場建設(shè)作為工作清單，在綠色機場建設(shè)方面，杭州蕭山國際機場三期（T4）已獲得國內(nèi)綠色建筑設(shè)計評價標(biāo)識。
2、系統(tǒng)架構(gòu)及設(shè)計要點
能耗管理整套系統(tǒng)由安科瑞提供，系統(tǒng)覆蓋本期建設(shè)全部智能電表與水表（智能電表 3080 塊，智能水表 518塊），根據(jù)項目整體設(shè)計原則，能耗管理系統(tǒng)前端采集信號均采用無鹵低煙阻燃耐火 B 級控制線纜敷設(shè)；將前端數(shù)據(jù)通過控制線纜采集至弱電間內(nèi)的派諾通信管理機，由通信管理機的網(wǎng)絡(luò)端口上傳至機場三期的機電綜合網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)傳輸層及核心層均采用赫斯曼專業(yè)級工業(yè)交換機。
該系統(tǒng)平臺內(nèi)所有數(shù)據(jù)以 Web API、http 等方式將分類分項形式通過機電綜合網(wǎng)核心交換機轉(zhuǎn)發(fā)至 IBMS 接口、電力監(jiān)控系統(tǒng)、熱力交換站系統(tǒng)，通過外網(wǎng)（專線）轉(zhuǎn)發(fā)至杭州市能源管理綜合平臺。
系統(tǒng)管理平臺性能
能耗綜合管理服務(wù)平臺滿足《能源管理體系 要求》（GB/T23331—2012），作為整個機場能耗統(tǒng)籌管理及日常使用核心的板塊之一，是機場把控的質(zhì)量控制對象。該系統(tǒng)采用構(gòu)件化的軟件架構(gòu)，提供成套工具方便用戶實現(xiàn)數(shù)據(jù)模型建立、組件裝配、系統(tǒng)界面組態(tài)、系統(tǒng)備份等一系列完備功能，在該平臺實際開發(fā)以及實際應(yīng)用上，同時保證如下性能。
（1）可靠性。平臺具備自診斷功能，依靠診斷工具對 CPU、內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)絡(luò)等提供后臺實時監(jiān)測及網(wǎng)絡(luò)、硬件故障預(yù)警功能，保障平臺可持續(xù)不間斷工作。平臺通過對 IIS 應(yīng)用程序池設(shè)置自動定時回收機制，保障資源的有效利用和及時回收，避免平臺長時間運行導(dǎo)致的資源不足和癱瘓宕機現(xiàn)象。平臺通過數(shù)據(jù)倉儲技術(shù)和數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)對數(shù)據(jù)進行加工處理，提升訪問性能和可靠性，主要包括可通過異常數(shù)據(jù)判定規(guī)則對數(shù)據(jù)品質(zhì)進行判斷，識別出負(fù)數(shù)、過大、過小、空數(shù)等垃圾數(shù)據(jù)，結(jié)合告警規(guī)則判斷并產(chǎn)生告警事件；將小時、天、月、年等顆粒度的能耗數(shù)據(jù)按分類、分區(qū)域等多種維度進行匯總。
（2）易用性。易用性是平臺性能的重要體現(xiàn)之一，由系統(tǒng)平臺架構(gòu)師，依據(jù)運營方會議或書面形式提供后續(xù)設(shè)計需要的資料，明確 UI 風(fēng)格、操作習(xí)慣、功能提示等方面，所有的功能界面與操作流程保持一致，并為其提供豐富的列表指示、幫助文檔以及符合要求的操作說明書等，使用戶操作易于掌握和使用，減輕操作者的負(fù)擔(dān)，軟件使用滿意度高。
（3）可維護性。該平臺可在不影響其他模塊的情況下，修復(fù)現(xiàn)有平臺中的問題或缺陷，并擁有完善的異常日志管理模塊，當(dāng)出現(xiàn)異常狀況時可提供詳細(xì)的異常信息。同時，可為運營方單獨提供操作性強的維護手冊，在發(fā)生問題后運營方可根據(jù)錯誤代碼在手冊中檢索問題處理的詳細(xì)步驟與方法。
（4）集成能力。該項目要求平臺具備高度集成能力，利用第三方接口服務(wù)，直接跳轉(zhuǎn)訪問其他系統(tǒng)應(yīng)用或從其他系統(tǒng)接入數(shù)據(jù)，平臺和應(yīng)用系統(tǒng)的集成分專業(yè)類別不同，也有不同的集成深度，主要包括信息共享、流程統(tǒng)一、數(shù)據(jù)互動等。
4、系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理流程
數(shù)據(jù)采集服務(wù)主要實現(xiàn)對計量儀表的原始數(shù)據(jù)、人工錄入數(shù)據(jù)、第三方系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的采集、存儲和轉(zhuǎn)發(fā)。
平臺支持多種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議采集或第三方系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，同時具備快速規(guī)約開發(fā)能力，根據(jù)設(shè)計要求，該平臺支持通過 Modbus TCP、Modbus RTU、IEC104 等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議采集設(shè)備數(shù)據(jù)，支持通過 Web Service、Web API、OPC、ODBC 等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議采集第三方系統(tǒng)數(shù)據(jù)。通過對異常數(shù)據(jù)或不完整數(shù)據(jù)進行自動補采，針對無法補采的數(shù)據(jù)可提供算法修復(fù)或人工補錄修復(fù)，常用的數(shù)據(jù)修復(fù)算法有平均值算法和歷史插值算法等。
5、平臺組態(tài)
能源管理系統(tǒng)采用構(gòu)件化的軟件技術(shù)設(shè)計，每個功能模塊都是由多個質(zhì)量可靠的獨立組件搭建而成，每個組件實現(xiàn)特定的業(yè)務(wù)。功能業(yè)務(wù)及界面模塊也可自由組態(tài)，只需很小的改動即可快速響應(yīng)用戶需求的變更，大幅度提高了軟件效率和用戶滿意度。該機場通過 Pi-ModelManager 工具對區(qū)域、分類分項、配電等數(shù)據(jù)模型進行自定義，自定義內(nèi)容包括模型類別、名稱、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)源等。平臺組件的數(shù)據(jù)源及顯示方式可根據(jù)需要進行組態(tài)配置，即同一個組件針對不同應(yīng)用場景可配置顯示單維度數(shù)據(jù)圖、多維度數(shù)據(jù)圖、多種數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式組合等不同內(nèi)容及方式表現(xiàn)。平臺也可配置多個組件聯(lián)動顯示，當(dāng)一個組件顯示內(nèi)容發(fā)生變化時，會聯(lián)動其他組件同步刷新顯示，實現(xiàn)多個組件之間的互聯(lián)互通。運營單位可通過 Pi-ModelManager 關(guān)聯(lián)的 SVG 組態(tài)工具進行圖形組態(tài)，該工具提供圖元編輯、事件綁定、數(shù)據(jù)綁定等功能。
機場能耗管理平臺的系統(tǒng)集成
平臺支持應(yīng)用集成和數(shù)據(jù)集成兩種方式，可集成第三方系統(tǒng)或設(shè)備的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)多個系統(tǒng)之間的信息互通和共享。通過“共享 Cookie"的單點登錄方式實現(xiàn)與第三方系統(tǒng)的集成，用戶在瀏覽器端輸入具備相關(guān)權(quán)限的賬號密碼登錄平臺后，無須再次認(rèn)證即可訪問其他已集成的第三方系統(tǒng)，在同一個系統(tǒng)上實現(xiàn)多個系統(tǒng)的操作和應(yīng)用。
機場能耗管理平臺管理層的設(shè)計
該系統(tǒng)采用異地容災(zāi)、統(tǒng)一管理的方式，每天執(zhí)行一次增量備份，每 30d 執(zhí)行一次完整備份，通過網(wǎng)絡(luò)將備份數(shù)據(jù)存放至異地 IDC 機房托管，并制訂相應(yīng)的災(zāi)難恢復(fù)計劃。一旦災(zāi)難發(fā)生，異地數(shù)據(jù)備份管理軟件通過互聯(lián)網(wǎng)將備份數(shù)據(jù)傳至主機系統(tǒng)，可在短時間內(nèi)完成數(shù)據(jù)切換，保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生硬件等故障時，系統(tǒng)前端采集器可支持?jǐn)?shù)據(jù) 30d 的存儲時間，待恢復(fù)正常后進行數(shù)據(jù)重傳。數(shù)據(jù)采集設(shè)備具備良好的自恢復(fù)能力，出現(xiàn)異常時，可以自動重連，恢復(fù)通信能力，還可以根據(jù)需要進行遠(yuǎn)程系統(tǒng)修改和升級。在整條采集數(shù)據(jù)鏈傳輸采用加密的私有協(xié)議，在沒有密鑰的情況下，無法解析出原始數(shù)據(jù)，可有效保障數(shù)據(jù)從計量設(shè)備到采集器之間的傳輸。平臺提供完善的權(quán)限管理和驗證功能，嚴(yán)格定義不同 級別用戶的頁面權(quán)限、數(shù)據(jù)權(quán)限和操作權(quán)限，確保不同角色用戶登錄系統(tǒng)后僅能查看和操作已授權(quán)的界面和數(shù)據(jù)，保證平臺數(shù)據(jù)的性。
能耗預(yù)測分析
機場的能耗預(yù)測分析與天氣、旅客量、航班數(shù)等因素的關(guān)聯(lián)性較大，且與時間呈周期性相關(guān)。因此，能源管理系統(tǒng)可根據(jù)歷史能耗數(shù)據(jù)，結(jié)合未來一段時間的天氣情況、航班數(shù)等數(shù)據(jù)預(yù)測未來能耗，幫助機場管理人員進行能源調(diào)度，合理規(guī)劃安排照明、空調(diào)等設(shè)備的啟停使用。另外，能耗預(yù)測及趨勢分析技術(shù)還可幫助機場財務(wù)人員完成年度用能費用預(yù)算。
9、安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)概述
安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，監(jiān)測企業(yè)電、水、燃?xì)?、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況，通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助企業(yè)針對各種能源需求及用能情況、能源質(zhì)量、產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、工藝、車間、產(chǎn)線、班組、重大能耗設(shè)備等的能源利用情況等進行能耗統(tǒng)計、同環(huán)比分析、能源成本分析、碳排分析，為企業(yè)加強能源管理，提高能源利用效率、挖掘節(jié)能潛力、節(jié)能評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。
10、應(yīng)用場所
鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫(yī)藥、水泥、煤炭、造紙、化工、物流、食品、水廠、電廠、供熱站、軌道交通、航空工業(yè)、木材、工業(yè)園區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店、寫字樓以及汽車制造、機電設(shè)備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。
11、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
現(xiàn)場通過廠區(qū)局域網(wǎng)和平臺通訊，平臺搭建在客戶自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后，客戶可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方，通過有權(quán)限的賬號登陸網(wǎng)頁以及手機APP查看各處的運行情況。
系統(tǒng)可分為三層：即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺管理層。
現(xiàn)場設(shè)備層：主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于水、電、氣等參量采集測量的各類型的儀表等，也是構(gòu)建該配電、耗水、耗氣系統(tǒng)必要的基本組成元素。肩負(fù)著采集數(shù)據(jù)的重任，這些設(shè)備可為本公司各系列帶通訊網(wǎng)絡(luò)電力儀表、溫濕度控制器、開關(guān)量監(jiān)測模塊以及合格供應(yīng)商的水表、氣表、冷熱量表等。
網(wǎng)絡(luò)通訊層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。
平臺管理層：包含應(yīng)用服務(wù)器、WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，一般應(yīng)用服務(wù)器和WEB服務(wù)器可以合一配置。
平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：
12、系統(tǒng)功能
平臺采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理。實時監(jiān)測企業(yè)各類能源的消耗情況，通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助企業(yè)加強能源管理，提高能源利用效率和節(jié)能潛力，為節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權(quán)限密碼，進行登錄，防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息。
用戶登錄成功之后進入大屏展示頁面，展示企業(yè)及各區(qū)域的能耗折標(biāo)、產(chǎn)值、異常、排名、占比、通訊情況，點擊區(qū)域展示該區(qū)域的分類能耗、產(chǎn)值等相關(guān)信息。
12.3首頁
首頁展示峰谷平用電、變壓器情況、年能耗趨勢、單耗趨勢、分類能耗等企業(yè)級統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
對企業(yè)各點位的能源使用、報警等情況進行實時的監(jiān)控。以便企業(yè)用戶能夠?qū)崟r的監(jiān)測各個點位的運作情況，同時能更快的掌握點位的報警，并為企業(yè)削峰填谷、調(diào)整負(fù)載等技改措施提供數(shù)據(jù)支撐。
能源實時監(jiān)控：對于水、電、氣等能源消耗進行實時監(jiān)測，確保用能環(huán)節(jié)的持續(xù)穩(wěn)定運行，顯示配電圖、能流圖、能源平衡網(wǎng)絡(luò)圖、能源計量網(wǎng)絡(luò)圖等功能。
能流圖：需要在能流圖上對水、電、氣的消耗情況進行實時展示；當(dāng)能源參數(shù)越限報警，可提供報警重要性等級分類，同時支持APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗報警提示等；
配電圖：將配電房真實情況畫入配電圖，實時展示接入的門禁、水浸、電水氣等儀表的實時參數(shù)、門禁水浸狀態(tài)及能耗數(shù)據(jù)。
實時統(tǒng)計：實時統(tǒng)計工廠、車間、工序、設(shè)備的當(dāng)年、季度、月、周、日、班次等能耗值；
數(shù)據(jù)展示：通過實時曲線和歷史曲線展示不同區(qū)域、不同設(shè)備的不同的能耗參數(shù)；
檢測：對能源報警信息進行集中顯示，可以對報警閾值信息進行相關(guān)處理操作，可以對報警參數(shù)進行在線設(shè)置，當(dāng)能源參數(shù)越限報警，可提供報警重要性等級分類，具備APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗等報警提示；
接入攝像頭，實時掌控企業(yè)內(nèi)實際情況。
展示各電壓器的負(fù)載情況，從而可以為變壓器配備情況進行科學(xué)合理的規(guī)劃。通過各種運行參數(shù)狀態(tài)下用電效能的對比分析，找出更好的運行模式。根據(jù)運行模式調(diào)整負(fù)載，從而降低用電單耗，使電能損失降低。
展示各個水電氣儀表的實時參數(shù)變化，以曲線圖的方式展示。
將所有有關(guān)能源的能源參數(shù)集中在一個看板中，能從多個維度對比分析，實現(xiàn)各個產(chǎn)業(yè)線的對比，幫助領(lǐng)導(dǎo)掌控整個工廠的能源消耗，能源成本，標(biāo)煤排放等的情況。
從能源使用種類、監(jiān)測區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段時間、設(shè)備、班組、分項等維度，采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表等方式對企業(yè)用能統(tǒng)計、同比、環(huán)比分析、實績分析，折標(biāo)對比、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統(tǒng)計，找出能源使用過程中的漏洞和不合理地方，從而調(diào)整能源分配策略，減少能源使用過程中的浪費。
統(tǒng)計各個監(jiān)測節(jié)點（工廠、車間）的當(dāng)年、季度、月、周、日各類能源消耗費用，其中電包括峰電量、峰電費、谷電量、谷電費以及平均電量和平均電費。
與企業(yè)MES系統(tǒng)對接，通過產(chǎn)品產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù)，在產(chǎn)品單耗中生成產(chǎn)品單耗趨勢圖，并進行同比和環(huán)比分析。同時將產(chǎn)品單耗與行業(yè)/國家/國際指標(biāo)對標(biāo)，以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝，從而降低能耗。
對各類能源使用、消耗、轉(zhuǎn)換，按班組、區(qū)域、車間，產(chǎn)線、工段、設(shè)備等進行日、周、月、年、特定時段績效統(tǒng)計按照能源計劃或定額制定的績效指標(biāo)進行KPI比較考核，幫助企業(yè)了解內(nèi)部能效水平和節(jié)能潛力，評定能源消耗是否合理。
系統(tǒng)對區(qū)域、工段、設(shè)備能源消耗進行數(shù)據(jù)采集，監(jiān)測設(shè)備及工藝運行狀態(tài)，如溫度、濕度、流量、壓力、速度等，并支持變配電系統(tǒng)一次運行監(jiān)視?？芍苯訌膭討B(tài)監(jiān)測平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數(shù)據(jù)，支持按能源種類、車間、工段、時間等維度查詢相關(guān)能源用量。
用戶可通過自定義報表頭與列，靈活生產(chǎn)各種報表，查看企業(yè)各個節(jié)點的能耗，單耗，成本，綜合能耗等信息，并同比、環(huán)比報表，支持導(dǎo)出報表。
提供能耗成本的圖形對比分析，包括分時段（日、月、年）的同比、環(huán)比分析，分類、分時段、分項（地點、機構(gòu)、設(shè)備）統(tǒng)計圖形對比分析（柱狀圖、餅圖、堆積圖等）。
同比
環(huán)比
以年、月、日對企業(yè)的能源利用情況、線路損耗情況、設(shè)備運行情況、運維情況等進行仔細(xì)的統(tǒng)計分析，讓用戶更加了解系統(tǒng)的運行情況，并為用戶提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，方便用戶發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，從而找出改善點，以及針對用能情況挖掘節(jié)能潛力。
監(jiān)控耗能設(shè)備運行、停機及異常狀態(tài)，及時解決設(shè)備故障停運導(dǎo)致無法正常生產(chǎn)。
根據(jù)節(jié)點、能源分類，查詢各個節(jié)點線路上的能源損耗數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)能量在使用過程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費的問題，提醒用戶及時進行干預(yù)。
按照區(qū)域?qū)μ寂欧趴偭康淖兓厔葸M行統(tǒng)計，并進行同環(huán)比分析。對單位產(chǎn)值碳排放量進行計算，并結(jié)合減排指標(biāo)實現(xiàn)超標(biāo)預(yù)警，提升區(qū)域減排水平，促進碳達峰目標(biāo)實現(xiàn)。
實時監(jiān)測諧波含量、三相不平衡度、功率因數(shù)等，確保功率因數(shù)不低于供電局考核指標(biāo)，避免被罰款和設(shè)備出現(xiàn)故障。
系統(tǒng)支持設(shè)備日常巡檢計劃、派工、消缺、報修、派工等設(shè)備運維管理，方便運行管理人員的制定巡檢計劃、派工，巡檢人員執(zhí)行巡檢、完成工單、巡檢發(fā)現(xiàn)問題消缺，進行故障報修、跟進維修進度，滿足日常巡檢、設(shè)備維修保養(yǎng)需要。
針對于電氣正常開展、限電和能耗雙控，實現(xiàn)電參量異常報警、電氣火災(zāi)隱患報警、能耗超標(biāo)報警、限電報警等，幫助企業(yè)提前預(yù)警，避免發(fā)生火災(zāi)事故和被罰款導(dǎo)致用能成本過高。支持分級分類報警，可對報警進行派發(fā)與閉環(huán)處理。
可自定義時間段抄儀表的抄表值以及差值，可自定義抄表的分類分項。
可自定義時間段內(nèi)各個拓?fù)涔?jié)點的能耗值，可自定義抄表能耗值的的分類分項。
提供容需量報表，實時展示容量需量價格的變化情況，幫助企業(yè)實現(xiàn)容改需，降低基本電費。
對尖、峰、平、谷用電量及成本費用進行統(tǒng)計分析，為企業(yè)分時用電，優(yōu)化成本效益提供數(shù)據(jù)支持。
對國標(biāo)、能源管理制度、能源指標(biāo)體系等文件進行歸檔，可快速查詢相關(guān)文檔。對儀表臺賬進行系統(tǒng)管理，支持文件的上傳和下載。
對場景進行虛擬仿真，展示各區(qū)域運行及能源消耗情況，可實現(xiàn)分層預(yù)覽、轉(zhuǎn)場展示、風(fēng)格切換、智能巡檢等效果，支持模型與監(jiān)測點位的自定義綁定。
對各動力子系統(tǒng)進行虛擬仿真，展示子系統(tǒng)的動力管線、設(shè)備的實時狀態(tài)及能源消耗情況，可實現(xiàn)動態(tài)的能源流向效果。
可通過圖形化的編輯方式自定義組態(tài)圖，展示設(shè)備運行狀態(tài)及能源消耗情況，可上傳自定義素材及綁定監(jiān)測數(shù)據(jù)。
可通過圖形化的操作方式自定義駕駛艙，以折線圖、餅圖、表格等圖形展示采集數(shù)據(jù)及各類統(tǒng)計數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)源包括API、數(shù)據(jù)庫查詢、MQTT、Excel等方式。
對系統(tǒng)的項目、探測器、設(shè)備型號、電參量、節(jié)點、能源、公示、及相關(guān)參數(shù)進行配置、修改、刪除等管理、進行用戶添加和授權(quán)管理、合同管理。
APP支持Android、iOS操作系統(tǒng)，方便用戶按能源分類、區(qū)域、車間、工序、班組、設(shè)備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、產(chǎn)線比對、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標(biāo)、事件記錄、運行監(jiān)視、異常報警、配電圖、工藝流程圖、能流圖。
13、系統(tǒng)硬件配置
應(yīng)用場景 | 型號 | 圖 片 | 保護功能 |
企業(yè)能源管控平臺 | Acrel-7000 |
| 安科瑞企業(yè)能源管控平臺采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，監(jiān)測企業(yè)電、水、燃?xì)?、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況。 |
智能網(wǎng)關(guān) | Anet-2E8S1 |
| 8路RS485串口，光耦隔離，2路以太網(wǎng)接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA等協(xié)議的數(shù)據(jù)接入，ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT 等協(xié)議上傳，支持不同協(xié)議向多平臺轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；輸入電源：AC/DC 220V，導(dǎo)軌式安裝。 |
ANet-2E4SM |
| 4路RS485 串口，光耦隔離，2路以太網(wǎng)接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模塊）輸入電源：DC 12 V ～36 V 。支持4G擴展模塊，485擴展模塊。 | |
ANet-485 | M485模塊：4路光耦隔離RS485 | ||
ANet-M4G | M4G模塊：支持4G全網(wǎng)通 | ||
35kV/10kV/6kV進線 | AM5SE-F |
| 三段式過流保護、反時限過流保護、兩段式零序101過流/反時限過流保護、兩段式零序102過流/反時限過流保護、重合閘、后加速過流保護、過負(fù)荷保護、PT斷線告警、控制回路故障告警、頻率保護、FC閉鎖、失壓跳閘、逆功率保護、過電壓保護、零序過壓保護；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨立的操作回路；檢同期；U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。 |
35kV/10kV/6kV饋線 | |||
配電變壓器 | AM5SE-T | 三段式過流保護、反時限過流保護、兩段式零序101過流保護、兩段式零序102過流保護、101反時限過流保護、102反時限過流保護、過負(fù)荷保護、PT斷線告警、控制回路故障告警、非電量保護、FC 閉鎖；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨立的操作回路；U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。 | |
電動機（2000KW以下） | AM5SE-M | 過流一段保護（啟動中、已運行）、過流二段 保護、反時限過流保護、兩段式負(fù)序過流/負(fù)序 反時限過流保護、兩段式零序過流保護、熱過載保護、過負(fù)荷保護、堵轉(zhuǎn)保護、啟動時間過長保護、低電壓保護、非電量保護、PT斷線告警、控制回路故障告警、零序過壓告警、FC閉 鎖、電壓不平衡保護、相序保護、電壓斷相保 護、過電壓保護；斷路器遙控分/合閘操作；故 障錄波；獨立的操作回路；U、I、P、Q、Ep、 Eq等電參量測量。 | |
35kV/10kV/6kV母聯(lián) | AM5SE-B | 兩段式過流保護、反時限過流保護、后加速過流保護、進線備投/母聯(lián)備投/聯(lián)切備投/自適應(yīng)備投、PT斷線告警、控制回路故障告警、母線充電保護；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨立的操作回路檢同期。 | |
35KV/10kV/6kV電容器 | AM5SE-C | 兩段式定時限過流保護、反時限過流保護、兩段式零序過流保護、欠電壓保護、過電壓保護、零序過電壓保護、不平衡電壓保護、不平衡電流保護、非電量保護、PT斷線告警、控制回路故障告警；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨立的操作回路；U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。 | |
主變 | AM5SE-D2 | 兩圈變差動速斷保護、比率制動差動保護 | |
主變 | AM5SE-TB | 三段式過流保護（帶復(fù)合電壓、帶方向閉鎖）、反時限過流保護、零序過流保護、間隙零序電流保護、零序電壓保護、過負(fù)荷保護、啟動通風(fēng)、閉鎖有載調(diào)壓、斷路器遙控分合 閘、故障錄波、全電量測量、獨立操作回路、遙控升檔/降檔/急停、變壓器檔位測量；U、1、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。 | |
PT并列監(jiān)測 | AM5SE-UB |
| PT并列、低電壓告警、PT斷線告警、過電壓告警、零序過壓告警 |
大功率異步電機 | AM5SE-MD | 電機差動速斷保護、比率差動保護、啟動中過流一段保護、已運行定時限過流保護、過負(fù)荷保護、零序過流保護、過熱保護、堵轉(zhuǎn)保護、低電壓保護、斷路器遙控分合閘、獨立操作回路、故障錄波、全電量測量；U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。 | |
主變保護 | AM5SE-D3 | 三圈變差動速斷保護、比率制動差動保護 | |
主變公共測控、進線公共測控 | AM5SE-K | 20路遙信、10路開出、遙測 | |
35kV/10kV/6kV 弧光保護 | ARB5-M |
| 測量所有的常用電力參數(shù)，如三相電流、電壓，有功、無功功率，電度，諧波等，并具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能，非常適合于實時電力監(jiān)控系統(tǒng)。 |
ARB5-E |
| DIN35mm導(dǎo)軌式安裝結(jié)構(gòu)，體積小巧，能測量電能及其他電參量，可進行時鐘、費率時段等參數(shù)設(shè)置，精度高、可靠性好、性能指標(biāo)符合國標(biāo)GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T614-2007對電能表的各項技術(shù)要求，并且具有電能脈沖輸出功能；可用RS485通訊接口與上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 | |
ARB5-S |
| 三相全電量測量，剩余電流、2-63次諧波，支持付費率，量值、電纜溫度，可選2G/4G通訊。 | |
35kV/10kV/6kV進線柜電能質(zhì)量在線監(jiān)測 | APView500 |
| 相電壓電流+零序電壓零序電流，電壓電流不平衡度，有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波，諧波（電壓/電流 63 次諧波、50 組間諧波、35 組高次諧波、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子）、波動/閃變、電壓暫升、電壓暫降（故障源定位）、電壓中斷、沖擊電流、1024點波形采樣、定時錄波、電能質(zhì)量合格率統(tǒng)計，波形實時顯示及故障波形查看，內(nèi)存32G，16DO+22DI,2RS485+1RS232+1GPS,+3以太網(wǎng)接口+1WiFi+1USB接口支持U盤到處數(shù)據(jù)，支持61850協(xié)議。 |
35kV/10kV/6kV間隔智能操控、節(jié)點測溫 | ASD500 |
| 液晶屏顯示一次回路動態(tài)模擬圖、彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、3路溫濕度控制及顯示、遠(yuǎn)方/就地、分合閘、儲能旋鈕、預(yù)分預(yù)合閃光指示、分合閘完好指示、分合閘回路電壓測量、人體感應(yīng)、柜內(nèi)照明控制、1路以太網(wǎng)、2路RS485、1路USB接口、GPS對時、高壓柜內(nèi)電氣接點無線測溫、全電參量測溫、脈沖輸出、4~20mA輸出 |
35kV/10kV/6kV傳感器 | ATE400 |
| 合金片固定，CT感應(yīng)取電，啟動電流大于5安培，測溫范圍-50-125℃，測量精度±1℃；傳輸距離空曠150米 |
35kV/10kV/6kV間隔 電參量測量 | APM810 |
| 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In，四象限電能，實時及需量，本月和上月峰值，電流、電壓不平衡度，66種報警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄，2-63次諧波，2DI+2DO，RS485/Modbus，LCD顯示 |
低壓進線 | APM810 | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；實時及需量；本月和上月峰值；電流、電壓不平衡度；負(fù)載電流柱狀圖顯示；66種報警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示 | |
AEM96 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統(tǒng)計，正反向無功電能統(tǒng)計；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級 | |
0.4kV無功補償 | ARC |
| 測量I、U、Hz、cosΦ，具備過電壓保護、欠流鎖定、電網(wǎng)諧波過大保護功能,可控制電容器的投切，RS485/Modbus協(xié)議 |
APM810 |
| 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In，四象限電能，實時及需量，本月和上月峰值，電流、電壓不平衡度，66種報警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄，2-63次諧波，2DI+2DO，RS485/Modbus，LCD顯示 | |
ANSVC |
| ANSVC低壓無功功率補償裝置并聯(lián)在整個供電系統(tǒng)中，能根據(jù)電網(wǎng)中負(fù)載功率因數(shù)的變化控制電力電容器投切進行補償，具有多種補償形式，可根據(jù)電網(wǎng)的實際情況，合理選用補償形式。 | |
0.4kV有源濾波 | AnSin-□-M Ⅰ型 |
| 采用DSP+FPGA全數(shù)字控制方式，并聯(lián)在系統(tǒng)中，兼補諧波和無功；可對2～51次諧波進行全補償或特定特定次諧波進行補償；具備完善的橋臂過流保護、直流過壓保護、裝置過溫保護功能；基于谷歌Fliutter框架構(gòu)建的遙信、遙控軟件平臺，具備遠(yuǎn)程服務(wù)與數(shù)據(jù)處理功能；支持IOS、安卓、PC多平臺交互；具備超前和滯后的功率因數(shù)校正功能，可將三相不平衡負(fù)荷調(diào)整至平衡；具備動態(tài)過溫降載功能，較大限度的保證濾波器的持續(xù)運行；具備智能風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制功能，根據(jù)負(fù)荷率和環(huán)境溫度智能控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，降低損耗；具備動態(tài)擴容功能。 |
0.4kV出線 | AEM72 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統(tǒng)計，正反向無功電能統(tǒng)計；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級 |
ARD3M |
| ARD3智能電動機保護器適用于額定電壓至AC690V、額定電流至AC800A、額定頻率為50/60Hz的電動機，可與接觸器、電動機起動器等電器元件構(gòu)成電動機控制保護單元，有遠(yuǎn)程自動控制、現(xiàn)場直接控制、面板指示、信號報警、現(xiàn)場總線通信等功能。 | |
ANHPD300 |
| 對用電設(shè)備產(chǎn)生的隨機高次諧波、脈沖尖峰、電涌等具有吸收作用，能濾除電壓尖峰雜波、矯正畸變的電壓波形，對諧波噪聲進行消化和吸收，防止保護裝置誤跳閘，保證用電設(shè)備正常運行。 | |
DTSD1352 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，分相正向有功電能統(tǒng)計，總正反向有功電能統(tǒng)計，總正反向無功電能統(tǒng)計；紅外通訊；電流規(guī)格：經(jīng)互感器接入3×1(6)A,直接接入3×10(80)A，有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級 | |
變壓器繞組溫度檢測 | ARTM-8 |
| 8路溫度巡檢，熱電阻信號輸入，RS485接口，2路繼電器輸出，預(yù)埋PT100 |
變壓器接頭測溫 低壓進出線柜接頭測溫 | ARTM-Pn-E |
| 可以嵌入式安裝低壓柜面板上，每臺裝置可以接收60個無線傳感器的數(shù)據(jù)。裝置帶有一路485接口，可將采集到的溫度數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控。2路告警出口，全電參量測量 |
ATE400 |
| 合金片固定，CT感應(yīng)取電，啟動電流大于5（A），測溫范圍-50-125℃，測量精度±1℃；傳輸距離空曠150米 | |
配套附件 | AKH-0.66 |
| 測量型互感器，采集交流電流信號 |
AKH-0.66L |
| 剩余電流互感器，采集剩余電流信號。 | |
柜內(nèi)環(huán)境溫濕度 | AHE |
| 無線溫濕度傳感器，溫度精度：±1℃，濕度精度：±百分之3RH，發(fā)射頻率：5min，傳輸距離:200m，電池壽命：≥3年（可更換） |
ATC600 |
| 兩種工作模式：終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳，ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m，ATC600-C可接收AHE傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，1路485,2路報警出口。 | |
智能遠(yuǎn)傳水表 | 物聯(lián)網(wǎng)水表 LXSY-O-M/NB |
| 電子直讀式，高清晰液晶顯示，具備誤差自動修正功能；各參數(shù)可設(shè)；斷電后數(shù)據(jù)可保存10年以上；可根據(jù)需要擴展遠(yuǎn)程控制閥門開關(guān)功能；可在120℃下長期工作，水解穩(wěn)定；抗酸堿腐蝕性強不易被腐蝕，阻燃性能好；水資源免遭二次污染 |
智能遠(yuǎn)傳 燃?xì)獗?/p> | 燃?xì)獗?/p> |
| 直接讀取燃?xì)獗淼拇翱谥?，無累計誤差；電子部分平時可不工作，可在讀表瞬間工作；直讀燃?xì)獗頍o需初始化；表計地址可以靈活設(shè)定 |
冷熱量表 | 冷熱量表 |
| 流量計量無機械齒輪，無磁傳感器，耐磨、耐腐蝕、防攻擊；電壓低或受到攻擊破壞時自動報警；溫度傳感器斷路、短路時自動報警；流量和溫度分段，準(zhǔn)確度高；溫度的冷熱端采用數(shù)字方法修正和校準(zhǔn)，誤差接近于0；根據(jù)流速智能降耗；數(shù)據(jù)多重備份自動糾錯技術(shù)；低功耗 |
14、結(jié)論
隨著能耗監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展的深入，各類品牌百家齊放，但對機場項目而言，在整套專業(yè)系統(tǒng)的搭建和應(yīng)用上更注重具有功能強大、可靠、操作方便等特點。文章研究了杭州蕭山國際機場三期（T4）的能耗系統(tǒng)建設(shè)實踐，對未來新建的機場項目具有一定的參考意義。
參考文獻
[1]袁黃峻，劉恒杰，劉陽.能耗管理系統(tǒng)在大型機場中的應(yīng)用[J].上海：工程管理，2096-2789（2021）18-0193-02
[2]仝子聰,徐志新,黃旭騰,等.智慧能源管理系統(tǒng)在工程施工中的應(yīng)用[J].建筑節(jié)能,2018,46(8)：142-145.
[3]安科瑞企業(yè)能源管控平臺.2020.08版.
[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與選型手冊.2022.05版.
作者簡介:劉細(xì)鳳，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為工業(yè)能源管理系統(tǒng)
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