淺談智能建筑電力監(jiān)控自動(dòng)化

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1、淺談智能建筑電力監(jiān)控自動(dòng)化摘要：電力監(jiān)控自動(dòng)化是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的重要組成部分，是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要措施之一。為了保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，了解電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況，以及對(duì)用電量和容量分析、對(duì)電能調(diào)整節(jié)能，需要對(duì)電力系統(tǒng)各種運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。關(guān)鍵詞：智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中圖分類(lèi)號(hào)：TN108.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1建筑智能監(jiān)控系統(tǒng)1.1建筑設(shè)備監(jiān)控技術(shù)通過(guò)能源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、準(zhǔn)確傳輸、科學(xué)處理、有效存儲(chǔ)，為確定建筑用能泄額和制定建筑用能泄額加價(jià)制度提供數(shù)據(jù)支持。通過(guò)對(duì)釆集到的分項(xiàng)能

2、耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，可以找到各個(gè)用能環(huán)節(jié)中存在的問(wèn)題和節(jié)能潛力。1?2智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理1.2.1能源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)定義及結(jié)構(gòu)框圖圖1.1能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖圖1.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)能源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是指通過(guò)對(duì)國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑安裝分類(lèi)和分項(xiàng)能耗計(jì)量裝置，采用遠(yuǎn)程傳輸?shù)仁侄渭皶r(shí)采集能耗數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)建筑能耗的在線監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)分析功能的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的統(tǒng)稱(chēng)。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1.1所示：計(jì)量裝置是用來(lái)度量電、水、燃?xì)?、熱（冷）量等建筑能耗的儀表及輔助設(shè)備的總稱(chēng)。數(shù)據(jù)采集器是在一個(gè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行電能或其它能耗信息釆集的設(shè)備。它通過(guò)信道對(duì)

3、其管轄的各類(lèi)表計(jì)的信息進(jìn)行采集、處理和存儲(chǔ)，并通過(guò)遠(yuǎn)程信道與數(shù)據(jù)中心交換數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)屮轉(zhuǎn)站接收并緩存其管理區(qū)域內(nèi)監(jiān)測(cè)建筑的能耗數(shù)據(jù)，并上傳到數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站可不具備處理分析數(shù)據(jù)和永久性存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的功能。2電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)2.1.1數(shù)據(jù)采集終端采用具冇高可靠性，帶冇現(xiàn)場(chǎng)總線連接的分布式I/O控制器構(gòu)成數(shù)據(jù)采集末端，向數(shù)據(jù)中心上傳存儲(chǔ)的建筑能耗數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集終端對(duì)測(cè)量?jī)x表的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單處理后，每15分鐘上傳給數(shù)據(jù)中心。其中采集器采集的數(shù)據(jù)包括：電壓、電流、電量、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)等。木終端系統(tǒng)采用32位

4、嵌入式處理器，系統(tǒng)存儲(chǔ)采用大容量存儲(chǔ)器，與嵌入式操作系統(tǒng)Linux-起搭構(gòu)整個(gè)應(yīng)用平臺(tái)，支持多路上傳通道，通道類(lèi)型包括以太網(wǎng)、專(zhuān)線、公用撥號(hào)、RS-485、GPRS、CDMA等，是集高精度電能計(jì)量、高效率移動(dòng)通信等技術(shù)于一體的新一代終端產(chǎn)品。數(shù)據(jù)采集終端安裝在每個(gè)支路的二次出線端，用于檢查整個(gè)二次冋路的用電情況，也可在高壓一次側(cè)再安裝，通過(guò)一次和二次側(cè)數(shù)據(jù)的比較的出損耗，與變壓器的額定損耗進(jìn)行比較，預(yù)計(jì)電能的損失情況是否正常。如果還需要智能抄表系統(tǒng)，則要根據(jù)需要安裝電表集抄器，每5戶(hù)到10戶(hù)不等安裝?個(gè)，集抄器與終端之間用

5、RS485通信方式進(jìn)行連接，終端與采集中心用GPRS進(jìn)行通信。2.1.2測(cè)量?jī)x表測(cè)量?jī)x表?yè)?dān)負(fù)著最基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，其監(jiān)測(cè)的能耗數(shù)據(jù)可以通過(guò)有線連接或無(wú)線連接方式,實(shí)時(shí)傳送至該建筑的數(shù)據(jù)采集末端。2.1.3設(shè)別及安裝要求(1)數(shù)據(jù)采集末端應(yīng)具備如下功能：①接受測(cè)量?jī)x表傳來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。應(yīng)能接收三種信號(hào)形式：電流信號(hào)(4?20mA),電壓信號(hào)(0-10V)和脈沖信號(hào)；②具有分布I/O功能，模塊之間可采用現(xiàn)場(chǎng)總線連接方式，具有帶電插拔功能；③應(yīng)具備無(wú)線采集接入功能，對(duì)于距離數(shù)據(jù)采集末端較遠(yuǎn)的測(cè)量?jī)x表，可采用無(wú)線傳輸方式；④可靠性

6、高，平均無(wú)故障時(shí)間不少于10萬(wàn)小時(shí)；①具有數(shù)學(xué)運(yùn)算功能；②可存儲(chǔ)至少2000個(gè)數(shù)據(jù)；③可運(yùn)用電話(huà)線/GPRS/互聯(lián)網(wǎng)上傳數(shù)據(jù)；④具備RS232或RS485接口，可與現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)(預(yù)留)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；(1)測(cè)試儀表應(yīng)滿(mǎn)足如下要求：①可靠性高，平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間應(yīng)在5年以上;②計(jì)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,應(yīng)有計(jì)量?jī)x表檢驗(yàn)合格證；③功能適用，滿(mǎn)足數(shù)據(jù)采集的基本要求即可；④上傳數(shù)據(jù)信號(hào)可采用下列三種方式屮的一種，電壓，電流，脈沖信號(hào)；⑤成本低。(2)在樓內(nèi)布線考慮如下條件：①建筑測(cè)量?jī)x表應(yīng)優(yōu)先采用電信號(hào)或RS485通信方式進(jìn)行連接。當(dāng)連線距離小于

7、50m時(shí)，可采用屏蔽線連接；當(dāng)連線距離大于50m時(shí)，由于屏蔽線電流或電壓信號(hào)衰減較大，應(yīng)采用RS485通信方式進(jìn)行I/O模塊的連接，其有效距離可達(dá)1200m；②當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)條件不滿(mǎn)足采用電信號(hào)或RS485通信方式條件時(shí)，可采用無(wú)線方式進(jìn)行連接；③為了保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的獨(dú)立性，能耗數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)盡量不與建筑原有自動(dòng)控制系統(tǒng)(BAS)發(fā)生信息互連和共享，即獨(dú)立布置能耗數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)。(1)預(yù)留顯示功能計(jì)算機(jī)接口?？紤]到節(jié)約工程造價(jià)，數(shù)據(jù)采集末端只具有存儲(chǔ)，運(yùn)算功能，不具有分析功能，因此，如果要實(shí)時(shí)分析建筑運(yùn)行狀況和能耗信息，將通過(guò)系

8、統(tǒng)內(nèi)預(yù)留接口，可選配計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)采集終端相連接以便對(duì)建筑運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)視，分析和管理。2.2數(shù)據(jù)中心2.2.1數(shù)據(jù)中心的軟件構(gòu)成數(shù)據(jù)中心軟件主要包括三個(gè)層面，即三個(gè)模塊，人機(jī)交互界面，數(shù)據(jù)的調(diào)用與處理；通訊接口。同時(shí)，依靠調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)展示平臺(tái)。(1)人機(jī)交互界面:其目的是便于操作人員操作，提供可