定義
能源計量是節能減排量化數據的體現,起著舉足輕重的作用。同時作為一種管理工具和手段,利用能源計量數據的採集,診斷,分析,實施有效管理,科學準確的計量數據能夠指導建築能源的利用,由此達到節能降耗的目的。此外能源計量還是一種工藝手段,一種測量技術,幫助建築節能建立科學合理的節能流程,為今後的建築節能提供科學準確的基礎條件。EMS智慧型能源管理系統是為了滿足用戶在生產過程中對能源的規劃、計量、分析、調度等進行實時監控的需要而設計開發的能源綜合管理系統。
需求分析
根據能源計量管理的運作模式,能源計量統計管理人員對計量管理軟體提出了一系列要求,主要有:
使原有的計量資料庫動態化,能夠增減和更改能源用戶、能源名稱和計量單位等;能自動生成能源計量統計的日、月報表;能夠實時記錄和長期保存生儀化公司各單位的能耗信息;數據修改方便;軟體加密,防止統計數據被越權改動。
對用戶提出的上述各項要求進行具體分析,可見軟體的總體設計方案須做到以下各點方能滿足用戶需求:
為能源計量管理人員提供一個良好的界面,使其可根據各種選單提示,方便地完成各項操作,為用戶提供兩級許可權保護;數據錄入簡單、便捷;要實現能源用戶名稱、計量單位、數據寬度等項目可更改,在保留原有計量數據的基礎上須增添計量單位、計量用戶名稱、日用量、月用量等資料庫;根據用戶提供的時間範圍,能夠實現在任何時候以任何時間段自動生成能源計量統計報表。
設計思想
目前市面上的開發軟體很多,使用什麼軟體開發應用程式應根據具體情況靈活選擇。經過多年的實踐與開發,企業在變配電監控、數據聯網,電力調度等多個方面提供了系列軟體產品,電能管理組態系列軟體可以為企業提供“監控一體化”的整體解決方案,為企業MES系統提供核心歷史數據“引擎”,電能管理組態系列軟體包括企業級實時歷史資料庫AcrSpace、工業自動化組態軟體AcrControl、電力自動化軟體AcrNetPower、“軟”控制策略軟體AcrStrategy、通信網關伺服器AcrFieldComm、OPC產品、Web門戶工具等,同時具有英文版、繁體、簡體版等版本,這些產品不是孤立的,它是一個套用規模可以自由伸縮的體系結構,整個軟體系統都是按照軟體標準而嚴格設計的,其中實時歷史資料庫是全部產品數據的核心,分散式的網路套用是電能管理組態軟體的最大特點,該系列產品可以廣泛的套用於企業信息化、DCS系統、PLC系統、SCADA系統、樓宇IBMS等監控系統中。
系統模組
從能源計量管理系統結構圖看,整個軟體系統可分成五個功能模組,能源計量管理結構圖的每一分支就是一個模組。各功能模組可以獨立存在、修改、調試、運行。
(1)許可權保護模組:為用戶提供許可權保護。(2)能源計量管理系統主模組:系統的核心部分,作用是核對用戶許可權,提供主選單,選擇各功能子模組。該模組利用FOXPRO具有良好界面的特點,通過人機對話方式進行所需條件選擇,界面比較直觀,使用人員只需按照選單提示進行操作,非常簡單,降低了對使用人員計算機水平的要求。
(3)錄入抄表數模組:提供用戶輸入計量抄表數據信息的選單。錄入數據工作是系統中最基本,也是最重要的部分。為了便於用戶輸入數據,本模組採用循環輸入方式,可即時修改,也可任意定位輸入。在提供存檔返回按鈕的同時,也提供了放棄輸入返回的按鈕,以避免誤操作所帶來的不便。
(4)統計報表模組:按要求統計及列印報表。報表的數據統計計算比較複雜,在數據量較大時程式運行時間較長,為了縮短程式的執行時間,在設計中我們儘量使用一些功能相同的函式來代替語句,以提高程式運行速度。
(5)更改能源用戶模組:根據用戶要求,按照選單提示,能源計量使用人員可便捷地更改計量用戶信息,動態管理資料庫,使整個系統智慧型化。
系統結構
各個結構層的具體形式如下:
(1)主站層(站控管理層)
位於監控室內,具體包括:安裝有智慧型電
(2)通訊間隔層(網路通訊層)
採用通訊管理機,負責與現場設備層的各類裝置進行通訊,採集各類裝置的數據、參數,進行處理後集中打包傳輸到主站層,同時作為中轉單元,接受主站層下發的指令,轉發給現場設備層各類裝置。
(3)現場設備層
位於中低壓變配電現場,具體包括:微機保護裝置、多功能儀表、直流屏、溫濕控制器、電動機保護器等。負責採集電力現場的各類數據和信息狀態,傳送給通訊間隔層,同時也作為執行單元,執行通訊間隔層下發的各類指令。
系統功能
生產企業消耗的能源一般有水、電、氣、幾大類。水能源主要包括熱水和自來水;氣主要包括天然氣和壓縮空氣。因此能源計量系統就是對熱水、自來水、電、天然氣、壓縮空氣的使用情況進行監控計量,成本核算及生成各種企業報表,並對能源異常消耗進行報警。根據反覆調研和用戶需求,所設計的能源計量系統主要包括以下幾個方面功能。
(1)匯流排接口功能。利用RS-485匯流排將工控機和現場智慧型儀表連成一個分散式網路,系統可以在一定範圍內增減現場智慧型儀表,以提供系統的通用性和可擴充性。
(2)自動採集、瞬時計量功能。能自動計量各種能源的使用量。
(3)參數顯示、統計和報表功能。對能源系統進行監控計量,顯示每一計量節點的參數,對各種能源的使用量進行日統計、月統計、年統計,生成相應的日報表、月報表、年報表並完成成本核算,為企業決策提供科學依據。
(4)畫面顯示功能。系統以友好、靈活的圖形界面顯示實時能源數據,創建各能源的管線圖、趨勢曲線圖、運行參數棒圖。
(5)查詢、列印功能。系統可以按照用戶任意指定的日、月、年進行數據查詢、列印。
(6)報警功能。系統對能源消耗異常數據進行報警(聲音報警、畫面報警),並且通過畫面直觀地顯示該能源的流向,方便維修人員排除?
故障。
(7)Web訪問功能。系統對外進行實時Web發布,方便用戶遠程監控。
能源管理表計的選型方案
(1)高壓迴路或低壓進線迴路選ACR330ELH儀表
該表為電能質量分析儀表,主要功能有:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限電能計量、復費率電能統計;THDu,THDi、2-31次各次諧波分量;電壓波峰係數、電話波形因子、電流K係數、電壓與電流不平衡度計算;電網電壓電流正、負、零序分量(含負序電流)測量;4DI+3DO(DO3做過壓、欠壓、過流、不平衡報警);RS485通訊接口、Modbus協定或DL/T645規約。外形尺寸:120×120mm,開孔尺寸:108×108mm。適用於高壓重要迴路或低壓進線櫃。
(2)低壓聯絡或出線迴路選ACR220EL電力儀表
該表主要功能有:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F);四象限電能計量、復費率電能統計、最大需量統計;4DI+2DO;RS485通訊接口、Modbus協定。外形尺寸:96×96mm,開孔尺寸:88×88mm。適用於低壓聯絡櫃、出線櫃。
(3)動力櫃、照明箱選ACR120EL電力儀表或導軌式電錶
ACR120EL電力儀表主要功能有:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F);四象限電能計量、復費率電能統計、最大需量統計;2DI+2DO;RS485通訊接口、Modbus協定。外形尺寸:開孔尺寸80×80mm,開孔尺寸72×72mm。適用於動力櫃。
DTSD1352導軌式電錶主要功能:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限電能計量、復費率電能統計、最大需量統計;電流規格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、RS485通訊接口、Modbus協定或DL/T 645規約可選。外形尺寸:126×89×74mm,7模數。適用於動力櫃。
DTSF1352導軌式電錶主要功能:電流規格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復費率電能統計、電能脈衝輸出、RS485通訊接口、Modbus協定或DL/T 645規約可選。外形尺寸:126×89×74mm,7模數。適用於照明箱的三相電能計量。
照明箱DDSF1352電錶主要功能:電流規格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復費率電能統計、電能脈衝輸出、RS485通訊接口、Modbus協定或DL/T 645規約可選。外形尺寸:76×89×74mm,4模數。適用於照明箱的電流、電壓測量;單相電能計量。