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淺談能耗管理系統(tǒng)在軌道交通中的應(yīng)用

 更新日期:2024-02-19 點擊量:261

王蘭

安科瑞電氣股份有限公司   上海嘉定  201801

在如今,以互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等為代表的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革發(fā)展迅速,數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展呈現(xiàn)蓬勃的勢頭。為實現(xiàn)對城市軌道交通用能設(shè)備進行數(shù)字賦能,有效控制城市軌道交通運營生產(chǎn)成本,需對供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等設(shè)備的能耗進行數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測、分析,并實時掌控現(xiàn)場設(shè)備的能耗數(shù)據(jù),通過相關(guān)監(jiān)控平臺進行動態(tài)分析,以實現(xiàn)城市軌道交通的智能化、數(shù)字化、精細化的管理。

1、背景

在城市軌道交通運營中,用能消耗主要包括:電能消耗和水能消耗,其中以電力消耗為主,占總能耗的一半,主要有車輛牽引用電、照明用電、空調(diào)用電、電梯用電等。其次就是水,主要有生產(chǎn)、生活用水及空調(diào)制冷用水累計量等。軌道交通作為能源消耗的大戶,節(jié)約使用能源,降低基本耗損,意味著降低生產(chǎn)經(jīng)營成本。為此,為實現(xiàn)科學(xué)、有序地用能,在城市軌道交通采用能耗管理系統(tǒng),該系統(tǒng)是集遠程抄表系統(tǒng)和監(jiān)測管理系統(tǒng)為一體,來實現(xiàn)對城市軌道交通的供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等能耗設(shè)備實時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控。通過采集各被監(jiān)測點的歷史能耗數(shù)據(jù),為軌道交通運營單位準確了解分析能耗情況,提供及時的數(shù)據(jù),并為各部門建立起各設(shè)備的標準能耗指標,如:電力質(zhì)量及能耗數(shù)據(jù)的采集與分析、能耗的消耗情況、動力設(shè)備用電、空調(diào)用電、照明用電等用電設(shè)備的運行情況和能效情況。另外,能耗管理系統(tǒng)可按照不同的維度進行軌道交通能耗分析,以數(shù)據(jù)采集、精細化管理、發(fā)現(xiàn)問題、找出漏洞為主要方向,對能耗數(shù)據(jù)進行設(shè)計、公示、發(fā)布,并結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘?qū)Ρ仍O(shè)備實際能耗值和標準指標值,用以來發(fā)現(xiàn)存在的各類用能浪費問題,從而實現(xiàn)如下目標:

1)按典型能耗模型對現(xiàn)有計量點進行分類,然后進行能耗計量和采集。

2)建立科學(xué)的且適合于建筑物的數(shù)學(xué)分析模型,如預(yù)算模型、區(qū)域能耗模型、能耗指標模型等。

3)管理流程計算機化,不斷提升軌道交通運營單位對于動力設(shè)備、節(jié)能工作的管理能力。

4)提供完善的能耗費用成本分析功能,幫助軌道交通運營的用能管理部門及主管領(lǐng)導(dǎo)準確掌握每年能耗費用成本明細。

5)提供精細化的單位能耗指標,如辦公室人均用能等,并依此進行同比環(huán)比分析,找出不合理用能部門。

2、設(shè)計原則

能耗監(jiān)管平臺是一套完整的針對軌道交通運營單位的能源消耗進行監(jiān)測與綜合管理的系統(tǒng)平臺,其設(shè)計遵循下列原則:

1)城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)的能耗管理功能,需考慮與既有能耗管理系統(tǒng)互聯(lián)互通,實現(xiàn)全線統(tǒng)一的能源管理,并能夠?qū)Ρ拒囌镜哪芎倪M行分類、分項、分戶計量,并向綜合監(jiān)控系統(tǒng)上傳各類能耗數(shù)據(jù)。

2)能耗管理系統(tǒng)對本車站主要用電負荷、用水情況分類統(tǒng)計分析,根據(jù)各用電負荷特點,對各種用能設(shè)備進行節(jié)能管理分析及預(yù)留節(jié)能控制功能。

3)能耗管理系統(tǒng)可作為本車站管理層的分析、決策使用的工具,也能作為各用電、用水單位的考核工具。

4)電力監(jiān)控系統(tǒng)的各類電力儀表信息納入能耗管理系統(tǒng),能耗管理系統(tǒng)集成于綜合監(jiān)控系統(tǒng),由綜合監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)車站級界面顯示。

5)以地鐵車站為計量單位,實現(xiàn)車站用電、用水的總計量,同時實現(xiàn)用電分項計量,對各計量回路實現(xiàn)三相電壓、電流、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、有功和無功電度、頻率等電力參數(shù)的實時監(jiān)測。

3、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)組成

城市軌道交通能耗管理系統(tǒng)由線路級、車站級、現(xiàn)場級三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)組成,如圖1所示為系統(tǒng)架構(gòu)組成。

線路級系統(tǒng)設(shè)置于各線路的控制系統(tǒng)內(nèi),綜合監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)控,是整個能耗管理平臺進行數(shù)據(jù)交換的重要節(jié)點,能提供能耗管理系統(tǒng)實時運行界面和歷史數(shù)據(jù)查詢服務(wù)。主要硬件設(shè)備有服務(wù)器、工作站、存儲設(shè)備以及通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等,用于現(xiàn)場能耗數(shù)據(jù)的處理、存儲以及通信。

車站級系統(tǒng)主要設(shè)置于各車站、車輛段基地的變電所內(nèi)及環(huán)控電控室內(nèi),該系統(tǒng)集成在綜合監(jiān)控系統(tǒng)中,對現(xiàn)場環(huán)控系統(tǒng)的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)及水系統(tǒng)進行聯(lián)動節(jié)能監(jiān)視,并采集供電系統(tǒng)、動力照明系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)等用能數(shù)據(jù),經(jīng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)提供的傳輸通道,上傳至綜合監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器,實現(xiàn)對本站車站級監(jiān)視功能,并在綜合監(jiān)控界面進行可視化展示,主要硬件由能耗管理系統(tǒng)工作站、綜合監(jiān)控通信服務(wù)器、交換機、打印機等設(shè)備組成。

現(xiàn)場級系統(tǒng)設(shè)置于能源管理設(shè)備房內(nèi),對現(xiàn)場設(shè)備以組網(wǎng)的方式進行網(wǎng)絡(luò)能耗數(shù)據(jù)進行采集、存儲、計算等處理,主要硬件由多功能表(水表、電表等)、串口服務(wù)器及相互間的通信網(wǎng)絡(luò)組成,多功能表通過雙絞線構(gòu)成的現(xiàn)場通信總線與綜合監(jiān)控系統(tǒng)串口服務(wù)器實現(xiàn)雙向通信。

4、系統(tǒng)軟件架構(gòu)組成及功能

能耗管理系統(tǒng)軟件負責(zé)實時監(jiān)視軌道交通現(xiàn)場能耗運行情況,并可對能耗數(shù)據(jù)(水、電)、各類電力參數(shù)進行統(tǒng)計分析。為保證能耗參數(shù)監(jiān)視的實時性,能耗軟件人機界面設(shè)計采用C/S 架構(gòu),系統(tǒng)軟件架構(gòu)自下而上為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)存儲層、基礎(chǔ)服務(wù)層、應(yīng)用層和數(shù)據(jù)展示層,如圖2所示為能耗管理系統(tǒng)軟件組成及功能。

圖1能耗管理系統(tǒng)架構(gòu)

數(shù)據(jù)采集層

采集層主要是應(yīng)用各類傳感器(溫濕度、二氧化碳等傳感器)、智能儀表(水表、電表等)、節(jié)能終端等設(shè)備進行對能耗數(shù)據(jù)的自動采集,對于不具備自動采集的計量數(shù)據(jù),可通過人工定期錄入的方式采集。主要包括:通過底層智能儀表進行自動采集的數(shù)據(jù),包括用電量、用水量、空調(diào)機組送風(fēng)冷 / 熱量等。通過OPC或其他標準接口獲取的數(shù)據(jù),包括車站內(nèi)乘客流量信息等。通過接口手動錄入的數(shù)據(jù),包括站廳站臺內(nèi)面積、列車營運時間、能源單價等。

數(shù)據(jù)存儲層

數(shù)據(jù)存儲層主要是基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),采集的數(shù)據(jù)存儲至實時數(shù)據(jù)庫,實時數(shù)據(jù)庫根據(jù)預(yù)先建立的環(huán)控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、動力照明系統(tǒng)能效評估模型,供能耗管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析評估,并對主要耗能設(shè)備(如;通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng))的運行狀態(tài)和效率進行動態(tài)監(jiān)管,實時評估能源利用效率,在線挖掘節(jié)能空間,為運營單位優(yōu)化提供建議和依據(jù)。

基礎(chǔ)服務(wù)層

基礎(chǔ)服務(wù)層主要提供實時數(shù)據(jù)抽取及校驗、數(shù)據(jù)報表定時生成、權(quán)限分配管理、系統(tǒng)配置、計量儀表管理等各種基礎(chǔ)服務(wù),能提供設(shè)置多級限值超限告警,并可按預(yù)設(shè)策略進行控制,為軟件系統(tǒng)各業(yè)務(wù)模塊提供基礎(chǔ)支撐。

應(yīng)用層

該層主要包含實時監(jiān)測系統(tǒng)、能耗統(tǒng)計分析系統(tǒng)、能耗公示系統(tǒng)以及移動端能耗管理系統(tǒng),滿足能耗監(jiān)測、統(tǒng)計、分析等應(yīng)用需求??梢愿鶕?jù)本線路的相關(guān)數(shù)據(jù)(客流人次、運營公里數(shù)、建筑面積、空調(diào)通風(fēng)面積等)建立線路能效評估指標體系,可通過Web實時查看樹狀結(jié)構(gòu)的指標體系,并且能夠?qū)Ω黝惸茉丛谑褂眠^程中的重要環(huán)節(jié)提供能源平衡統(tǒng)計分析,實現(xiàn)能源損耗的超標自動提示與告警實時預(yù)警,為節(jié)能審計管理人員提供有關(guān)地鐵線路的能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果匯總和分析結(jié)論,自動生成綜合能效評估報告,輔助管理人員制定進一步的能源運行管理策略。

數(shù)據(jù)展示層

該層是人機對話的窗口,并基于地理導(dǎo)航圖,逐級展示地鐵全線、車站/區(qū)間/車輛段、建筑樓層(如站廳層、站臺層)、設(shè)備系統(tǒng)(如通風(fēng)空調(diào)、屏蔽門、扶梯提升)的分類能源實時用能信息??梢砸詳?shù)據(jù)、表格、曲線、餅圖、動畫等形式展示,方便管理人員直觀了解當(dāng)前監(jiān)測對象的能耗消耗量、能耗變化趨勢、區(qū)域用能分布情況,以便管理者做出科學(xué)決策。同時,該層可以以工作站電腦、手機、平板、大屏為載體顯示終端,針對車站值班人員、運營維護人員、運營管理人員等不同類型用戶的需求及權(quán)限,配置相應(yīng)功能界面。

圖2能耗管理系統(tǒng)軟件組成及功能

5、系統(tǒng)接口與應(yīng)用

城市軌道交通綜合監(jiān)控能耗管理系統(tǒng)與供電專業(yè)、動照專業(yè)、給排水專業(yè)等系統(tǒng),按照雙方約定好的數(shù)據(jù)格式,如:Modbus、Modbus-RTU或Profbus DP協(xié)議等格式,向其提供能耗數(shù)據(jù)及通道檢測,并根據(jù)能耗管理系統(tǒng)收集的能耗信息,進行能耗數(shù)據(jù)整理與分析。

與供電系統(tǒng)接口應(yīng)用

與電能質(zhì)量管理系統(tǒng)的接口應(yīng)用

綜合監(jiān)控能耗管理系統(tǒng)與供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量管理系統(tǒng)的接口,其接口位置位于車站/變電所控制室供電系統(tǒng)電能質(zhì)量管理系統(tǒng)主機通信接口處,接口類型為光纖以太網(wǎng),如圖3所示。通過電能質(zhì)量檢測系統(tǒng)交換機接入到綜合監(jiān)控系統(tǒng)通信服務(wù)器中,讀取開關(guān)柜內(nèi)能耗信息,其中智能電力儀表根據(jù)應(yīng)用場所的電壓等級、回路用途和功能進行配置,詳細用途及功能如表1所示。

表1電量計量裝置配置

與動照系統(tǒng)接口

綜合監(jiān)控能耗管理系統(tǒng)與動照系統(tǒng)的接口,其接口位置位于每端通風(fēng)空調(diào)電控柜能耗子系統(tǒng)主機通信接口處,接口類型為RS485或以太網(wǎng),如圖4所示。通過車站兩端通風(fēng)空調(diào)電控柜內(nèi)交換機,讀取車站通風(fēng)空調(diào)電控柜的能耗信息,如:三相電壓、三相電流、頻率、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、電度、諧波等多項電能參數(shù)的實時測量,并在人機界面上進行存儲及顯示,詳細用途及功能如表2所示。

圖3綜合監(jiān)控系統(tǒng)與電能質(zhì)量管理系統(tǒng)的接口

圖4綜合監(jiān)控系統(tǒng)與動照系統(tǒng)的接口

圖5綜合監(jiān)控系統(tǒng)與給排水系統(tǒng)接口

表2動照系統(tǒng)用途功能

與給排水系統(tǒng)接口

能耗管理系統(tǒng)具備給排水系統(tǒng)監(jiān)控及節(jié)能運行的功能,接口類型為RS485,如圖5所示。針對不同被控對象特點提供相應(yīng)的監(jiān)控及節(jié)能運行方案,通過對各種環(huán)境參數(shù)進行檢測及各個能耗設(shè)備,包括但不限于:制冷機組、分水器、集水器、冷卻塔風(fēng)機的能耗計量及統(tǒng)計分析,詳細用途及功能如表3所示。

表3給排水系統(tǒng)用途功能

6、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、燃氣、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。

7、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)。

8、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,詳細拓撲結(jié)構(gòu)如下:

9、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)。

9.1平臺登錄

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。

9.2大屏展示

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、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。

9.3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)。

9.4數(shù)據(jù)監(jiān)控

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;

9.5視頻監(jiān)控

接入攝像頭,實時掌控企業(yè)內(nèi)實際情況。

9.6變壓器監(jiān)控

展示各電壓器的負載情況,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)整負載,從而降低用電單耗,使電能損失降低。

9.7儀表實時監(jiān)控

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。

9.8能源中控

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,標煤排放等的情況。

9.9用能統(tǒng)計

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。

9.10 企業(yè)成本分析

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。

9.11產(chǎn)品單耗統(tǒng)計

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/國際指標對標,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。

9.12績效分析

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、規(guī)定時段績效統(tǒng)計按照能源計劃或定額制定的績效指標進行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。

9.13運行監(jiān)測

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。可直接從動態(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。

9.14自定義能耗報表

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。

9.15同比、環(huán)比

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

9.16分析報告

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。

9.17能耗設(shè)備用能

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)。

9.18線損分析

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)。

9.19碳排放管理

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)合減排指標實現(xiàn)超標預(yù)警,提升區(qū)域減排水平,促進碳達峰目標實現(xiàn)。

9.20電能質(zhì)量監(jiān)測

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,避免被罰款和設(shè)備出現(xiàn)故障。

9.21運維管理

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。

9.22報警管理

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。

9.23能耗抄表

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。

9.24能耗分析自定義時間抄表

可自定義時間段內(nèi)各個拓撲節(jié)點的能耗值,可自定義抄表能耗值的的分類分項。

9.25容需量報表

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。

9.26復(fù)費率報表

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。

9.27文檔管理

對國標、能源管理制度、能源指標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。

9.28 3D可視化大屏

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。

9.29 3D子系統(tǒng)

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。

9.30工業(yè)組態(tài)

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)。

9.31自定義駕駛艙

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。

9.32基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

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。

9.33手機APP

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、事件記錄、運行監(jiān)視、異常報警、配電圖、工藝流程圖、能流圖。

2382e5579ef8726d9d9a173fd16e14a6a61b61b3311e86abe3cb73c6d4a103f6d1941e14d308dfdb3191537913f2bd2ec024e16af5ce492ee2da9a315263b2b63d73addd621f27e13482bf1a8c6b3d08d68c7260275ac328df9c450f34

9.34知識產(chǎn)權(quán)證書

Acrel-700工業(yè)能耗管理平臺軟著企業(yè)能源管家

10、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、燃氣、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

IMG_5349

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

IMG_9948

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、兩段式負序過流/負序

反時限過流保護、兩段式零序過流保護、熱過載保護、過負荷保護、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

IMG_9948

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

7E7A9891

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

7E7A9913

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、性能指標符合國標GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標準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

7E7A9908

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

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

0e653c0094586141c1860ae51375082

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

HG9A4593

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

AEM1

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

ARC-8R 正視圖1

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

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

5c984ad16b4e41b39391900ad52a3a7

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規(guī)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

XSX02967

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

1

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

153930te

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

DTSD1352-4S正面

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

HG9A9393

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

HG9A9792

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

HG9A4593

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

80I阿里巴巴白底主圖-無LOGO

測量型互感器,采集交流電流信號

AKH-0.66L

IMG_7712

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

5711e19ed5aa78da6c85804e28f37bc

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

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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。

智能遠傳水表

物聯(lián)網(wǎng)水表 LXSY-O-M/NB

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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

智能遠傳

燃氣表

燃氣表

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直接讀取燃氣表的窗口值,無累計誤差;電子部分平時可不工作,可在讀表瞬間工作;直讀燃氣表無需初始化;表計地址可以靈活設(shè)定

冷熱量表

冷熱量表

IMG_256

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,準確度高;溫度的冷熱端采用數(shù)字方法修正和校準,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

11、結(jié)束

城市軌道交通能耗管理系統(tǒng)的應(yīng)用,實現(xiàn)了軌道交通各系統(tǒng)之間的信息互聯(lián)與資源共享。通過實時的跟蹤、監(jiān)控節(jié)能措施的實施效果,以數(shù)據(jù)說話。通過各類用電分析和節(jié)能效果評估報表客觀、準確了解情況,及時發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的新問題并找到合理的解決措施,不斷完善解決方案或提出新的解決方案,以提升城市軌道交通運營單位的節(jié)能管理水平,實現(xiàn)運營單位節(jié)能管理工作的持續(xù)改進并達到規(guī)劃的節(jié)能效果。

參考文獻

[1]一種城市軌道交通的能耗管理系統(tǒng)設(shè)計.龐家治.

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與選型手冊.2022.05版.

[3]安科瑞企業(yè)能源管控平臺.2020.08版.