戴金花
江蘇安科瑞電器制造有限公司，江蘇 江陰 201801
1 概述
隨著社會經濟的快速發展，能源問題已經成為制約經濟和社會發展的重要因素。能源供應的緊張和能源價格的上漲，使得酒店運營過程中，能源方面的成本已經成為日常支出中占有很大比重的一部分，對能源使用方面的節約和控制成為酒店管理中節約開支、增加利潤的重要環節。同時國家對節能減排的要求越來越高，綠色、節能、環保成為酒店業發展的新趨勢。能耗監測系統的引入能為酒店提供能源使用情況的精確分析，為酒店尋找節能空間，尋求合理的節能方案，提供有力的支持。能源系統即：供電系統、供水系統、供氣系統、供冷系統、供熱系統等，能源管理的核心就是對酒店中用電量、耗水量等的運行及狀態進行安全、合理地實時監測及科學化的管理。海康酒店能耗監測系統是基于安科瑞電氣股份有限公司自主設計的Acrel-5000能耗監測系統，針對能量監測的能源管理整體解決方案。
2 設計標準
Ø 《建筑智能化系統工程設計管理暫行規定》建設部1997
Ø 《民用建筑電氣設計規范》(JGJ/T16-92)建設部
Ø 《智能建筑設計標準》(DBJ08-4-95)上海市建委1996
Ø 《建筑和建筑群綜合布線工程設計規范》中國工程建設標準協會1997
Ø 《中華人民共和國國家計量檢驗規程—熱能表》(JJG225-2001)國家質量監督局2002
Ø 《大樓通信綜合布線系統》(UD/T926)郵電部1997
Ø 《民用建筑電氣設計規范》
Ø 所有計算機硬件系統均符合下述標準：
·電磁學規范：FCC Class B或CISPR22 ClassB
·安全規范：UL Listed(美國)或EN60950(國際)
3 系統設計
3.1 系統總體設計說明
本項目是經濟型酒店辦公管理的綜合性項目。一套綜合有效的能耗監測系統將在酒店管理中將起到不可或缺的作用，不僅能有準確有效地對酒店能耗情況進行實時在線統計，降低人工抄表造成的不準確性和滯后性，而且能夠自動產生各種能耗報表，對能耗數據進行橫、縱向的比較，幫助酒店管理進行能耗分析，達到節約能源、降低成本的目的。本設計從錦江之星假日酒店建筑結構和項目實際功能出發，對總共12個樓層，各個樓層的電量使用情況進行實時采集和在線監測。整套能耗監測系統，在電量采集的同時，可以輔助酒店管理實現自動管理，降低管理和人力成本，進行能源統計，根據系統自動生成的各種能耗情況報表，實現節能，避免能源浪費。通過實時計量數據的綜合、分析，尋找酒店運營的節能空間，降低能源成本，并通過自動化實時檢測本系統狀態，保證本系統穩定、精確的使用。
3.2 設計原則
①先進性
本系統設計遵循系統工程的設計準則，通過科學合理地設計，系統整體滿足酒店能耗監測的需要，大力采用物聯網技術、3G移動通信技術等一系列成熟、可繼承、具備廣闊發展前景的先進技術，使系統能在未來數年內不落后，通過軟件升級即可實現更多新功能，保護用戶的投資。
②實用性
依照用戶要求，堅持實用性為主的原則，避免使用不成熟、過分超前的技術和產品，在滿足用戶提出的詳細技術要求的基礎上，盡力充分考慮周全，給出科學合理的優化建議。
③可靠性
系統可靠性是系統長期穩定運行的基石，從系統設計理念到系統架構的設計，再到產品選型，都堅持系統可靠性原則;所采用的無線傳感網方案，無線通信性能經過長期測試，工作穩定，保證數據準確。
④安全性
管理系統軟件按不同的優先級別設有密碼，可以防止無關人員亂操作、修改費用、破壞系統或資料;數據加密傳輸，可采用32/64/128位密鑰加密技術，保證數據安全，和用戶信息不外泄。
⑤開放性
本系統設計將采用標準化設計，嚴格遵循相關技術的國際、國內和行業標準，確保系統之間的透明性和互通互聯，并充分考慮與其它系統的連接;在設計和設備選型時，系統以電量采集為中心，預留水、熱、氣等其他能源自動計量的管理接口，科學預測未來擴容需求，進行余量設計。
⑥易管理性、易維護性
本能耗監測系統只在原有能耗計量設備上加裝采集設備，對水、電、熱等線管結構不做任何改動，安裝方便;采用無線自組網方式傳輸數據，無需進行鋪線等改造工作，真正即插即用;采用全中文、圖形化軟件實現整個監控系統管理與維護，自動檢測系統中每一臺設備的運行狀態，并示出詳細參數，以輔佐管理人員及時準確地判斷和解決問題;采用穩定、易用的硬件和軟件，完全不需借助任何專用維護工具，既降低了對管理人員進行專業知識的培訓費用，又節省了日常頻繁維護所產生的費用。
3.3 系統設計方案
Acrel-5000能耗監測系統主要針對酒店的主要用能設備進行智能管理以及針對酒店總能源、能耗、能費、能效、能管進行統計分析與規劃管理，為酒店從思想、形為、管理、技術、創新等方面提供科學的自動化管理平臺，從而直正實現酒店的整體節能降耗的目標;對酒店耗能進行橫向和縱向對比，發現能耗發生的效率，可以為酒店定價等提供一定的理論依據，分析酒店運營過程中能源利用效率和節能潛力;提供從運行數據到管理數據的平臺，酒店管理者也實時了解酒店運營的能耗情況，而不用等待匯報數據;可以自定義各種生產上的能耗報表，可以提供酒店的能耗匯總情況，符合實國家發改委、統計局和環保總局制訂的《單位GDP能耗統計指標體系》。
3.4 系統結構
Acrel-5000能耗監測系統通訊采用無線通信方式，設計采用4層結構：
信息存儲與處理層：能耗監測數據的存儲與處理平臺，主要由酒店服務器、電腦，能耗監測管理平臺組成。
Ø 廣域通信網：主要由各運營商的有線、無線網絡，及企業內部局域網組成。
Ø 無線傳感網絡：主要由cetcStack無線傳感網協議開發的WSN網絡設備組成，包括WSN采集器、路由器和協調器。
Ø 信息采集層：主要有各種能耗計量設備組成，包括電子式電表、水表、熱量表等。
本系統所采用的無線傳感器網絡具有自組網、自維護、自適應、可擴展性等功能，網絡運行無需人工干預，并可定制在433～464MHz、470～510MHz等不同通信頻段。網絡由協調器、路由器和終端設備組成，支持星型、樹型和網格型網絡，網絡最大級數為15級，最多可容納65536個節點，節點的邏輯地址采用6字節的ID。網絡是對等網絡，安裝簡單，真正即插即用。網絡與上位機之間的通信協議接口豐富，用戶可隨時查看網絡的各種信息，可隨時對網絡作各種形式的管理和控制，方便快捷，穩定可靠。
3.5 系統功能特點
(1)遠程查詢
用戶可以隨時隨地通過Internet網登錄系統，查看酒店能耗數據，系統實時地對能耗數據進行分析，設置及動態改變網絡ID、工作頻率等關鍵網絡參數;
(2)拓撲管理
系統能夠實時管理無線傳感網設備以及可變的無線傳感網絡拓撲結構，以便更好地幫助設備安裝人員進行設備安裝和調試;
(3)數據查詢
應具備對建筑、樓層、用戶編號、用戶姓名、數據時間、計費類型的任意時間的歷史數據的查詢功能;
(4)報表打印
具有默認標準報表打印格式，并附帶報表格式設計軟件，用戶可根據需要，自定義修改報表打印格式;
(5)權限設定
應具有多級操作員密碼設定權限。防止無關人員隨意改動及查看;
(6)數據交換
用戶需查詢的數據可以以標準、通用的格式直接導出，可滿足智能系統集成要求;
Ø (7)實時數據顯示
在圖形界面上應可實時顯示能耗數據和數據來源等屬性，以圖形狀態顯示酒店水、點等耗能曲線和各樓層的用量曲線，便于協助酒店管理者制定使用用量的計劃;
(8)報警管理
可實時檢測系統的工作狀態，包括：WSN采集器、WSN路由器等。對于設備的故障信號和類型，可通過彈出窗口和聲音等方式報警;
(9)集中抄表
能夠通過Web界面采集層能耗設備進行遠程抄表;
(10)系統監控
對用戶的使用情況進行實時全面的狀態監控信息及完善的日志查詢，對人為的惡性破壞及時進行報警。
3.6 運行界面
Acrel-5000能耗監測系統監控中心管理軟件共分為如下幾個模塊：
① 抄表信息： 包含所有的日常的硬件通訊相關的操作，包括遠程抄表，狀態檢查，遠程控制等功能。
② 拓撲圖：網絡拓撲圖表示WSN協調器、路由器和采集器的網絡鏈路關系。
③資料管理：包含對系統運行數據進行備份、基本維護等功能。
④ 統計報表：包含對系統運行的歷史數據進行查詢、分析、統計等功能。
⑤系統管理：設置系統運行的基本參數，包括硬件參數，儀表資料，用戶資料，計劃任務、操作員資料等。
海康酒店能耗監測系統登錄界面
海康酒店能耗監測系統主界面
電量統計及圖形顯示界面
4 主要監控及計量表計
5 結束語
隨著智能建筑的發展及電力的廣泛應用，對智能建筑的配電系統的智能化集成管理已成為國家機關辦公建筑及大型公共建筑智能化建設的必然趨勢，本文介紹的基于Acrel-5000的能耗監測系統，不僅可以實時顯示電力運行狀態及用電狀況，還能對數據進行分析處理，以用戶適用的方式展現出來，滿足用戶的需求，實現對采集數據的分析、處理，其生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，極大的方便了用戶的使用，便于配電系統的實時監控與電能的遠程抄表與分析研究，為智能建筑的節能技術提供參考。
參考文獻：
[1]安科瑞電氣股份有限公司系統解決方案.2013.1版.
作者簡介：
戴金花，女，本科，江蘇安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電力監控與電能管理系統，Email: 2880157871@qq.com手機：15052183915
