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关 键 词：远程抄表电能管理系统
行 业：电气 低压电器 主令电器
发布时间：2019-04-26
安科瑞企业电能管理系统
安科瑞电气股份有限公司[股票代码:300286.SZ]是一家为智能电网用户端提供智能电力监控、电能管理、电气安全等系统性解决方案的国内少数几家领先企业之一。
公司自2003年6月成立以来，专注于用户端智能电力仪表的研发应用、生产和销售，致力于为用户提供35（10）/0.4kV变电所自动化系统、建筑光伏发电系统、电能质量治理系统、电能分项计量系统、电气火灾监控系统、医疗IT配电系统、数据中心能耗监测系统、通信基站电源管理系统、消防设备电源监控系统、消防应急照明和疏散指示系统、防火门监控系统以及智能照明系统、锂电池管理系统、电动汽车充电系统等产品和服务，提高客户用电效率和用电安全。
公司是国家火炬计划重点高新技术企业和软件企业。先后参与GB/T22264-2008《安装式数字电测量仪表》、JB/T10736-2007《低压电动机保护器》、GB/T15576-2008《低压成套无功补偿装置》、GB/T22387-2008《剩余电流动作继电器》等多项电力仪表国标和行标的起草或编制。截至2016年12月31日，公司拥有5项商标，已获得授权的专利174项，拥有软件着作权113项。ACR网络电力仪表列为国家重点新产品，公司被上海经信委列为智能电网产业重点企业之一。
公司设在江阴的生产基地——江苏安科瑞电器制造有限公司，在智能电力仪表行业中首家采用无铅生产工艺，生产检测设备达到国内领先水平；采用先进的信息化管理系统，是江苏省两化融合试点企业；拥有功能完善的产品试验中心，可开展环境、电磁兼容、安全性、可靠性等多种试验；制造过程中严格执行ISO9001管理标准，为公司产品产业化、规模化实施提供了保障。
安科瑞商标和产品先后被评为上海市着名商标和名牌产品，产品广泛应用于上海世博工程、广州亚运会工程、援哥斯达黎加国家体育场工程、京津高铁电力监控、敦煌10MW光伏示范电站、中国银行浦东数据中心、印度50万吨焦化等国内外重大项目中，赢得了较好的市场声誉。
大型公建能耗监测系统
一. 引言
一方面，我国大型公共建筑能耗巨大，另一方面，我们也缺乏直接数据为决策的指定提供基础和参考。住房和城乡建设部建科[2008]114号文(2008-06-24)《关于印发国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设相关技术导则的通知》实施，对于能耗监测系统作了具体规范。因此，必须建立大型公共建筑能耗监测平台，对全国重点城市重点建筑能耗进行实时监测，并通过能耗统计、能源审计、能效公示、用能定额和超定额加价等制度，促使国家机关办公建筑和大型公共建筑提高节能运行管理水平，为政府政策的制定和决策提供参考。
下面以安科瑞电气股份有限公司的大型公建能耗监测系统为例。
二. 系统构成
能耗监测系统是指通过对国家机关办公建筑和大型公共建筑安装分类和分项能耗计量装置，采用远程传输等手段及时采集能耗数据，实现重点建筑能耗的在线监测和动态分析功能的硬件系统和软件系统的统称[1]。其中，分类能耗是指根据国家机关办公建筑和大型公共建筑消耗的主要能源种类划分进行采集和整理的能耗数据，如：电、燃气、水等。分项能耗是指根据各类能源的主要用途划分进行采集和整理的能耗数据，例如，电量分项能耗应当包括：照明插座用电、空调用电、动力用电、特殊用电。
1 数据采集系统
能耗数据采集方式包括人工采集方式和自动采集方式。通过自动采集方式采集的数据包括建筑分项能耗数据和分类能耗数据，由自动计量装置实时采集，通过自动传输方式实时传输至数据中心。
2 数据传输技术
建筑物能耗监测系统的自动计量装置所采集的能耗数据，通过RS485接口，并采用TCP/IP通信协议自动并实时上传给数据中心，以保证数据得到有效的管理和支持高效率的查询服务，同时数据传输采取一定的编码规则，实现数据组织、存储及交换的一致性。
3 数据中心
数据中心也就是数据库，接收并存储其管理区域内监测建筑的能耗数据，并对其进行处理、分析、展示和发布。数据中心具备设置数据更新的时间间隔，访问历史数据，报警，打印报表，实时与历史曲线，图表的绘制，并预留相应扩展功能。
4 系统结构
安科瑞Acrel-5000能耗监测系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，为大型公共建筑的实时数据采集、开关状态监测及远程管理与控制提供了基础平台，它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统。该系统主要采用分层分布式计算机网络结构，如图1所示：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。
1)站控管理层
站控管理层针对能耗监测系统的管理人员，是人机交互的直接窗口。
2)网络通讯层
通讯层主要是由通讯管理机、以太网设备及总线网络组成。
3)现场设备层
现场设备层是数据采集终端，主要由智能仪表组成，采用具有高可靠性、带有现场总线连接的分布式I/O控制器构成数据采集终端，向数据中心上传存储的建筑能耗数据。
三.软件实现与系统功能
上位机软件为安科瑞Acrel-5000能耗监测系统组态软件，该软件是对现场能耗数据进行采集与监测的专用软件，最大的特点是能以灵活多样的“组态形式”而不是编程方式来进行系统集成，只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态”，便可以非常容易地实现和完成对现场数据的采集与监测功能。Acrel-5000能耗监测系统具有友好的人机交互界面，可实时和定时采集现场设备各参量及开关量状态，并将采集到的数据上传给数据中心存储。系统还提供了实时曲线和历史趋势曲线分析，符合用户设计需要的报表、事件记录和故障报警等功能。整个系统可以实现所有回路能耗的采集和统计，实现了远程自动抄表、能耗监测功能。
四.应用案例
上海浦东某图书馆是一个高能耗大型公共建筑，总建筑面积60885平方米,消耗的能源主要为电、水，还有少量的燃气、柴油等，柴油发电机是作为应急电源之用。该项目能耗监测系统采用三层网络结构，各楼层对用电进行分类、分项计量，各楼层及总供水管道、燃气、柴油管道都安装有测量仪表，以实现对能耗的实时采集与监控。所有的智能测量仪表均通过现场总线进行组网，在监控室对现场各回路能耗状况实现集中监控与管理。
该项目中采用研祥工业计算机作为监控主机，并附带液晶显示器、打印机等设备，山特UPS电源在整个系统发生供电问题时，可在一定时间内保证站控管理层设备的正常运行。数据采集终端采用高可靠性、带有现场总线连接的智能测量仪表。对于图书馆供配电系统，低压进线回路和重要回路安装ACR系列多功能电力仪表，普通馈线回路及照明配电箱中安装ADL系列导轨式电能表。
ACR系列多功能电力仪表主要用于对电网供电质量的综合监控及电能管理，广泛应用于低压联络柜、出线柜、动力柜等场合。而ADL系列导轨式安装电能表除能采集基本电能参量外还具有体积小巧、安装方便等优点，极大的方便了用电自动化管理。
该能耗监测系统通过现场设备和通信系统提供的传输通道，完成对各用电回路、供水、燃气及柴油管道的数据采集，信息经分析、处理，以报表、图形等多种形式供值班员参考，使值班员能够便捷的掌握系统的运行及能耗状况，及时发现、纠正能源浪费现象，从而进行节能管理。
图4为系统给出的图书馆照明、空调及插座等用电量的饼图，很直观地显示出分项用电量的百分比。而图5是根据系统采集的所有分类能耗数据，由系统绘制出的分类能耗柱形图，可以形象的看出分类能源的使用情况。
图4 图书馆年分项用电量饼图
Acrel-5000能源管理与能耗分析系统
1 系统功能
系统可按使用年份统计建筑物各分类能耗——电、水、气、集中供热、集中供冷以及其它能源消耗量，自动折算成相应的标准煤消耗量，从而反映建筑物当年各分类能耗用能和综合能耗。系统以曲线图形展现各类能耗的消耗的消耗趋势，便于业主方实时直观掌握能源消耗情况。
系统可反映出建筑物当日与昨日同期、当月与上月同期、当年与上年同期总体用能的对比情况，并显示建筑物过去48小时、1个月、12个月及3年的用能趋势，当年用能的对比分析、当月的分项用能饼图。便于业主方对能耗消耗的趋势进行对比分析，判断用能走势，及时调整设备运行计划，节约能源消耗。
系统依据建筑物能源消耗的分布情况进行能耗计量点的选取和设置，使得能耗监测系统可以覆盖整个建筑物。系统使用者可通过相关界面调取该建筑物各能耗节点的能耗统计报表，减少用能的“跑、冒、滴、漏”和计量误差。
系统依据住建部分类分项能耗数据采集导则，将建筑物耗电分为照明插座、空调、动力和特殊用电进行计量装置选型和设置，并按用能区域或功能区域等划分并进行统计，以报表和同、环比棒图形式展现该区域的能源消耗。
系统可针对能源消耗量大的设备或区域进行准确定位，便于管理层制定节能绩效考核制度，推动节能降耗的真正有效执行。为用能重点设备建立运行记录档案，长期跟踪记录设备运行过程中的能效分析评估结果，结合设备维护保养记录，为设备的运行维护提供依据。
系统提供分级权限管理功能，对具备权限用户提供开放的信息维护接口，用户可自行对建筑和系统监测范围内计量点的信息进行增、删、改和查询，建筑物信息包括建筑类型、建设年代、建筑面积、建筑物人员数量等。系统还对无法自动采集的计量信息提供手动录入功能，便于使用者全面掌握建筑物总体能耗情况。
系统依据《国家机关办公建筑以及大型公共建筑能耗监测系统分享能耗数据传输技术导则》以及建筑物所在省市的地方性节能技术规程、规范的要求，可实现按既定数据格式和上传方式，将建筑物能耗数据信息上传至上级数据中心平台的功能。
2 系统结构
Acrel-5000建筑能耗分析管理系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，根据现场实际情况采用现场总线、光纤环网或无线通讯中的一种或多种结合的最优化的组网方式，为大型公共建筑的实时数据采集及远程管理与控制提供了基础平台，它可以和检测设备构成任意复杂的监控系统。开放性、网络化、单元化、组态化的采用面向对象的分层、分级、分布式智能一体化结构。建立如下层次结构：
建筑能耗监测系统
一、概述
智能电网是当前国际国内新技术和新产业发展热点。根据智能电网研究框架体系，智能电网建设主要抓住发电、输电、变电、配电、用电和调度六个环节。“配用电”环节即为电网的用户端，包括建筑楼宇、工矿企业、基础设施等。用户端消耗着整个电网80%的电能，用户端智能化用电管理对用户可靠、安全、节约用电有十分重要的意义。构建智能用电服务体系，全面推广智能仪表、智能用电管理终端等设备，实现电网与用户的双向良性互动。用户端急需解决的研究内容主要包括：先进的表计，智能楼宇、智能电器、增值服务、客户用电管理系统、需求侧管理等课题。
Acrel-3000电能管理系统和Acrel-5000能源管理与能耗分析系统正是针对以上课题而研发的用户端能源管理分析系统。Acrel-5000能源管理与能耗分析系统在Acrel-3000电能管理系统的基础上增加了对水、气、煤、油、热(冷)量等集中采集与分析，通过对用户端所有能耗进行细分和统计，以直观的数据和图表向管理人员或决策层展示各类能源的使用消耗情况，便于找出高耗能点或不合理的耗能习惯，有效节约能源，为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支撑。
二、参考标准
DL/T 698 《电能信息采集与管理系统》
GB/T2887-2011 《计算站场地技术条件》
GB/T25329-2010 《企业节能规划编制通则》
GB/T13234-2009 《企业节能量计算方法》
GB/T15587-2008 《工业企业能源管理导则》
GB/T6422-2009 《用能设备能量测试导则》
GB/T2588-2000 《设备热效率计算通则》
GB/T2589-2008 《综合能耗计算通则》
GB19761-2009 《通风机能效限定值及能效等级》
GBT15316-2009 《节能监测技术通则》
GBT23331-2009 《能源管理体系要求》
GB/T13471-2008 《节电技术经济效益计算与评价方法》
《国家机关办公建筑及大型公共建筑分项能耗数据采集技术导则》 住建部2008【114号】文
DGJ08-2068-2012 《公共建筑用能监测系统工程技术规范》
三、系统功能
系统可按使用年份统计建筑物各分类能耗——电、水、气、集中供热、集中供冷以及其它能源消耗量，自动折算成相应的标准煤消耗量，从而反映建筑物当年各分类能耗用能和综合能耗。系统以曲线图形展现各类能耗的消耗的消耗趋势，便于业主方实时直观掌握能源消耗情况。
系统可以根据分类能耗的支路名称查询用能情况，显示当日和当月的用能峰值（电能对应最大需量值）。显示当日用能、当月用能、当年用能与昨日同期用能、上月同期用能、上年同期用能的比较情况。蓝色带负号表示当前日期比以往同期能耗值低，红色字体说明当前日期超过以往同期能耗值。以条形显示过去48小时、31天、12个月、3年的能耗情况。右上角显示过去15分钟曲线（电表显示功率曲线，流量表显示流速曲线），同时显示当前值与15分钟内的最大值和最小值。
系统依据建筑物能源消耗的分布情况进行能耗计量点的选取和设置，使得能耗监测系统可以覆盖整个建筑物。系统使用者可通过相关界面调取该建筑物各能耗节点的能耗统计报表，减少用能的“跑、冒、滴、漏”和计量误差。
系统依据住建部分类分项能耗数据采集导则，将建筑物耗电分为照明插座、空调、动力和特殊用电进行计量装置选型和设置，并按用能区域或功能区域等划分并进行统计，以报表和同、环比棒图形式展现该区域的能源消耗。
系统可针对能源消耗量大的设备或区域进行准确定位，便于管理层制定节能绩效考核制度，推动节能降耗的真正有效执行。为用能重点设备建立运行记录档案，长期跟踪记录设备运行过程中的能效分析评估结果，结合设备维护保养记录，为设备的运行维护提供依据。
系统提供分级权限管理功能，对具备权限用户提供开放的信息维护接口，用户可自行对建筑和系统监测范围内计量点的信息进行增、删、改和查询，建筑物信息包括建筑类型、建设年代、建筑面积、建筑物人员数量等。系统还对无法自动采集的计量信息提供手动录入功能，便于使用者全面掌握建筑物总体能耗情况。
系统依据《国家机关办公建筑以及大型公共建筑能耗监测系统分享能耗数据传输技术导则》以及建筑物所在省市的地方性节能技术规程、规范的要求，可实现按既定数据格式和上传方式，将建筑物能耗数据信息上传至上级数据中心平台的功能。
四、系统结构
Acrel-5000建筑能耗分析管理系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，根据现场实际情况采用现场总线、光纤环网或无线通讯中的一种或多种结合的最优化的组网方式，为大型公共建筑的实时数据采集及远程管理与控制提供了基础平台，它可以和检测设备构成任意复杂的监控系统。开放性、网络化、单元化、组态化的采用面向对象的分层、分级、分布式智能一体化结构。建立如下层次结构：
五、设备选型
Acrel-3200商业预付费电能管理系统
大型商业项目的能源消耗量高，一般为住宅的10-15倍，普通公共建筑的3-5倍。作为商业地产的物业管理层，希望他们的用电费用回收越快越好，更进一步的可能需要一个简单便捷的收集、并清楚显示商场内每个商铺的电耗信息的系统。
系统建设的意义：
提高物业收费工作效率
防止财务坏账，增快资金回收，并可查询历史售电记录
方便商铺业主查询用电信息，养成主动缴费习惯
2.1、IC卡预付费系统
2.1.1 系统方案
系统以售电管理软件和数据库软件为主，包括计算机、IC卡读写器、打印机等设备在内的计算机系统。插卡式预付费电能表DDSY1352、DTSY1352配合预付费专用断路器实现负载控制。
2.1.2 系统功能
ACREL-PVMS预付费电能管理系统以IC卡为充值介质，无需在现场布线即可完成用户充值。并且系统具有历史查询，报表打印，管理卡制作等功能, 适用于电能表分布式安装或分布区域广且不易布线的应用场所。
(1) 电表参数管理与制卡：能够根据电表参数的情况安全可靠地读取IC卡和制作IC卡，实现设置和读取电表参数的目的。
(2) 售电、用电管理：能够满足一般用电营业业务要求，能够实现为用户开户建档、用户IC卡售电、营业查询、报表统计、多种电价处理及调整等功能；能提供装表、售电、换表、销户、报停退费等用电营业业务操作，并具备票据打印处理能力。
(3) 用电检查功能：能够识别异常用户或用户的异常行为并提供相应的防范措施，有效地防止用户窃电等非法或异常行为。
(4) 具备异常处理功能：能够处理如用户卡丢失等异常情况，同时保证系统数据的完整性和一致性。
2.2、充值终端预付费系统
2.2.1 系统方案
系统由主站软件、读卡器、充值终端及DDSY1352-NK、DTSY1352-NK内控型预付费电能表组成。
2.2.2 系统功能
针对集中安装的应用场合，客户不便于靠近仪表插卡充值，设计开发了终端充值预付费售电管理系统。系统由主站软件、读卡器、充值终端及DDSY1352-NK、DTSY1352-NK内控型预付费电能表组成。充值终端接收卡内信息并将其通过485通信下发给仪表完成对仪表的充值。相当于将插卡式预付费电能表的读卡部分转移到集中安装的电井外面方便客户查询充值。
本系统适用于电能表集中安装对业主不开放、需要自助查询；适用于写字楼、公寓等类似场合。
2.3、远程预付费系统（含多用户表）
2.3.1 系统方案
系统以预付费电能管理软件和数据库软件为主，包括计算机、充值终端、远程预付费电能表、打印机等设备在内的计算机系统。
2.3.2 系统功能
ACREL-3100商业建筑电能管理系统由系统软件-通信管理机-预付费电能表组成，通过通信网络完成系统到表的充值、查询、监控及遥控等功能，切可选配短信提醒服务。
本系统适用于集中安装、需要实时了解用电信息、远程遥控；适合于大型商业广场，学校等占地面积大的综合体。
(1) 用户综合信息查看及批量操作，在同一个界面下可方便查询到某一区域所有用户的通信、剩余金额、当前状态等信息，并可对某一个用户或全体客户进行设置下发。
(2) 远程充值可在售电方直接实现从后台到仪表的充值，用户无需重返仪表前插卡才能完成充值，充值方便快捷。
(3) 该功能主要是按操作员来查询售电记录，如下图所示。选择起止日期、填写需要查询的仪表编号、用户号、用户名字和户号，点击查询按钮即可查询到相应的记录。且该功能也支持导出打印操作。
(4) 报表中心提供了多个时间单位的各种统计数据，并能查询、导出打印统计出的报表。数据中心主要分为实时报警记录报表、日销售报表、月销售报表以及年销售报表。
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