一、引言

一方面，我國大型公共建筑能耗巨大，另一方面，我們也缺乏直接數據為決策的指定提供基礎和參考。住房和城鄉建設部建科[2008]114號文（）《關(guān)于印發(fā)國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統建設相關(guān)技術(shù)導則的通知》實(shí)施，對于能耗監測系統作了具體規范。必須建立大型公共建筑能耗監測平臺，對全國重點(diǎn)城市重點(diǎn)建筑能耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，并通過(guò)能耗統計、能源審計、能效公示、用能定額和超定額加價(jià)等制度，促使國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑提高節能運行管理水平，為政府政策的制定和決策提供參考。

下面以艾斯德電氣（上海）有限公司的大型公建能耗監測系統為例。

二、系統構成

能耗監測系統是指通過(guò)對國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑安裝分類(lèi)和分項能耗計量裝置，采用遠程傳輸等手段及時(shí)采集能耗數據，實(shí)現重點(diǎn)建筑能耗的在線(xiàn)監測和動(dòng)態(tài)分析功能的硬件系統和軟件系統的統稱(chēng)[1]。其中，分類(lèi)能耗是指根據國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑消耗的主要能源種類(lèi)劃分進(jìn)行采集和整理的能耗數據，如：電、燃氣、水等。分項能耗是指根據各類(lèi)能源的主要用途劃分進(jìn)行采集和整理的能耗數據，例如，電量分項能耗應當包括：照明插座用電、空調用電、動(dòng)力用電、特殊用電。

1 數據采集系統
    能耗數據采集方式包括人工采集方式和自動(dòng)采集方式。通過(guò)自動(dòng)采集方式采集的數據包括建筑分項能耗數據和分類(lèi)能耗數據，由自動(dòng)計量裝置實(shí)時(shí)采集，通過(guò)自動(dòng)傳輸方式實(shí)時(shí)傳輸至數據中心。

2 數據傳輸技術(shù)

建筑物能耗監測系統的自動(dòng)計量裝置所采集的能耗數據，通過(guò)RS485接口，并采用TCP／IP通信協(xié)議自動(dòng)并實(shí)時(shí)上傳給數據中心，以保證數據得到有效的管理和支持高效率的查詢(xún)服務(wù)，數據傳輸采取一定的編碼規則，實(shí)現數據組織、存儲及交換的一致性。

3 數據中心

數據中心也就是數據庫，接收并存儲其管理區域內監測建筑的能耗數據，并對其進(jìn)行處理、分析、展示和發(fā)布。數據中心具備設置數據更新的時(shí)間間隔，訪(fǎng)問(wèn)歷史數據，報警，打印報表，實(shí)時(shí)與歷史曲線(xiàn)，圖表的繪制，并預留相應擴展功能。

4 系統結構

艾斯德電氣Asidel-6000能耗監測系統以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，為大型公共建筑的實(shí)時(shí)數據采集、開(kāi)關(guān)狀態(tài)監測及遠程管理與控制提供了基礎平臺，它可以和檢測、控制設備構成任意復雜的監控系統。該系統主要采用分層分布式計算機網(wǎng)絡(luò )結構。

Asidel-6000系統實(shí)現變配電過(guò)程監測、電能量統計等。系統采用分層分布式結構進(jìn)行設計，即現場(chǎng)設備層、網(wǎng)絡(luò )通訊層和站控管理層（系統組網(wǎng)示意圖見(jiàn)附件相關(guān)圖紙）。

現場(chǎng)設備層

現場(chǎng)設備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò )中用于采集測量的各類(lèi)型的微機測控保護裝置、多功能電力儀表、直流屏、溫控儀、視頻攝像頭等，也是構建該配電系統必要的基本組成元素，肩負著(zhù)采集數據的重任。本項目現場(chǎng)設備層主要是分布于三個(gè)變電所和樓層配電間的多功能電力儀表。

網(wǎng)絡(luò )通訊層

網(wǎng)絡(luò )通訊層主要是由通訊服務(wù)器、 接口轉換器件及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )等組成。該層是數據信息交換的橋梁，不同的接口轉換器件提供了RS232、RS422、RS485、SPABUS等及以太網(wǎng)等各種接口，組網(wǎng)方式靈活，支持點(diǎn)對點(diǎn)的通訊、現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、以太網(wǎng)等類(lèi)型的組態(tài)網(wǎng)絡(luò )。

站控管理層

站控管理層是針對系統的管理人員或瀏覽參觀(guān)者，該層直接面向用戶(hù)。該層也是系統的最上層部分，主要是由電力監控系統軟件和必要的硬件設備如計算機、打印機、UPS等。

1 軟件使用說(shuō)明1.1 用電實(shí)時(shí)監測

運行桌面有快捷方式“艾斯德Asidel-6000配電監測能耗管理軟件”（該應用程序一般位于“D:\ 艾斯德Asidel -6000配電監測能耗管理軟件\艾斯德Asidel -6000配電監測能耗管理軟件展示程序\bin \ EnergySystemViewRibbon”）即可啟動(dòng)該“艾斯德Asidel -6000配電監測能耗管理軟件”軟件（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：綜合監控系統軟件）的啟動(dòng)畫(huà)面。綜合監控系統軟件在該畫(huà)面顯示過(guò)程中加載相應的驅動(dòng)程序及數據庫文件。

說(shuō)明：該綜合監控系統軟件的運行與退出不影響系統的數據采集、存儲和報表生成。

綜合監控系統軟件的啟動(dòng)畫(huà)面持續顯示數秒鐘后，即進(jìn)入用電實(shí)時(shí)監測界面。

通過(guò)點(diǎn)擊“用電實(shí)時(shí)監測”項下相應的圖標，可以查看變電所各回路的實(shí)時(shí)監測值列表，該列表形式更加全面的展示了該變電所對應各回路的基本信息、電力實(shí)時(shí)運行參數信息和該回路采集狀態(tài)信息。

回路基本信息包括：回路所屬變電所、所屬變壓器、所屬配電柜號、所屬回路編號、回路名稱(chēng)、該回路所安裝的儀表地址信息等；

電力實(shí)時(shí)運行參數信息包括：回路相電壓、線(xiàn)電壓、三相電流、有功功率Pz、無(wú)功功率Qz、功率因數Pf、頻率F和有功電度累計值Epi；

該回路采集狀態(tài)信息主要是“采集時(shí)間”，即對該回路儀表最近一次正常通訊的時(shí)刻值；“通訊狀態(tài)”，即儀表處于“通訊正?！?，儀表通訊正常；“儀表異?！?，當前時(shí)刻通訊返回數據異常（暫時(shí)性問(wèn)題）；“網(wǎng)絡(luò )異?！?，儀表處于斷線(xiàn)狀態(tài)，需檢查儀表是否處于工作狀態(tài)或嘗試斷電恢復操作。若儀表處于工作狀態(tài)，但一直處于“網(wǎng)絡(luò )異?！睜顟B(tài)，建議聯(lián)系供應商給予更換儀表。

1.2 用電報表1.2.1 定時(shí)抄表界面

通過(guò)點(diǎn)擊功能選擇區域里的“定時(shí)抄表”，功能展示區域會(huì )顯示所選變電所回路查詢(xún)時(shí)間點(diǎn)的各電參量值，報表支持導出功能，如下圖所示：

1.2.2 回路抄表界面

通過(guò)點(diǎn)擊功能選擇區域里的“回路抄表”，右側功能展示區域會(huì )顯示所選配電回路、所查詢(xún)時(shí)間段內各整點(diǎn)的電參量值，報表支持導出功能，如下圖所示：

1.2.3 用電抄表界面

通過(guò)點(diǎn)擊功能選擇區域里的“用電抄表”，功能展示區域會(huì )顯示所選變電所，查詢(xún)時(shí)間段內“起始抄見(jiàn)數”和“終止抄見(jiàn)數”，并自動(dòng)統計用電量形成用電報表，報表支持導出功能，如下圖所示：

1.2.4 日報表界面

通過(guò)點(diǎn)擊功能選擇區域里的“日報表”，功能展示區域會(huì )顯示所選變電所各配電回路、所查詢(xún)日內各小時(shí)的用電量并形成用電報表，報表數據支持導出功能，如下圖所示：

點(diǎn)擊某回路，功能展示區的下半部分會(huì )展示該回路各小時(shí)用電量的棒圖，便于操作者直觀(guān)的查看與分析。

1.2.5 月報表界面

通過(guò)點(diǎn)擊功能選擇區域里的“月報表”，功能展示區域會(huì )顯示所選分變各配電回路、所查詢(xún)月內各天的用電量并形成用電報表，報表數據支持導出功能，界面參考日報表界面。

點(diǎn)擊某回路，功能展示區的下半部分會(huì )展示該回路各天用電量的棒圖，便于操作者直觀(guān)的查看與分析。

1.3 趨勢分析1.3.1 電流曲線(xiàn)

通過(guò)點(diǎn)擊功能選擇區域里的“用電趨勢”，功能展示區域會(huì )顯示所選回路所選查詢(xún)日的I-t和P-t曲線(xiàn)，如下圖所示：

該功能下，所選回路若有記錄，則界面會(huì )繪制出該參量相對時(shí)間的曲線(xiàn)。軟件的曲線(xiàn)查詢(xún)功能可以支持鼠標縮放功能，鼠標放置在曲線(xiàn)上顯示相應數值。但曲線(xiàn)縮放有一定范圍，曲線(xiàn)放大到最大可以查看到展示界面范圍內存取最小周期的所有數據，曲線(xiàn)縮小到最小可查看每天的趨勢（按分鐘統計的曲線(xiàn)）。

1.3.2 電壓曲線(xiàn)

1.4 告警記錄

通過(guò)點(diǎn)擊功能選擇區域里的“告警記錄”，功能展示區域會(huì )顯示所有回路所選查詢(xún)條件下的所選告警類(lèi)型的記錄信息，如下圖所示：

本監測系統的告警記錄有各個(gè)設備通訊異常告警，通訊異常為裝置采集時(shí)無(wú)數據回送或回送錯誤時(shí)的記錄，若某裝置一直處于無(wú)通訊狀態(tài)，需聯(lián)系裝置廠(chǎng)商予以維修或更換。

1.5 系統設置1.5.1 登錄

登錄后，可對回路名稱(chēng)進(jìn)行修改；

用戶(hù)名：admin

密碼：123456

1.5.2 登出

    登出后，不能對回路名稱(chēng)、電流閾值進(jìn)行設置；

1.5.3 回路設置

登錄成功后，通過(guò)點(diǎn)擊功能選擇區域里的“系統設置”→“回路設置”→“修改回路”，可進(jìn)行回路名稱(chēng)的修改，如下圖所示：

1.5.4 電流閾值設置

電流閾值為電流越限報警功能的報警值；當電流超過(guò)該閾值，則電流越限告警；

操作步驟為：登錄成功后，點(diǎn)擊電流閾值設置；在右側儀表列表中，選中需要設置閾值的儀表，點(diǎn)擊修改電流閾值；輸入需要設置的閾值，點(diǎn)擊確定按鈕，設置完成；

1.5.5 電價(jià)設置

電價(jià)值為計算用電報表費用的單價(jià)值；費用=用電量*單價(jià)；

操作步驟為：登錄成功后，點(diǎn)擊電流閾值設置；在右側儀表列表中，選中需要設置閾值的儀表，點(diǎn)擊修改電流閾值；輸入需要設置的電價(jià)值，點(diǎn)擊確定按鈕，設置完成；

1.6 通用操作1.6.1 表格篩選

系統中，若有的表格均支持篩選功能，方便用戶(hù)在使用過(guò)程中對數據進(jìn)行查詢(xún)；

將鼠標移至列頭右側，出現漏斗圖標，點(diǎn)擊該圖標；

選擇需要查詢(xún)的數據，列表會(huì )篩選出查詢(xún)的結果；

點(diǎn)擊該漏斗圖標，點(diǎn)擊“Custom”，可自定義篩選條件；

點(diǎn)擊該漏斗圖標，點(diǎn)擊“All”，即可顯示全部；

1.6.2 表格排序

點(diǎn)擊表格列頭，可對表格數據進(jìn)行正序或倒敘排列；

2 系統常見(jiàn)故障、維護及更新

為方便用戶(hù)使用，本系統依據現場(chǎng)實(shí)際情況及客戶(hù)需求設計，運行中不需要用戶(hù)配置運行參數。系統正常運行時(shí)采集程序不允許退出，以保證監控系統的實(shí)時(shí)性、穩定性和數據采集、存儲的可靠性。

2.1 常見(jiàn)故障現象

1) 通訊狀態(tài)圖界面顯示個(gè)別裝置一直處于通訊異常狀態(tài)，至現場(chǎng)發(fā)現裝置工作不正常（裝置面板無(wú)數據顯示或者顯示不正常）；

2) 訊狀態(tài)圖界面顯示個(gè)別裝置的偶爾通訊異常，過(guò)會(huì )又恢復正常；

3) 通訊狀態(tài)圖界面顯示個(gè)別裝置的通訊正常，但一次圖界面顯示的電參量數據超出正常范圍；

4) 通訊狀態(tài)圖界面顯示現場(chǎng)設備大面積通訊異常；

5) 計算機指示燈正常，顯示器沒(méi)有畫(huà)面顯示；

6) 計算機指示燈正常，系統無(wú)法正常操作；

7) 計算機運行死機，軟件無(wú)法正常運行；

2.2 故障排除的方法

1) 若該回路在使用中，則可能是由于裝置運行死機，請維護人員切斷該裝置的輔助電源，數秒鐘后重新上電，查看該裝置運行是否正常，如果仍然存在問(wèn)題，請與裝置供應商售后服務(wù)部門(mén)聯(lián)系；

2) 由于個(gè)別廠(chǎng)商的裝置通訊存在不穩定因素，該問(wèn)題不影響整個(gè)系統的查看（會(huì )有某些狀態(tài)量反饋不及時(shí)的情況出現）；

3) 請先根據故障第1）、第2）條的排除方法檢查現場(chǎng)裝置的工作情況，執行以下操作：核對裝置面板和后臺系統顯示的數據。如果裝置上顯示的數據正常而軟件顯示的數據不正常（即兩者不相同），則該故障可能源自軟件配置，請致電本司系統集成部判定故障原因；如果裝置顯示與軟件顯示相同（但均不正常），則該故障源自于裝置，請檢查裝置的倍率設置。如果問(wèn)題依然沒(méi)有得到解決，請聯(lián)系裝置廠(chǎng)商售后服務(wù)部門(mén)聯(lián)系；

4) 先檢查主機、交換機及數據采集器各處的網(wǎng)線(xiàn)口是否有松動(dòng)，插拔網(wǎng)線(xiàn)口，重啟計算機。若問(wèn)題依然存在，則可能為服務(wù)器硬件或通訊鏈路故障，請致電本司系統集成部判定故障原因；

5) 請先根據故障第1）、第2）條的排除方法查看對應裝置的工作狀態(tài)，若裝置處于正常工作狀態(tài)，則請維護人員前往對應裝置處，通過(guò)裝置面板查看相應開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)的顯示。如果裝置顯示的數值與實(shí)際不符，則引起本故障的原因可能是斷路器的遙信接點(diǎn)或裝置的遙信接入點(diǎn)接觸不良。請運行人員參照配電二次接線(xiàn)圖和裝置使用手冊檢查故障原因；確認連接完好后，重新給裝置上電，重啟裝置；如果故障仍未解決，請與本公司售后聯(lián)系

6) 可能原因是顯示器開(kāi)關(guān)未打開(kāi)，顯示器數據線(xiàn)接觸不良，顯示器電源線(xiàn)接觸不良或者顯示器故障，請分別檢查故障原因，如損壞請及時(shí)更換顯示器；

7) 該情況是由于系統長(cháng)期運行導致的硬件或Windows操作系統軟件的故障，請關(guān)閉計算機，重新啟動(dòng)，如果無(wú)法重啟，請重裝操作系統，如系統無(wú)法正常安裝，基本肯定是計算機硬件問(wèn)題，請與工控機設備供應商聯(lián)系獲取技術(shù)支持；

8) 可能原因為計算機長(cháng)時(shí)間運行，環(huán)境溫度過(guò)高，計算機硬件異常等原因導致計算機死機的現象，重新啟動(dòng)計算機，運行軟件，即可完成故障的排除。

2.3 系統操作中的禁止項

1) 不應在系統主機上隨意安裝游戲軟件。因為部分主機配置不高，運行本系統和大型游戲會(huì )對主機硬件造成不可預期的傷害。

2) 不推薦在監控主機上安裝其他軟件，若需要請確保移動(dòng)數據存儲設備（U盤(pán)，移動(dòng)硬盤(pán)等）沒(méi)有中病毒或木馬，不應再在本機上安裝殺毒軟件。

3) 監控主機上以下文件夾的內容是不可更改的：

2.4 軟件更新說(shuō)明

該監測系統軟件分為平臺軟件、實(shí)時(shí)/歷史數據庫軟件、展示程序、轉發(fā)程序等，針對用戶(hù)操作的為展示程序，位于監測主機D盤(pán)相應的目錄下。系統軟件運行過(guò)程中，使用者提出的針對軟件使用過(guò)程中的便捷性操作要求或者軟件開(kāi)發(fā)者主動(dòng)更新軟件功能并告知使用者更新時(shí)，會(huì )通過(guò)郵件形式發(fā)送更新程序，使用者將接收的更新程序拷貝至該目錄下，覆蓋原有程序即可（注意：執行拷貝操作前請退出展示程序）。采集程序的更新與此相同。