幾年前,智能電網運動在歐美國家轟轟烈烈開展起來,智能電表迅速取代了家庭里的傳統電表,受其影響,相關的能源管理技術也得以開發和應用。家庭用戶成為了能源管理最早的受益者,智能電表與家庭控制設備聯動,可以采集能源使用信息,為市場調節提供依據,幫助消費者改變使用習慣,從而提高能源利用效率,并直接為用戶省錢。如今能源管理的意識逐漸影響到專業AV領域,很多公司開始提供針對專業市場的解決方案,InfoComm更是牽頭推動能源管理標準的制定。今年4月,能源管理標準草案已經出臺,進入收集意見階段,預計正式標準將會在年內推出。因此,我們也有必要再次將目光投向“能源管理”技術和標準的發展了。
能源管理的必要性
AV系統的節能有很多方式,例如采用更低能耗的技術、集約化的設計等等。而能源管理則是從另一個角度,即對系統或設備使用過程中能源利用情況的管理,來降低能耗達到節能目的,而這在過去常常為人們所忽視。
有調查顯示,大多數AV終端用戶并沒有形成良好的使用習慣。他們意識里的“關機”事實上并不是真正的關機。所以,很多情況下,AV系統機架上的所有設備都長期處于“開機”的狀態,視頻切換器、麥克風混音器、功放、編解碼器等都并沒有真正關閉。其結果就是,大量的能源在持續開機的情況下被浪費掉了。
因此,讓整個AV系統,包括機架內外的所有設備都能像一臺機器一樣運行,并能夠清晰定義開、關、待機的模式是非常重要的,特別是要有效利用待機模式和自動關機功能。在工作時間或正常運行時,如果系統未被使用,就要確保它們在第一時間進入待機模式,然后控制其自動關機。工作時間以外,則可以確保系統自動關機。
除了諸如運行或待機消耗等顯而易見的方面,集成商也不能忽視每個設備所產生的熱量。因為當熱量達到一定程度的時候,也意味著HVAC系統要消耗更多的能源來冷卻環境。在很多情況下,可以通過更智能的AV設備管理來達到節約能源目的。例如,與其讓大量數字告示顯示器在每天下午5點到晚上8點的非工作時段或者周末瘋狂運轉,不如為客戶提供一個網絡管理的系統,可以在上班時間或營業時間結束后,自動關閉設備。
幫助客戶提高能源效益,也不僅僅局限于AV系統,還會涉及HVAC、燈光和其他基礎設施,這會是另一種機會,并非傳統意義上的AV技能,需要結合IT等相關學科。同時,智能電網的發展,是提高AV產品和系統能源效益的新驅動因素。智能電網逐漸令企業和其他最終用戶能夠跟蹤包括AV裝置在內的每一個設備的能源使用情況。當越來越多的客戶使用智能電網,對用電量的計算也將成為常態,AV行業確實需要積極準備。
InfoComm的能源管理標準草案
InfoComm剛剛推出的能源管理標準草案是一個針對AV系統電源控制、監視和使用的國際適用標準,草案詳細定義了AV系統性能需求、系統狀態、能源管理計劃的制定細則、當前能耗的顯示、系統控制、系統狀態改變等。對能源使用的測量和分析流程及方式做了詳細規定,并對用戶的教育和操作培訓做了指引。希望通過對系統各個部分的電源監控和自動化控制,實現當系統運行時、待機模式時以及未被使用時,盡可能消耗最少量的能源。通過持續的主動監測和用電報告,讓用戶形成良好的使用習慣,讓設備處于盡可能低的電源消耗狀態,從而實現節能。
草案中AV系統的能源管理涵蓋:
監控系統、軟件和組成部分的戰略性設計;
設計的精確部署;
安裝系統的測試流程;
系統控制的不間斷監測;
能源管理計劃的創建和執行;
耗電的報告和分析;
業主和終端用戶的培訓。
這個標準既關注AV系統作為一個整體的能耗要求,同時為用戶提供在系統設計以及各個設備選擇時的靈活性,通過基于不同用戶需求的用電分析實現使用信息管理。例如,當用戶啟動AV系統開始能源消耗時,基于標準的監控平臺可以提供儀表盤風格的關鍵統計數據概要。集成商可以利用這些信息提高客戶服務水平,比如說將建立系統并進行監控作為服務合同的一部分,還可以進一步挖掘數據集。
標準對能耗的管理和監測是建立在四種系統狀態之上的,包括斷開、關機、待機、開機。
標準對于系統狀態的定義:
斷開
每個系統允許不超過10瓦特的配電,用于使系統的交流電壓可以將系統切換到關機狀態。
為了促成有序的系統關閉,系統在轉換到斷開狀態之前會處于關機狀態。
關機
當AV系統關閉時,所有AV設備都是斷開的或者處于其最節能模式,這樣就能使其通過遠程控制系統或者其他手動或外部系統開關來轉換到待機或開機狀態。在關機時,控制系統本身會回到節能狀態。
控制界面(例如觸摸面板或按鍵板等)的能源消耗,為當系統處于關閉狀態時每個控制界面不超過5瓦。
待機
當AV系統處于待機狀態,所有的AV設備在滿足AV系統功能要求的同時都要處于最低的能源消耗狀態。
開機
當選擇了一個AV功能的時候,只有該設備的被選功能需要轉為開啟狀態。那些沒有被要求執行某項功能的設備,則被設置為由系統待機狀態定義的組件設備狀態。
標準工作組成員指出,標準的理念之一就是通過有效的信息幫助人們輕松決策,培訓用戶并讓他們親自介入需求計劃。幫助客戶制定能源管理計劃也是這個標準重要的一環,通過制定自己的節能減排目標,將有助實現需求基線測量,并推動對控制界面、功率因數的需求,更重要的是提供對系統能源使用的持續的評估。從而讓AV智能電網更好地與更大型的智能電網互動,例如AV智能電網可以與客戶的校園智能電網通信。
所有AV系統設備都有望在網絡上通信,用戶可以在智能電網中管理它們,遠程開關機,獲得不同地點的能源消耗情況。新標準使AV設備供應商能夠更輕松提供相關數據,這樣集成商及其客戶就可以做出知情決策。雖然綠色低碳一直被我們掛在嘴上,但是關于AV系統消耗數據一直處于缺失狀態,如果沒有一個全行業的大型歷史數據庫顯示每種類型AV設備通常會消耗多少功能率,這就很難創建一個基準,讓廠商和集成商在設計節能設備和系統時進行參考。
新標準同樣也是InfoComm其他倡議的補充,之前的STEP是一個類似于LEED認證的評級系統,而這個能源管理標準則更多的是考慮如何讓行業形成對于能源使用的意識,它并不需要設定一個最大化使用的標準?,F在,大廈中其他的耗電設備,如照明、空調等,都被業主納入到能耗預算中,AV系統同樣需要加入這一運動。
能源管理應用
追蹤房間或者大廈內的能源消耗,生成用于分析的數據來降低成本,這種概念正在獲得越來越多的關注和響應。一些公司也專門推出了針對能源管理的解決方案,將這種概念變為現實。
快思聰的Fusion EM?是其中之一,它是一個可擴展的、冗余架構的平臺,能夠監控和管理燈光、能源使用和AV設備,同時提供遠程幫助桌面、房間排程和設備跟蹤工具??梢愿櫵械臒艄庳撦d,并通過柱狀圖顯示實時和歷史能源消耗情況。點擊其中的一組或單個房間,可瀏覽實時和歷史能源使用。Fusion EM的數據采用GLPP、GLPAC、GLS-EM-MCU或者其他能源儀表設備收集的實時數據。它還能夠輕松適應在耗電峰值期間減少能源使用的預定規則,快速調節制冷、制熱點,改變空置房間的超時設置和編輯最大亮度水平。當需求響應模式激活的時候,可以確保每個房間都可以根據需求響應設置來定義。
TSL的電源管理家族也能夠幫助系統的管理者隨時隨地監控所有機架安裝的設備,可監控的內容包括:保險絲狀態、插座電源消耗、機架設備的綠色功率指標、機架溫度、機架輸入電壓、總電源消耗等。可以實現多種遠程操作,包括:每個設備的重啟、管理和跟蹤能源消耗情況、在工作時間之外對設備集中斷電等。
在今天這樣一個對成本敏感和環境危機的時代,通過提高能源效益可以對抗全球變暖和經濟壓力。雖然智能電網在中國才剛剛起步,業主的能源管理意識尚待形成,但是面對電網超載和供需矛盾,從源頭進行管理、降低功耗已經勢在必行。