電力載波能耗監控系統應用于大型公共建筑實踐探討

李文明 合肥市節能協會劉鳳華 安徽省德諾電子科技有限公司

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電力載波能耗監控系統應用于大型公共建筑實踐探討

李文明 合肥市節能協會
劉鳳華 安徽省德諾電子科技有限公司

介紹了通過低壓電力傳輸技術、電力載波實時通信技術、網絡嵌入技術及組網控制技術等，實現對大型公共建筑能耗的控制和管理，指出了技術的最大的特點是不需要架設網絡專線，只要有電，就能進行數據傳遞。

低壓電力傳輸；電力載波；實時通信；自由組網

電力載波能耗監控系統以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，為大型公共建筑的實時數據采集、開關狀態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。介紹了該系統主要采用分層分布式計算機網絡結構，一般分為3層：監控管理層、網絡通訊層和現場設備層。

1 載波能耗監控系統

（1）監控管理層

監控管理層是人機交互的直接窗口，主要由系統軟件和必要的硬件設備，如工業級計算機、打印機、UPS 電源等組成。監測系統軟件具有良好的人機交互界面，對采集的現場各類數據信息計算、分析與處理，并以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況（見圖1）。

圖1 監控系統工作原理示意圖

（2）網絡通信層

通訊層是數據信息交換的橋梁，負責對現場設備回送的數據信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉達上位機對現場設備的各種控制命令。

（3）現場設備層

現場設備層是數據采集終端以及控制終端，采用具有高可靠性、分布式數據采集器構成數據采集終端，向數據中心上傳存儲的建筑能耗數據。根據監控中心分析反饋的指令，控制終端執行相關的操作動作，管理建筑能耗。

（4）系統功能特點

①建筑用能數據采集功能

計量點統計能耗數據采集

②能源管理基礎數據管理功能

能耗分類、分項管理、能耗設備狀態、能耗限額等

③能耗統計分析功能

水、電、氣、熱等能源統計分析，歷史數據對比分析，分類（分項、區 域）能耗統計數據對比分析，定額管理

④網絡化服務功能

能耗數據集中管理，不同部門按權限訪問或處理數據

⑤數據顯示監控及輸出功能

數據圖表顯示、管理報表打印輸出、設備能耗異常報警

（5）系統優勢分析

通過低壓電力傳輸技術、電力載波實時通信技術、網絡嵌入技術及組網控制技術等，運用此技術的優勢：電力網絡廣泛、無需布線、無需重新開墻鑿洞、不破壞原有環境；電力線傳輸信息、電力線為各種控制設備提供動力能源；“水、電、氣、熱、冷/暖”五大領域的遠程自動抄表、計量收費、通/斷控制、計量考核、定額管理、實時監測、能耗管控等自動化、網絡化、智能化、人性化管理。

2 經濟效益分析

電力載波能耗監控系統免除了傳統的能耗監控系統需要對建筑整體布設專線通訊，節約了大量的人工費、材料費，縮短了建設周期，其綜合技術性能也超過了傳統的能耗監控系統的效果，大大降低了人工管理成本，降低了建筑運營成本。電力載波能耗監控系統與傳統弱電能耗監控系統成本和節能效果比較：

以合肥市濱湖壽春中學男生宿舍樓1號為例，建筑總面積約為11 200 m2，幾方面節能效益如下。

（1）照明控制

對5～10層學生公寓進行照明控制，定時開、關照明、遠程控制；可延長照明產品的使用壽命，降低能耗20%。

（2）空調控制

對5～16層學生和教師公寓進行空調控制，遠程開關、定時開關，降低能耗20%。

（3）智能限電

對11～16層教師公寓進行限電控制，人性化避免用電超標，避免使用大功率用電設備，降低能耗。

（4）數據監測

對11～16層教師公寓進行水表監測，遠程抄讀、直觀便捷。對熱水出水口進行閥門控制，定時開關、遠程控制、避免浪費，延長閥門使用壽命。

3 社會效益分析

3.1 實現多領域能耗監控統一平臺

電力載波能耗監控系統很好的解決了綜合建筑體中多領域能耗統計、控制平臺無法統一實現的問題，并且整個系統借助建筑體中原有的電力網絡來進行數據通訊，不用破壞建筑體原本結構，不影響建筑體的正常使用，對與歷史建筑的節能保護意義重大，工序簡單、操作方便，降低了建筑能耗，實現了多領域的能耗監控統一管理平臺。

3.2 縮短項目建設時間

電力載波能耗監控系統只需要在控制區域的低壓變壓器下安裝一臺集中器，在需要采集和控制的終端就近取電安裝采集控制器，整個系統的硬件就假設完畢，再經過后臺軟件的調試，即可完成全系統的投入使用。整個系統從安裝到調試結束的時間遠遠小于弱電系統安裝設備、穿管布線、系統調試所用的時間，項目建設周期大大縮短。

3.3 減少節能系統建設的總造價

電力載波能耗監控系統的架構借助建筑體中電力網絡實現，減少了網絡布線的材料和人工成本，并且系統所有的設備及軟件可遷移性強，不產生二次投資成本，大大保護用戶的投資成本。采用本系統可節約人工費、材料費、避免建筑體遷移時二次投資費等，經濟社會效益明顯提高。

Practice and Discussion on Power Line Carrier Energy Consumption Surveillance System Applied in Large Public Building

Li Wenming Hefei Energy Conservation Association
Liu Fenghua Anhui Province Node Electronics Science and Technology Co.，Ltd

The article introduces low voltage power line transmission technology， power line carrier real-time communication technology， network embedded technology and network control technology. It realizes control and management for large public building energy consumption and points out that it is feasible to carry out data transmission if there is power line without building up special network， which is the biggest advantage of this technology.

Low Voltage Power Line Transmission， Power Line Carrier，Real-Time Communication， Free Networking

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2016.07.012