一. 前言

現(xiàn)代大型建筑數(shù)量眾多，建筑功能各有不同：商業(yè)、辦公、展覽、教育、醫(yī)療等等，但是共同點(diǎn)就是能耗高、配套機(jī)電設(shè)備眾多，人員流動(dòng)大，這給管理帶來很大的挑戰(zhàn)。大型建筑數(shù)字化智能化管理主要存在以下幾個(gè)“痛點(diǎn)”：

1.1 智能化水平不足：大型建筑配電系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)管線錯(cuò)綜復(fù)雜，機(jī)電設(shè)備較多，需要配備智能化系統(tǒng)來輔助管理，提升建筑可用性和安全性，同時(shí)，智能化系統(tǒng)有助于實(shí)時(shí)了解建筑的能源消耗，為節(jié)約能源成本提供支持。

1.2 信息孤島難打破：部分建筑內(nèi)部子系統(tǒng)數(shù)量較多，廠家各異，系統(tǒng)類型多，各業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)并存，數(shù)據(jù)不能有效共享和互通，數(shù)據(jù)難以集中，不能有效利用。同時(shí)對(duì)使用人員的要求比較高，需要學(xué)習(xí)多套系統(tǒng)的使用；

1.3 機(jī)電運(yùn)維難度大：對(duì)建筑內(nèi)部的供、配、用電情況運(yùn)行保障能力弱，專業(yè)性不強(qiáng)，很多還在使用非常傳統(tǒng)的人工抄表、目視巡檢的方式，對(duì)隱藏的風(fēng)險(xiǎn)缺乏預(yù)知能力；

1.4 運(yùn)營(yíng)管理壓力大：大型建筑往往商戶、租戶數(shù)量較多，人員流動(dòng)很大，運(yùn)營(yíng)管理也面臨著相當(dāng)大的壓力和風(fēng)險(xiǎn)，包括消防風(fēng)險(xiǎn)、商租戶管理困難、能源收費(fèi)困難等諸多問題；

二. 用戶真實(shí)需求

2.1 能源供應(yīng)要可靠

通過智能化系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建筑能源、機(jī)電設(shè)備和環(huán)境等運(yùn)行情況，保障能源可靠供應(yīng)。

2.2 設(shè)備運(yùn)維要高效

通過科技手段來管理建筑內(nèi)數(shù)量眾多的機(jī)電設(shè)備、暖通設(shè)備，提高運(yùn)維管理效率。

2.3 能源收費(fèi)要精確

通過高效的手段收取商戶租戶的租金、能源費(fèi)用，并保障建筑公共區(qū)域能源成本合理公攤給使用者。

2.4 能源成本要降低

診斷能耗水平，降低建筑能源成本，降低碳排放。

2.5 安全運(yùn)營(yíng)很重要

關(guān)注建筑內(nèi)部消防安全、環(huán)境安全和用能安全。

2.6 能源收費(fèi)要精確

通過高效的手段收取商戶租戶的租金、能源費(fèi)用，并保障建筑公共區(qū)域能源成本合理公攤給

使用者。

2.7 學(xué)習(xí)使用要方便

方便訪問，學(xué)習(xí)難度小，使用成本低。

三. 解決方案

在建筑供配電系統(tǒng)的各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝各類監(jiān)測(cè)、分析、保護(hù)、治理裝置；通過先進(jìn)的控制、計(jì)量、通信等技術(shù)，將市政電網(wǎng)、分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車、主要負(fù)荷聚合在一起，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑供、配、用電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、能耗分析、能源計(jì)費(fèi)和智能控制，通過圖形和預(yù)警幫助管理者實(shí)時(shí)掌握配電系統(tǒng)運(yùn)行狀況，分析建筑用能數(shù)據(jù)，并可通過智能控制實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

針對(duì)現(xiàn)代大型建筑能耗高、運(yùn)維難、信息孤島等管理痛點(diǎn)，安科瑞構(gòu)建了覆蓋供配電監(jiān)控、能耗分析、電氣安全、綜合計(jì)費(fèi)等模塊的一體化解決方案，結(jié)合光伏儲(chǔ)能、智能照明等系統(tǒng)，滿足用戶對(duì)能源可靠供應(yīng)、高效運(yùn)維、精確計(jì)費(fèi)等需求。

3.1 設(shè)計(jì)要求

3.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

3.3 功能模塊

四. 系統(tǒng)平臺(tái)介紹

4.1 建筑供配電監(jiān)控

建筑變電所連接市政電網(wǎng)，是建筑電能的重要甚至是一來源，是保障建筑可靠供電的核心場(chǎng)所，需要對(duì)建筑變電所進(jìn)行方位的監(jiān)視和控制，實(shí)時(shí)掌握電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

A. 對(duì)中低壓配電涉及的變壓器、開關(guān)、無功補(bǔ)償柜、直流屏、母排及電纜等配電相關(guān)設(shè)備的電氣參數(shù)、狀態(tài)、溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)出故障報(bào)警信息；

B. 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開關(guān)柜內(nèi)路斷路器、手車、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、地刀開關(guān)的分合狀態(tài)，斷路器彈簧儲(chǔ)能狀態(tài)及遠(yuǎn)方就地控制狀態(tài)；

C. 實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所溫濕度、水浸、煙感、門磁、空調(diào)等環(huán)境量的監(jiān)視和控制，保證變配電環(huán)境符合設(shè)備運(yùn)行要求；

D. 當(dāng)出現(xiàn)電力故障時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，自動(dòng)、迅速、有選擇的將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，保護(hù)一次設(shè)備，防止事故擴(kuò)散，迅速恢復(fù)供電，并可記錄故障波形，供后續(xù)進(jìn)行故障分析.

4.2 建筑能耗分析

3.3 電氣安全

3.4 能源綜合計(jì)費(fèi)

預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)：支持先付費(fèi)/后付費(fèi)模式，減少物業(yè)墊付電費(fèi)風(fēng)險(xiǎn)；水費(fèi)、電費(fèi)、物業(yè)同平臺(tái)繳費(fèi)，減少收費(fèi)環(huán)節(jié)；公共區(qū)域電費(fèi)分?jǐn)?，減少物業(yè)運(yùn)營(yíng)成本；惡性負(fù)載識(shí)別，減少用電安全隱患；定時(shí)通斷電，用電時(shí)間管理。

3.5 智能照明控制

中央控制：通過上位機(jī)集中控制

區(qū)域控制：區(qū)域照明一鍵開關(guān)

感應(yīng)控制：紅外/光照度/雷達(dá)/微動(dòng)感應(yīng)

定時(shí)控制：設(shè)定時(shí)間自動(dòng)開關(guān)

聯(lián)動(dòng)控制：接受外部條件聯(lián)動(dòng)控制

場(chǎng)景控制：預(yù)先設(shè)置不同場(chǎng)景進(jìn)行切換

3.6 光光伏儲(chǔ)能充電樁

安科瑞微電網(wǎng)系統(tǒng)解決方案涵蓋分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、戶用光儲(chǔ)一體化系統(tǒng)、充電樁運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)等。

安科瑞通過各類硬件結(jié)合軟件解決方案，幫助用戶將分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車、電能路由器聚合在一起，靈活調(diào)整微電網(wǎng)控制策略并下發(fā)給儲(chǔ)能、充電樁、逆變器等系統(tǒng)與設(shè)備，保證企業(yè)微電網(wǎng)始終安全、可靠、節(jié)約、高效、經(jīng)濟(jì)、低碳的運(yùn)行。

A.分布式儲(chǔ)能管理方案

五. 系統(tǒng)平臺(tái)功能界面

5.1 電力監(jiān)控

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高低壓配電柜的電壓、電流、功率等電力參數(shù)，實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)。

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各配電室溫濕度、煙感、門磁、水浸、有害氣體等環(huán)境參數(shù)，有害氣體超標(biāo)聯(lián)動(dòng)排風(fēng)系統(tǒng)。

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵供配電設(shè)備運(yùn)行情況，如變壓器、柴油發(fā)電機(jī)、UPS、直流屏等。

5.2 能耗分析

5.3 電氣安全

漏電監(jiān)測(cè)，電氣接點(diǎn)測(cè)溫，隔離電源絕緣監(jiān)測(cè)。

監(jiān)測(cè)各電氣接點(diǎn)、母排溫度并實(shí)時(shí)預(yù)警；

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)0.4kV饋線漏電電流，異常時(shí)報(bào)警；

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隔離電源狀態(tài)，發(fā)生異常時(shí)報(bào)警；

5.4 綜合計(jì)費(fèi)管理

對(duì)建筑內(nèi)用電、用水實(shí)現(xiàn)能源預(yù)收費(fèi)，實(shí)現(xiàn)先繳費(fèi)、后用能；

電費(fèi)可分為基礎(chǔ)電費(fèi)、尖峰平谷電費(fèi)、力調(diào)電費(fèi)、公攤電費(fèi)等，并提供電費(fèi)賬單；

提供能源財(cái)務(wù)報(bào)表

5.5 智能照明

對(duì)建筑內(nèi)照明進(jìn)行集中管理，包括公共區(qū)域、停車庫(kù)照明；

通過系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集中控制、定時(shí)控制、光照度感應(yīng)控制、人體感應(yīng)控制、區(qū)域控制等；

對(duì)光照度有要求的特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)調(diào)光控制；

對(duì)停車庫(kù)實(shí)現(xiàn)雷達(dá)感應(yīng)控制。

5.6 分布式光伏

接入建筑分布式光伏電站發(fā)電數(shù)據(jù)，采集光伏逆變器、并網(wǎng)柜數(shù)據(jù)，并進(jìn)行日、月、年、累計(jì)收益分析和減排分析；

顯示逆變器詳細(xì)數(shù)據(jù)，包括逆變器信息、實(shí)時(shí)發(fā)電功率、日/月/年發(fā)電量、收益、發(fā)電功率及發(fā)電量趨勢(shì)曲線、直流側(cè)和交流側(cè)數(shù)據(jù)等；

實(shí)時(shí)顯示光伏電站一次接線圖，光伏組串直流/交流側(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

5.7 有序充電

監(jiān)控電動(dòng)自行車充電樁、汽車充電樁的實(shí)時(shí)狀態(tài)，包括離線、故障、充電中、空閑等；

監(jiān)控變壓器負(fù)荷并對(duì)充電樁進(jìn)行功率控制；

對(duì)平臺(tái)和充電樁的運(yùn)營(yíng)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并生成財(cái)務(wù)報(bào)表和運(yùn)營(yíng)報(bào)告，包括用戶充值信息、充電量/充電金額/充電時(shí)長(zhǎng)等充電信息、用戶充值記錄、用戶消費(fèi)記錄等。

5.8 環(huán)境監(jiān)測(cè)

展示變配電站內(nèi)的環(huán)境狀態(tài)（包括當(dāng)前環(huán)境溫度值、濕度值、水浸、煙感、開關(guān)門狀態(tài)、當(dāng)日溫度曲線、當(dāng)日濕度曲線、噪聲、局部放電、紅外、SF6氣體監(jiān)測(cè)、振動(dòng)和粉塵信息等）。當(dāng)日溫度曲線和當(dāng)日濕度曲線是用多個(gè)溫濕度傳感器同一時(shí)刻的最大值所描繪出的曲線，該曲線標(biāo)示了最大值、最小值和平均值

5.9 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)治理

監(jiān)測(cè)各進(jìn)線回路電能質(zhì)量，包括電壓暫降、暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)、諧波畸變等數(shù)據(jù)波形記錄，進(jìn)而判斷配電系統(tǒng)擾動(dòng)方向，生成電能質(zhì)量分析報(bào)告。

有源濾波裝置和無功補(bǔ)償裝置對(duì)0.4kV側(cè)電能質(zhì)量進(jìn)行補(bǔ)償和治理，系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有源濾波裝置和無功補(bǔ)償裝置運(yùn)行情況，確保電能質(zhì)量符合生產(chǎn)要求。

5.10 后臺(tái)報(bào)警

報(bào)警分類分級(jí)，報(bào)警訂閱，報(bào)警記錄，報(bào)警統(tǒng)計(jì)，語音播報(bào)。

5.11 手機(jī)APP

配置重要設(shè)備包括變壓器、電氣柜、高壓電纜、空調(diào)主機(jī)、水泵等設(shè)備信息，配置設(shè)備二維碼；

流程化運(yùn)維巡檢、自動(dòng)發(fā)布任務(wù)、巡檢節(jié)點(diǎn)跟蹤、缺陷處理跟進(jìn)、報(bào)警聯(lián)動(dòng)消警、平臺(tái)、APP通知；

定期為用戶生成月度報(bào)告、內(nèi)容可在線編輯、定期郵箱發(fā)送、變電所環(huán)境監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析與評(píng)估、整改建議參考。

5.12 支持3D可視化

對(duì)變電所/配電房?jī)?nèi)的開關(guān)柜和環(huán)境進(jìn)行3D高仿真建模，將運(yùn)行數(shù)據(jù)與設(shè)備進(jìn)行綁定，讓用戶更直觀的了解供配電運(yùn)行情況，更準(zhǔn)確的定位故障點(diǎn)。

5.13 整體運(yùn)行流程

A. 節(jié)能診斷

首先統(tǒng)計(jì)建筑內(nèi)部用電數(shù)據(jù)，并按照照明插座、空調(diào)、動(dòng)力和特殊用電進(jìn)行分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，并按照區(qū)域、部門統(tǒng)計(jì)能耗，計(jì)算能耗強(qiáng)度(單位面積能耗)，對(duì)標(biāo)比較，診斷能耗異常并制定管理措施，通過管理系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督約束。

B.節(jié)能控制

通過AcrelEMS系統(tǒng)對(duì)照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行策略管理，通過光照度感應(yīng)控制、定時(shí)控制、紅外感應(yīng)控制等方式節(jié)約照明能源，通過對(duì)空調(diào)控制面板進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)控制，從而節(jié)約照明能源和空調(diào)能源。

C. 新能源策略

根據(jù)建筑用能特點(diǎn)，計(jì)算合適的光伏安裝容量，并通過對(duì)光伏電站的監(jiān)控保障光伏發(fā)電正常運(yùn)行。可配置儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)節(jié)建筑負(fù)荷曲線，降低峰值電費(fèi)消耗。

如此循序漸進(jìn)，一步一步綜合可實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能降耗10%~25%。

六 . 案例分享

6.1 世界城光谷步行街

本項(xiàng)目有3個(gè)變電所，6個(gè)變壓器，T1、T2變電所位于1#變電所兼10KV配電房，T3、T4位于2#變電所，T5、T6位于3#變電所。

光谷步行街是武漢最大步行街之一，涉及商鋪數(shù)量多，用電負(fù)荷大、用電穩(wěn)定性要求高，需要一套完整的用電管理解決方案。

安科瑞為本次改造提供了完整的軟硬件解決方案，包括10kV/0.4kV電力監(jiān)控系統(tǒng)、光纖測(cè)溫系統(tǒng)、預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)。

AcrelEMS平臺(tái)部署在監(jiān)控中心，上述系統(tǒng)數(shù)據(jù)均接入AcrelEMS平臺(tái)，用戶通過一個(gè)平臺(tái)即可對(duì)整個(gè)商業(yè)廣場(chǎng)的供配用電情況進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理，統(tǒng)一接收?qǐng)?bào)警，減輕了維護(hù)工作量。

10kV/0.4kV變電所接入綜保14臺(tái)、操顯裝置12臺(tái)、臺(tái)變壓器溫控儀6臺(tái)、直流屏1個(gè)、電力儀表330多個(gè)；預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)共接入電表近454塊、水表372塊；光纖測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)備8通道，設(shè)計(jì)測(cè)溫距離5KM；智能照明系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器92臺(tái)，640個(gè)回路；

6.2 上海八萬人體育場(chǎng)

上海體育場(chǎng)承擔(dān)世俱杯決賽重任，用電負(fù)荷大、電能質(zhì)量要求高、用電穩(wěn)定性要求高，需要一套完整的用電管理解決方案。

安科瑞為本次改造提供了完整的軟硬件解決方案，包括35kV綜自系統(tǒng)、10kV/0.4kV電力監(jiān)控系統(tǒng)、建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、余壓監(jiān)控系統(tǒng)、有源濾波（APF）治理裝置。

AcrelEMS平臺(tái)部署在監(jiān)控中心，上述系統(tǒng)數(shù)據(jù)均接入AcrelEMS平臺(tái)，用戶通過一個(gè)平臺(tái)即可對(duì)整個(gè)體育場(chǎng)的供配用電情況進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理，統(tǒng)一接收?qǐng)?bào)警，減輕了維護(hù)工作量。同時(shí)，按照政府要求，AcrelEMS平臺(tái)還將供配電運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳至上海市體育建筑綜合管理平臺(tái)。

35kV變電所接入綜保25臺(tái)、有載調(diào)壓設(shè)備2臺(tái)、變壓器溫控儀2個(gè)、直流屏2個(gè)；

10kV變電所接入綜保14臺(tái)、變壓器溫控儀8臺(tái)、直流屏2個(gè)、電力儀表570多個(gè)；

能耗系統(tǒng)共接入電表近170塊、水表11塊；電氣火災(zāi)監(jiān)控儀表137個(gè)；消防設(shè)備電源監(jiān)控設(shè)備167個(gè)；防火門監(jiān)控設(shè)備51個(gè)；余壓監(jiān)控設(shè)備23個(gè)；有源濾波裝置8臺(tái)；

6.3黃石科創(chuàng)中心

黃石科技城一期項(xiàng)目科創(chuàng)中心已建成投入使用，建設(shè)有展示大廳、科創(chuàng)大廈、公寓式酒店、創(chuàng)新大廈、國(guó)投大廈、會(huì)議中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新中心、定制化研發(fā)辦公樓等。

作為光谷科創(chuàng)大走廊黃石功能區(qū)的重要節(jié)點(diǎn)，黃石科技城承擔(dān)著打造黃石科技創(chuàng)新高地的重要使命，需要一套完整全面的一體化管理平臺(tái)，保證科創(chuàng)中心用電的可靠、安全、節(jié)約、高效、低碳。

6.4 其他案例

七. 結(jié) 語

大型建筑智能化管理是提升運(yùn)營(yíng)效率、保障能源安全與降低能耗成本的必然選擇。通過安科瑞一體化平臺(tái)集成監(jiān)測(cè)、分析與控制功能，能夠有效解決信息孤島、運(yùn)維復(fù)雜及能源管理難題，實(shí)現(xiàn)可靠、高效、低碳的運(yùn)行目標(biāo)。案例實(shí)踐表明，智能化系統(tǒng)不僅顯著提升管理精度與響應(yīng)速度，更為建筑可持續(xù)運(yùn)營(yíng)提供堅(jiān)實(shí)支撐。未來，持續(xù)優(yōu)化系統(tǒng)集成與數(shù)據(jù)應(yīng)用，將是建筑數(shù)字化升級(jí)的核心方向。通過多個(gè)實(shí)際案例驗(yàn)證，該方案能實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能降耗 10%-25%，提升運(yùn)營(yíng)安全性與經(jīng)濟(jì)性，為大型建筑數(shù)字化智能化管理提供有力支撐。