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网络仪表在智能建筑中的应用
出处:北京爱博精电科技有限公司 作者: 蒋雪娜,孙春杰 发布时间:2012-9-6 9:22:03 浏览 4502 人次 我也投稿
本文主要介绍了基于网络电力仪表的智能建筑配电解决方案。首先概括了智能建筑的特点和需求,然后分析了现有配电解决方案的弊端,进而提出了基于多功能网络电力仪表的电力能源系统解决方案,并分析了该方案的优势。基于网络电力仪表的电力能源系统的跨地域性及实时性等特

一、        智能建筑特点


智能建筑是为了适应现代信息社会对建筑物各功能、环境和高效管理的要求,在传统建筑的基础上发展起来的。随着社会与科学技术的不断发展进步,建筑亦随之朝着智能化的方向发展,其中配电系统的网络智能化更成为智能建筑必不可少的部分,它使得人们能够更有效的管理电能的消耗,减少故障,降低成本。因此,对于智能建筑它应具备三个基本条件:
1.        安全、舒适的环境,即具有消防功能、温度和湿度控制功能以及灯光及其它楼宇设备的控制功能。
2.        智能化的配电系统,可以应对任意电力故障的能力,使用户不受任何损失。
3.        良好的通信网络设施,使大量数据信息能够在大厦内传输并且拥有足够的对外通信设施与通信能力。

二、        基于网络电力仪表的智能配电解决方案的提出


我国引进、制造、应用智能配电产品才不过十几年历史。近十几年来,我国的智能建筑大多采用的比较典型的应用方案是基于数字远传仪表+RS485总线+工控机的单机本地化解决方案。在智能配电发展的初期,该方案把人们从繁重并重复的工作当中解救了出来,只需一人在配电室值守,进行远程数据监控,发现情况能够及时处理。但是随着经济的快速发展,一些集团化公司的规模逐渐扩大,其产业在地域上分布很广,迫切需要对能源使用情况进行远程集中监控和管理。简单的、分散的局域配电网络已经无法满足客户的进一步需求,基于RS-485总线的组网通讯方式的弊端也日益呈现:通讯距离短、通讯速率受限制、对于建筑的地域性要求比较严格等。
通过以上分析我们可以看出,正是由于以上一些应用方面的限制已经使原来的基于RS-485总线方式的配电系统不能满足智能建筑的发展需求,一种新的组网方式迫切需要被开发。
北京爱博精电科技有限公司拥有自主知识产权的AcuSys电力能源管理系统正是针对RS-485系统所存在的弊端所开发的,其特点是网络化仪表、网络化软件、网络化架构。硬件采集层使用该公司生产的Acuvim II系列网络电力仪表,该系列仪表具有全参数测量、双向电能计量、需量分析、电能质量分析、趋势记录、越限报警等功能,几乎满足所有配电应用场合;最为关键的是基于以太网的通讯接口设计,使其能作为一个独立的网络设备接入以太网络,每个表可以单独分配IP地址进行单独寻址,用户可以通过电脑等网络设备浏览其测量参数网页,定制参数数据邮件,也可通过Modbus-TCP/IP协议访问每个参量,进行远端控制。  
《AcuSys电力能源管理系统》是一套基于B/S平台的能源信息服务软件,为个人用户和企业用户提供定制化的电力能源监测、记录和数据分析服务,可帮助客户提升能源管理水平,优化系统运行方式,提高用电效率,减少电力消耗和能源浪费。客户端以Web浏览器访问能源信息服务系统,个人住宅、商业设施、工厂企业用户可便捷地获取各自电力设备及配电系统的实时电力参数、历史记录和电能质量参数,访问定制的个性化电量报表,并支持用户将报表导出或下载,可实现用户定制的高级能源管理、控制和分析功能。 该系统不但可提高用户的用电管理水平,节约能源消耗;还为社会公众提供一种方便的节电管理、能效评价手段,有利于提高全社会节能意识,创建绿色节约型社会。


三、        智能建筑的网络配电组网方法
系统的组网就像构建一个局域网一样容易,甚至如果已有局域网完全可以直接利用现有网络,而无需额外掏一分钱建设费用。在这个系统里,仪表就是网络设备,可以看成是一个个人PC机而无需顾忌其高深的电气原理。局域网通过路由器接入广域网,整个系统便真正有了用武之地。用户就可以在宇宙任何一个有以太网接入的角落轻松访问这些设备,查阅所关心的参数了。
由于智能建筑内已有通讯网络,实施应用网络化配电方案会为客户节约很多资源,同样也会带来很多便利。组网方式如下:
1.分部的子网建设。根据每处智能建筑的结构,搭建总体配电网络。一般建筑内分为配电室和楼层配电箱,在配电室的总进线柜、联络柜、补偿柜、还有各出线柜按照要求安装Acuivim II(配置AXM-NET模块)系列仪表。并将这些仪表接入由集线器、交换机搭建好的网络中;在各楼层可能会有分户电度计量的需求,这时需要在每层配电箱处安装一块Acuivm II网络电力仪表作为总表,将带有电度脉冲输出功能的电度表(如AcuRev1300系列和AcuRev 2000系列等)的电度脉冲输出接入到总表的DI端口,这样可以采集分表的脉冲信号,同样可以进行数据的网络传输。由于智能建筑的每层都会配置网络端口,只需将每层所配置的总表与网口相连,此时便完成了硬件的系统构建。
2.集团监控中心建立。根据集团的规模将各地的建筑划分为不同的监控点,在总部设立总的监控中心,监控中心需要配置通讯服务器、数据服务器、主机和网络打印机等常规组网硬件,并安装AcuSys电力能源管理系统软件,最后将所有设备接入Internet公网中。
3.客户可以随时随地通过移动PC设备及智能手机等通讯设备进行能源管理信息系统的访问,也可以访问每一台底层仪表。
下面给出对于跨地域的智能建筑基于网络仪表的智能配电解决方案示意图。


四、        系统优势
1.        充分利用客户已有的以太网络布线,无需再搭建新的通讯网络;仪表通讯协议与网络设备的通讯协议完全无缝兼容;
2.        利用互联网组成不受地域限制的广域监控系统,可以将分布在全国或世界各地的分支机构配电监控容纳为一体;
3.        无需附加设备即可实现互联网海量数据传输,采用加密传输协议,确保数据安全;
4.        当集中监控系统出现故障时,或用户不设监控系统时,以太网仪表可以孤岛运行。通过网页浏览、数据记录、报警、和邮件发送等功能完成监控任务;
5.        仪表具有4M内存可用于数据记录,即使通信网络瘫痪,也不会影响数据的采集和记录,并可在通讯恢复后,将数据传输到监控中心;
6.        仪表可作为数据集中网关将水、电、气等能源量以及流量、压力等非电物理量通过互联网传输;
7.        并行通讯处理不再受RS485通讯串行通讯的限制,通讯速度10M/100M自适应,最高可达100M。
综上所述,利用网络仪表进行智能配电系统的组网不仅解决了之前系统数据传输的速率、数量和距离等问题,还为智能建筑的使用者节省了大量的人力和物力成本,这最终也回归到了能源管理的轨道,使人们的生产、生活向着绿色节能方向发展。因此,基于网络仪表的智能配电系统的应用不仅关乎到客户自身的利益,也是一项利国利民的伟大创举。


五、        结束语
本文首先介绍了智能建筑的建筑特点,并在分析了当前主流的基于RS-485通信组网的弊端后,给出了基于网络电力仪表组网的AcuSys电力能源管理系统的组网方法,完全实现了跨地域的互联网能源管理方式。鉴于此种基于互联网的电力能源管理系统的跨地域性和其实时性,必将成为今后智能建筑配电管理的发展主流。
Tags: 智能建筑,网络仪表,智能配电,电力能源
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