王蘭
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:近年來,隨著我國機場建設腳步的加快,機場建設中對能耗管理的自動化程度和要求越來越高。機場在運營中會消耗大量的水、電、氣等各種資源,如何降低機場運營成本,在保持高質(zhì)量服務水平的基礎(chǔ)上減少能耗,將“耗能大戶"轉(zhuǎn)化為“節(jié)能大戶"已成為機場運營管理工作的重點之一。文章利用國內(nèi)前沿科技,綜合了其他大型項目多位能耗設計專家的經(jīng)驗,為蕭山國際機場三期(T4)能耗計量系統(tǒng)打造出了一套適應性強的平臺系統(tǒng),經(jīng)過平臺多階段測試,可保證能耗管理系統(tǒng)正式上線后持續(xù)為機場提供穩(wěn)定的運行服務,減輕機場能耗管理的負擔。
關(guān)鍵詞:綠色機場; 能耗管理;
0項目概況
杭州蕭山國際機場三期(T4)項目位于浙江省杭州市 蕭山區(qū)機場原址,總建筑面積達 150 萬 m2 ,本期建設范圍為新建航站樓及陸側(cè)交通中心工程旅客航站樓及北三指廊。該項目為浙江省大通道建設標志性項目,也是第19屆亞洲運動會重要基礎(chǔ)配套項目,三期擴建整體項目按滿足 2030年機場旅客吞吐量 9000 萬人次要求設計,主要建設新建航站樓(設計能力5000萬人次)、陸側(cè)交通中心53萬m2、 商業(yè)開發(fā)(賓館及辦公)17萬m2、能源中心以及相關(guān)市政 配套設施等,同時在新建航站樓地下配套建設機場高鐵站。三期擴建項目投運后,蕭山機場以“平安、綠色、智慧、 人文"四型機場建設作為重點工作清單,在綠色機場建設方面,杭州蕭山國際機場三期(T4)已獲得綠色建筑設計評價標識。
1系統(tǒng)架構(gòu)及設計要點
多項研究表明,能耗管理整套系統(tǒng)由珠海派諾提供,系統(tǒng)覆蓋本期建 設全部智能電表與水表(智能電表3080塊,智能水表518塊),根據(jù)項目整體設計原則,能耗管理系統(tǒng)前端采集信號 均采用無鹵低煙阻燃耐火B(yǎng)級控制線纜敷設;將前端數(shù)據(jù)通 過控制線纜采集至弱電間內(nèi)的派諾通信管理機,由通信管理機的網(wǎng)絡端口上傳至機場三期的機電綜合網(wǎng),網(wǎng)絡傳輸層及核心層均采用赫斯曼專業(yè)級工業(yè)交換機。
該系統(tǒng)平臺內(nèi)所有數(shù)據(jù)以Web API、http 等方式將分類分項形式通過機電綜合網(wǎng)核心交換機轉(zhuǎn)發(fā)至IBMS接口、電力監(jiān)控系統(tǒng)、熱力交換站系統(tǒng),通過外網(wǎng)(專線)轉(zhuǎn)發(fā) 至杭州市能源管理綜合平臺。
2系統(tǒng)管理平臺性能
能耗綜合管理服務平臺滿足《能源管理體系 要求》(GB/T 23331—2012),作為整個機場能耗統(tǒng)籌管理及日常使用*核心的板塊之一,是機場重點把控的質(zhì)量控制對象。該系 統(tǒng)采用構(gòu)件化的軟件架構(gòu),提供成套工具方便用戶實現(xiàn)數(shù) 據(jù)模型建立、組件裝配、系統(tǒng)界面組態(tài)、系統(tǒng)備份等一系 列完備功能,在該平臺實際開發(fā)以及實際應用上,同時保 證如下性能。
(1)可靠性。平臺具備自診斷功能, 依靠珠海派諾 Pi- MonitorDiagnosis 診斷工具對 CPU、內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)絡等 提供后臺實時監(jiān)測及網(wǎng)絡、硬件故障預警功能,保障平臺 可持續(xù)不間斷工作。
平臺通過對 IIS 應用程序池設置自動定時回收機制, 保障資源的有效利用和及時回收,避免平臺長時間運行導 致的資源不足和癱瘓宕機現(xiàn)象。
平臺通過數(shù)據(jù)倉儲技術(shù)和數(shù)據(jù)預處理技術(shù)對數(shù)據(jù)進行 加工處理,提升訪問性能和可靠性,主要包括可通過異常 數(shù)據(jù)判定規(guī)則對數(shù)據(jù)品質(zhì)進行判斷,識別出負數(shù)、過大、過小、空數(shù)等垃圾數(shù)據(jù),結(jié)合告警規(guī)則判斷并產(chǎn)生告警事 件;將小時、天、月、年等顆粒度的能耗數(shù)據(jù)按分類、分區(qū) 域等多種維度進行匯總。
(2)易用性。易用性是平臺性能的重要體現(xiàn)之一,由系統(tǒng)平臺架構(gòu)師引導,依據(jù)運營方會議或書面形式提供后 續(xù)設計需要的資料,明確 UI 風格、操作習慣、功能提示等 方面,所有的功能界面與操作流程保持一致,并為其提供 豐富的列表指示、幫助文檔以及符合要求的操作說明書等,使用戶操作易于掌握和使用,減輕操作者的負擔,軟件使用滿意度高。
(3)可維護性。該平臺可在不影響其他模塊的情況下,修復現(xiàn)有平臺中的問題或缺陷,并擁有完善的異常日志管 理模塊,當出現(xiàn)異常狀況時可提供詳細的異常信息。同時,可為運營方單獨提供操作性強的維護手冊,在發(fā)生問題后 運營方可根據(jù)錯誤代碼在手冊中檢索問題處理的詳細步驟 與方法。
(4)集成能力。該項目要求平臺具備高度集成能力,利用第三方接口服務,直接跳轉(zhuǎn)訪問其他系統(tǒng)應用或從其他系統(tǒng)接入數(shù)據(jù),平臺和應用系統(tǒng)的集成分專業(yè)類別不同,也有不同的集成深度,主要包括信息共享、流程統(tǒng)一、數(shù)據(jù)互動等。
3系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理流程
數(shù)據(jù)采集服務主要實現(xiàn)對計量儀表的原始數(shù)據(jù)、人工 錄入數(shù)據(jù)、第三方系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的采集、存儲和轉(zhuǎn)發(fā)。
平臺支持多種標準協(xié)議采集或第三方系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā), 同時具備快速規(guī)約開發(fā)能力,根據(jù)設計要求,該平臺支持 通過 Modbus TCP、Modbus RTU、IEC104 等標準協(xié)議采集設 備數(shù)據(jù), 支持通過 Web Service、Web API、OPC、ODBC 等 標準協(xié)議采集第三方系統(tǒng)數(shù)據(jù)。通過對異常數(shù)據(jù)或不完整 數(shù)據(jù)進行自動補采,針對無法補采的數(shù)據(jù)可提供算法修復 或人工補錄修復,常用的數(shù)據(jù)修復算法有平均值算法和歷 史插值算法等。
4平臺組態(tài)
能源管理系統(tǒng)采用構(gòu)件化的軟件技術(shù)設計,每個功能模塊都是由多個質(zhì)量可靠的獨立組件搭建而成,每個組件實現(xiàn)特定的業(yè)務。功能業(yè)務及界面模塊也可自由組態(tài),只需很小的改動即可快速響應用戶需求的變更,大幅度提高了軟件效率和用戶滿意度。
該機場通過 Pi-ModelManager 工具對區(qū)域、分類分項、配電等數(shù)據(jù)模型進行自定義,自定義內(nèi)容包括模型類別、 名稱、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)源等。
平臺組件的數(shù)據(jù)源及顯示方式可根據(jù)需要進行組態(tài)配 置,即同一個組件針對不同應用場景可配置顯示單維度數(shù)據(jù)圖、多維度數(shù)據(jù)圖、多種數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式組合等不同內(nèi)容及方式表現(xiàn)。平臺也可配置多個組件聯(lián)動顯示,當一個組件顯示內(nèi)容發(fā)生變化時,會聯(lián)動其他組件同步刷新顯示, 實現(xiàn)多個組件之間的互聯(lián)互通。
運營單位可通過Pi-ModelManager 關(guān)聯(lián)的 SVG 組態(tài)工具進行圖形組態(tài),該工具提供圖元編輯、事件綁定、數(shù)據(jù)綁定等功能。
5機場能耗管理平臺的系統(tǒng)集成
平臺支持應用集成和數(shù)據(jù)集成兩種方式,可集成第三方系統(tǒng)或設備的數(shù)據(jù),實現(xiàn)多個系統(tǒng)之間的信息互通和共享。通過“共享 Cookie"的單點登錄方式實現(xiàn)與第三方系統(tǒng)的集成,用戶在瀏覽器端輸入具備相關(guān)權(quán)限的賬號密碼 登錄平臺后,無須再次認證即可訪問其他已集成的第三方系統(tǒng),在同一個系統(tǒng)上實現(xiàn)多個系統(tǒng)的操作和應用。
6機場能耗管理平臺管理層的安全設計
該系統(tǒng)采用異地容災、統(tǒng)一管理的方式,每天執(zhí)行一次增量備份,每30d 執(zhí)行一次完整備份,通過網(wǎng)絡將備份 數(shù)據(jù)存放至異地IDC機房托管,并制訂相應的災難恢復計劃。一旦災難發(fā)生,異地數(shù)據(jù)備份管理軟件通過互聯(lián)網(wǎng)將備份數(shù)據(jù)傳至主機系統(tǒng),可在極短時間內(nèi)完成數(shù)據(jù)切換, 保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
當系統(tǒng)發(fā)生硬件等故障時,系統(tǒng)前端采集器可支持數(shù) 據(jù)30d的存儲時間,待恢復正常后進行數(shù)據(jù)重傳。數(shù)據(jù)采集設備具備良好的自恢復能力,出現(xiàn)異常時,可以自動重連,恢復通信能力,還可以根據(jù)需要進行遠程系統(tǒng)修改和升級。
在整條采集數(shù)據(jù)鏈傳輸采用加密的私有協(xié)議,在沒有密鑰的情況下,無法解析出原始數(shù)據(jù),可有效保障數(shù)據(jù)從計量設備到采集器之間的傳輸安全。
平臺提供完善的權(quán)限管理和驗證功能,嚴格定義不同級別用戶的頁面權(quán)限、數(shù)據(jù)權(quán)限和操作權(quán)限,確保不同角色用戶登錄系統(tǒng)后僅能查看和操作已授權(quán)的界面和數(shù)據(jù), 保證平臺數(shù)據(jù)的安全性。
7能耗預測分析
機場的能耗預測分析與天氣、旅客量、航班數(shù)等因素 的關(guān)聯(lián)性較大,且與時間呈周期性相關(guān)。因此,能源管理系統(tǒng)可根據(jù)歷史能耗數(shù)據(jù),結(jié)合未來一段時間的天氣情況、航班數(shù)等數(shù)據(jù)預測未來能耗,幫助機場管理人員進行能源調(diào)度,合理規(guī)劃安排照明、空調(diào)等設備的啟停使用。另外,能耗預測及趨勢分析技術(shù)還可幫助機場財務人員完成年度用能費用預算。
8 Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺
(1)概述
Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺,建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標準,為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務的平臺。用戶僅需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器,選配網(wǎng)關(guān),自行安裝后掃碼即可使用手機和電腦得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務。
該平臺提供數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電管理、預付費管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運維管理等功能,并支持多平臺、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問。
(2)應用場所
本平臺適用于公寓出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統(tǒng)集成商、小型物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業(yè)能耗、智能燈塔、電力運維等領(lǐng)域。
(3)平臺結(jié)構(gòu)
(4)平臺功能
◆電力集抄
電力集抄模塊可以實現(xiàn)對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、分析、預警及綜合展示,以保證配電室的環(huán)境友好。在智能化方面實現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測'、遙信、遙控控制,對系統(tǒng)進行綜合檢測和統(tǒng)一管理;在數(shù)據(jù)資源管理方面,可以顯示或查詢供配電室內(nèi)各設備運行(包括歷史和實時參數(shù),并根據(jù)實際情況進行日報、月報和年報查詢或打印,提高工作效率,節(jié)約人力資源。
變壓器監(jiān)控
配電圖
◆能耗分析
能耗分析模塊采用自動化、信息化技術(shù),實現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過程的自動化、科學化管理,使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有機結(jié)合起來,運用先進的數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù),進行離線生產(chǎn)分析與管理,實現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度,優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、有效利用能源,提高能源質(zhì)量、降低能源消耗,達到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。
能耗概況
◆預付費管理
1)登陸管理:管理操作員賬戶及權(quán)限分配,查看系統(tǒng)日志等功能;
2)系統(tǒng)配置:對建筑、通訊管理機、儀表及默認參數(shù)進行配置;
3)用戶管理:對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠程分合閘、批量操作及記錄查詢等操作;
4)售電管理:對已開戶的表進行遠程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作;
5)售水管理:對已開戶的表進行遠程售水、退水、記錄查詢等操作;
6)報表中心:提供售電、售水財務報表、用能報表、報警報表等查詢,本系統(tǒng)所有的報表及記錄查詢,都支持excel格式導出。
預付費看板
◆充電樁管理
通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預警。云平臺包含了充電收費和充電樁運營的所有功能,包括城市級大屏、交易管理、財務管理、變壓器監(jiān)控、運營分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能。
◆智能照明
智能照明通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對安裝在城市各區(qū)域的室內(nèi)照明、城市路燈等照明回路的用電狀態(tài)進行不間斷地數(shù)據(jù)監(jiān)測,也可以實現(xiàn)定時開關(guān)策略配置及后臺遠程管理和移動管理等,降低路燈設施的維護難度和成本,提升管理水平,并達到一定節(jié)能減掛的效果。
監(jiān)控頁面
◆安全用電
安全用電采用自主研發(fā)的剩余電流互感器、溫度傳感器、電氣火災探測器,對引發(fā)電氣火災的主要因素(導線溫度、電流和剩余電流)進行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析,并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時推送給企業(yè)管理人員,指導企業(yè)實現(xiàn)第一時間的排查和治理,達到消除潛在電氣火災安全隱患,實現(xiàn)“防患于未然"的目的。
◆智慧消防
通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析,幫助實現(xiàn)科學預警火災、網(wǎng)格化管理、落實多元責任監(jiān)管等目標。原先針對“九小場所"和?;飞a(chǎn)企業(yè)無法有效監(jiān)控,本方案適應于所有公建和民建,實現(xiàn)了無人化值守智慧消防,實現(xiàn)智慧消防“自動化"、“智能化"、“系統(tǒng)化"、用電管理“精細化"的實際需求。
(5)系統(tǒng)硬件配置
9結(jié)束語
隨著能耗監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展的深入,各類品牌百家齊放,但對機場項目而言,在整套專業(yè)系統(tǒng)的搭建和應用上更注重具有功能強大、可靠安全、操作方便等特點。文章研究了杭州蕭山國際機場三期(T4)的能耗系統(tǒng)建設實踐,對未來新建的機場項目具有一定的參考意義。
參考文獻
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