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，但是共同點就是能耗高、配套機(jī)電設(shè)備眾多，人員流動大，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“痛點”：

1.1 智能化水平不足：大型建筑配電系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)管線錯綜復(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，智能化系統(tǒng)有助于實時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。同時對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，對隱藏的風(fēng)險缺乏預(yù)知能力；

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

二. 用戶真實需求

2.1 能源供應(yīng)要可靠

通過智能化系統(tǒng)建設(shè)，實時監(jiān)測建筑能源、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)的各個關(guān)鍵節(jié)點安裝各類監(jiān)測、分析、保護(hù)、治理裝置；通過先進(jìn)的控制、計量、通信等技術(shù)，將市政電網(wǎng)、分布式電源、儲能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動汽車、主要負(fù)荷聚合在一起，實現(xiàn)對建筑供、配、用電系統(tǒng)的實時監(jiān)測、能耗分析、能源計費(fèi)和智能控制，通過圖形和預(yù)警幫助管理者實時掌握配電系統(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現(xiàn)節(jié)能降耗。

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

3.1 設(shè)計要求

3.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

3.3 功能模塊

四. 系統(tǒng)平臺介紹

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所，需要對建筑變電所進(jìn)行方位的監(jiān)視和控制，實時掌握電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

A. 對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)行實時監(jiān)測，及時發(fā)出故障報警信息；

B. 實時監(jiān)測開關(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)，斷路器彈簧儲能狀態(tài)及遠(yuǎn)方就地控制狀態(tài)；

C. 實現(xiàn)對變電所溫濕度、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，發(fā)出報警信號，自動、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；水費(fèi)、電費(fèi)、物業(yè)同平臺繳費(fèi)，減少收費(fèi)環(huán)節(jié)；公共區(qū)域電費(fèi)分?jǐn)偅瑴p少物業(yè)運(yùn)營成本；惡性負(fù)載識別，減少用電安全隱患；定時通斷電，用電時間管理。

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)/微動感應(yīng)

定時控制：設(shè)定時間自動開關(guān)

聯(lián)動控制：接受外部條件聯(lián)動控制

場景控制：預(yù)先設(shè)置不同場景進(jìn)行切換

3.6 光光伏儲能充電樁

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)、儲能系統(tǒng)、戶用光儲一體化系統(tǒng)、充電樁運(yùn)營管理系統(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、儲能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動汽車、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.分布式儲能管理方案

五. 系統(tǒng)平臺功能界面

5.1 電力監(jiān)控

實時監(jiān)測高低壓配電柜的電壓、電流、功率等電力參數(shù)，實現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調(diào)。

實時監(jiān)測各配電室溫濕度、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)動排風(fēng)系統(tǒng)。

實時監(jiān)測關(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，電氣接點測溫，隔離電源絕緣監(jiān)測。

監(jiān)測各電氣接點、母排溫度并實時預(yù)警；

實時監(jiān)測0.4kV饋線漏電電流，異常時報警；

實時監(jiān)測隔離電源狀態(tài)，發(fā)生異常時報警；

5.4 綜合計費(fèi)管理

對建筑內(nèi)用電、用水實現(xiàn)能源預(yù)收費(fèi)，實現(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；

提供能源財務(wù)報表

5.5 智能照明

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

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

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

對停車庫實現(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、實時發(fā)電功率、日/月/年發(fā)電量、收益、發(fā)電功率及發(fā)電量趨勢曲線、直流側(cè)和交流側(cè)數(shù)據(jù)等；

實時顯示光伏電站一次接線圖，光伏組串直流/交流側(cè)實時數(shù)據(jù)。

5.7 有序充電

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

監(jiān)控變壓器負(fù)荷并對充電樁進(jìn)行功率控制；

對平臺和充電樁的運(yùn)營情況進(jìn)行統(tǒng)計，并生成財務(wù)報表和運(yùn)營報告，包括用戶充值信息、充電量/充電金額/充電時長等充電信息、用戶充值記錄、用戶消費(fèi)記錄等。

5.8 環(huán)境監(jiān)測

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、振動和粉塵信息等）。當(dāng)日溫度曲線和當(dāng)日濕度曲線是用多個溫濕度傳感器同一時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)測治理

監(jiān)測各進(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)擾動方向，生成電能質(zhì)量分析報告。

有源濾波裝置和無功補(bǔ)償裝置對0.4kV側(cè)電能質(zhì)量進(jìn)行補(bǔ)償和治理，系統(tǒng)實時監(jiān)測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 后臺報警

報警分類分級，報警訂閱，報警記錄，報警統(tǒng)計，語音播報。

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、自動發(fā)布任務(wù)、巡檢節(jié)點跟蹤、缺陷處理跟進(jìn)、報警聯(lián)動消警、平臺、APP通知；

定期為用戶生成月度報告、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)分析與評估、整改建議參考。

5.12 支持3D可視化

對變電所/配電房內(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。

5.13 整體運(yùn)行流程

A. 節(jié)能診斷

首先統(tǒng)計建筑內(nèi)部用電數(shù)據(jù)，并按照照明插座、空調(diào)、動力和特殊用電進(jìn)行分項統(tǒng)計，并按照區(qū)域、部門統(tǒng)計能耗，計算能耗強(qiáng)度(單位面積能耗)，對標(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、定時控制、紅外感應(yīng)控制等方式節(jié)約照明能源，通過對空調(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，計算合適的光伏安裝容量，并通過對光伏電站的監(jiān)控保障光伏發(fā)電正常運(yùn)行。可配置儲能系統(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

本項目有3個變電所，6個變壓器，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)、光纖測溫系統(tǒng)、預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)。

AcrelEMS平臺部署在監(jiān)控中心，上述系統(tǒng)數(shù)據(jù)均接入AcrelEMS平臺，用戶通過一個平臺即可對整個商業(yè)廣場的供配用電情況進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理，統(tǒng)一接收報警，減輕了維護(hù)工作量。

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

6.2 上海八萬人體育場

上海體育場承擔(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平臺部署在監(jiān)控中心，上述系統(tǒng)數(shù)據(jù)均接入AcrelEMS平臺，用戶通過一個平臺即可對整個體育場的供配用電情況進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理，統(tǒng)一接收報警，減輕了維護(hù)工作量。同時，按照政府要求，AcrelEMS平臺還將供配電運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳至上海市體育建筑綜合管理平臺。

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

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

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；消防設(shè)備電源監(jiān)控設(shè)備167個；防火門監(jiān)控設(shè)備51個；余壓監(jiān)控設(shè)備23個；有源濾波裝置8臺；

6.3黃石科創(chuàng)中心

黃石科技城一期項目科創(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、國投大廈、會議中心、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，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，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集成監(jiān)測、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，實現(xiàn)可靠、高效、低碳的運(yùn)行目標(biāo)。案例實踐表明，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)營提供堅實支撐。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)字化升級的核心方向。通過多個實際案例驗證，該方案能實現(xiàn)建筑節(jié)能降耗 10%-25%，提升運(yùn)營安全性與經(jīng)濟(jì)性，為大型建筑數(shù)字化智能化管理提供有力支撐。