电力载波能耗监控系统应用于大型公共建筑实践探讨

李文明 合肥市节能协会刘凤华 安徽省德诺电子科技有限公司



电力载波能耗监控系统应用于大型公共建筑实践探讨

李文明 合肥市节能协会
刘凤华 安徽省德诺电子科技有限公司

介绍了通过低压电力传输技术、电力载波实时通信技术、网络嵌入技术及组网控制技术等，实现对大型公共建筑能耗的控制和管理，指出了技术的最大的特点是不需要架设网络专线，只要有电，就能进行数据传递。

低压电力传输；电力载波；实时通信；自由组网

电力载波能耗监控系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，为大型公共建筑的实时数据采集、开关状态监测及远程管理与控制提供了基础平台，它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统。介绍了该系统主要采用分层分布式计算机网络结构，一般分为3层：监控管理层、网络通讯层和现场设备层。

1 载波能耗监控系统

（1）监控管理层

监控管理层是人机交互的直接窗口，主要由系统软件和必要的硬件设备，如工业级计算机、打印机、UPS 电源等组成。监测系统软件具有良好的人机交互界面，对采集的现场各类数据信息计算、分析与处理，并以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况（见图1）。

图1 监控系统工作原理示意图

（2）网络通信层

通讯层是数据信息交换的桥梁，负责对现场设备回送的数据信息进行采集、分类和传送等工作的同时，转达上位机对现场设备的各种控制命令。

（3）现场设备层

现场设备层是数据采集终端以及控制终端，采用具有高可靠性、分布式数据采集器构成数据采集终端，向数据中心上传存储的建筑能耗数据。根据监控中心分析反馈的指令，控制终端执行相关的操作动作，管理建筑能耗。

（4）系统功能特点

①建筑用能数据采集功能

计量点统计能耗数据采集

②能源管理基础数据管理功能

能耗分类、分项管理、能耗设备状态、能耗限额等

③能耗统计分析功能

水、电、气、热等能源统计分析，历史数据对比分析，分类（分项、区 域）能耗统计数据对比分析，定额管理

④网络化服务功能

能耗数据集中管理，不同部门按权限访问或处理数据

⑤数据显示监控及输出功能

数据图表显示、管理报表打印输出、设备能耗异常报警

（5）系统优势分析

通过低压电力传输技术、电力载波实时通信技术、网络嵌入技术及组网控制技术等，运用此技术的优势：电力网络广泛、无需布线、无需重新开墙凿洞、不破坏原有环境；电力线传输信息、电力线为各种控制设备提供动力能源；“水、电、气、热、冷/暖”五大领域的远程自动抄表、计量收费、通/断控制、计量考核、定额管理、实时监测、能耗管控等自动化、网络化、智能化、人性化管理。

2 经济效益分析

电力载波能耗监控系统免除了传统的能耗监控系统需要对建筑整体布设专线通讯，节约了大量的人工费、材料费，缩短了建设周期，其综合技术性能也超过了传统的能耗监控系统的效果，大大降低了人工管理成本，降低了建筑运营成本。电力载波能耗监控系统与传统弱电能耗监控系统成本和节能效果比较：

以合肥市滨湖寿春中学男生宿舍楼1号为例，建筑总面积约为11 200 m2，几方面节能效益如下。

（1）照明控制

对5～10层学生公寓进行照明控制，定时开、关照明、远程控制；可延长照明产品的使用寿命，降低能耗20%。

（2）空调控制

对5～16层学生和教师公寓进行空调控制，远程开关、定时开关，降低能耗20%。

（3）智能限电

对11～16层教师公寓进行限电控制，人性化避免用电超标，避免使用大功率用电设备，降低能耗。

（4）数据监测

对11～16层教师公寓进行水表监测，远程抄读、直观便捷。对热水出水口进行阀门控制，定时开关、远程控制、避免浪费，延长阀门使用寿命。

3 社会效益分析

3.1 实现多领域能耗监控统一平台

电力载波能耗监控系统很好的解决了综合建筑体中多领域能耗统计、控制平台无法统一实现的问题，并且整个系统借助建筑体中原有的电力网络来进行数据通讯，不用破坏建筑体原本结构，不影响建筑体的正常使用，对与历史建筑的节能保护意义重大，工序简单、操作方便，降低了建筑能耗，实现了多领域的能耗监控统一管理平台。

3.2 缩短项目建设时间

电力载波能耗监控系统只需要在控制区域的低压变压器下安装一台集中器，在需要采集和控制的终端就近取电安装采集控制器，整个系统的硬件就假设完毕，再经过后台软件的调试，即可完成全系统的投入使用。整个系统从安装到调试结束的时间远远小于弱电系统安装设备、穿管布线、系统调试所用的时间，项目建设周期大大缩短。

3.3 减少节能系统建设的总造价

电力载波能耗监控系统的架构借助建筑体中电力网络实现，减少了网络布线的材料和人工成本，并且系统所有的设备及软件可迁移性强，不产生二次投资成本，大大保护用户的投资成本。采用本系统可节约人工费、材料费、避免建筑体迁移时二次投资费等，经济社会效益明显提高。

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