KANDE-6000大型公建能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)

一、引言

一方面，我國(guó)大型公共建筑能耗巨大，另一方面，我們也缺乏直接數(shù)據(jù)為決策的提供基礎(chǔ)和參考。建科[2008]114號(hào)文（2008-06-24）《關(guān)于印發(fā)國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則的通知》實(shí)施，對(duì)于能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作了具體規(guī)范。因此，必須建立大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)，對(duì)全國(guó)重點(diǎn)城市重點(diǎn)建筑能耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)能耗統(tǒng)計(jì)、能源審計(jì)、能效公示、用能定額和超定額加價(jià)等制度，促使國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑提高節(jié)能運(yùn)行管理水平，為政府政策的制定和決策提供參考。

下面以揚(yáng)州康德的大型公建能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為例。

二、系統(tǒng)構(gòu)成

能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是指通過(guò)對(duì)國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑安裝分類(lèi)和分項(xiàng)能耗計(jì)量裝置，采用遠(yuǎn)程傳輸?shù)仁侄渭皶r(shí)采集能耗數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)建筑能耗的在線監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)分析功能的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的統(tǒng)稱(chēng)^[1]。其中，分類(lèi)能耗是指根據(jù)國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑消耗的主要能源種類(lèi)劃分進(jìn)行采集和整理的能耗數(shù)據(jù)，如：電、燃?xì)?、水等。分?xiàng)能耗是指根據(jù)各類(lèi)能源的主要用途劃分進(jìn)行采集和整理的能耗數(shù)據(jù)，例如，電量分項(xiàng)能耗應(yīng)當(dāng)包括：照明插座用電、空調(diào)用電、動(dòng)力用電、特殊用電。

1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
能耗數(shù)據(jù)采集方式包括人工采集方式和自動(dòng)采集方式。通過(guò)自動(dòng)采集方式采集的數(shù)據(jù)包括建筑分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)和分類(lèi)能耗數(shù)據(jù)，由自動(dòng)計(jì)量裝置實(shí)時(shí)采集，通過(guò)自動(dòng)傳輸方式實(shí)時(shí)傳輸至數(shù)據(jù)中心。

2 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

建筑物能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)計(jì)量裝置所采集的能耗數(shù)據(jù)，通過(guò)RS485接口，并采用TCP／IP通信協(xié)議自動(dòng)并實(shí)時(shí)上傳給數(shù)據(jù)中心，以保證數(shù)據(jù)得到有效的管理和支持高效率的查詢服務(wù)，同時(shí)數(shù)據(jù)傳輸采取一定的編碼規(guī)則，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)及交換的一致性。

3 數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)中心也就是數(shù)據(jù)庫(kù)，接收并存儲(chǔ)其管理區(qū)域內(nèi)監(jiān)測(cè)建筑的能耗數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行處理、分析、展示和發(fā)布。數(shù)據(jù)中心具備設(shè)置數(shù)據(jù)更新的時(shí)間間隔，訪問(wèn)歷史數(shù)據(jù)，報(bào)警，打印報(bào)表，實(shí)時(shí)與歷史曲線，圖表的繪制，并預(yù)留相應(yīng)擴(kuò)展功能。

4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

揚(yáng)州康德電氣KANDE-6000能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、測(cè)控單元為基本工具，為大型公共建筑的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、開(kāi)關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)程管理與控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái)，它可以和檢測(cè)、控制設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要采用分層分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

KANDE-6000系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變配電過(guò)程監(jiān)測(cè)、電能量統(tǒng)計(jì)等。系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，即現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和站控管理層（系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖見(jiàn)附件相關(guān)圖紙）。

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于采集測(cè)量的各類(lèi)型的微機(jī)測(cè)控保護(hù)裝置、多功能電力儀表、直流屏、溫控儀、視頻攝像頭等，也是構(gòu)建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素，肩負(fù)著采集數(shù)據(jù)的重任。本項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層主要是分布于三個(gè)變電所和樓層配電間的多功能電力儀表。

網(wǎng)絡(luò)通訊層

網(wǎng)絡(luò)通訊層主要是由通訊服務(wù)器、 接口轉(zhuǎn)換器件及總線網(wǎng)絡(luò)等組成。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，不同的接口轉(zhuǎn)換器件提供了RS232、RS422、RS485、SPABUS等及以太網(wǎng)等各種接口，組網(wǎng)方式靈活，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊、現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)等類(lèi)型的組態(tài)網(wǎng)絡(luò)。

站控管理層

站控管理層是針對(duì)系統(tǒng)的管理人員或?yàn)g覽參觀者，該層直接面向用戶。該層也是系統(tǒng)的最上層部分，主要是由電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備如計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、UPS等。

1 軟件使用說(shuō)明

1.1用電實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

運(yùn)行桌面有快捷方式“康德KANDE-6000配電監(jiān)測(cè)能耗管理軟件”（該應(yīng)用程序一般位于“D:/ 康德KANDE-6000配電監(jiān)測(cè)能耗管理軟件/康德KANDE-6000配電監(jiān)測(cè)能耗管理軟件展示程序/bin / EnergySystemViewRibbon”）即可啟動(dòng)該“康德KANDE-6000配電監(jiān)測(cè)能耗管理軟件”軟件（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件）的啟動(dòng)畫(huà)面。綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件在該畫(huà)面顯示過(guò)程中加載相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序及數(shù)據(jù)庫(kù)文件。

說(shuō)明：該綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件的運(yùn)行與退出不影響系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和報(bào)表生成。

綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件的啟動(dòng)畫(huà)面持續(xù)顯示數(shù)秒鐘后，即進(jìn)入用電實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)界面。

通過(guò)點(diǎn)擊“用電實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)”項(xiàng)下相應(yīng)的圖標(biāo)，可以查看變電所各回路的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)值列表，該列表形式更加全面的展示了該變電所對(duì)應(yīng)各回路的基本信息、電力實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)信息和該回路采集狀態(tài)信息。

回路基本信息包括：回路所屬變電所、所屬變壓器、所屬配電柜號(hào)、所屬回路編號(hào)、回路名稱(chēng)、該回路所安裝的儀表地址信息等；

電力實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)信息包括：回路相電壓、線電壓、三相電流、有功功率Pz、無(wú)功功率Qz、功率因數(shù)Pf、頻率F和有功電度累計(jì)值Epi；

該回路采集狀態(tài)信息主要是“采集時(shí)間”，即對(duì)該回路儀表最近一次正常通訊的時(shí)刻值；“通訊狀態(tài)”，即儀表處于“通訊正常”，儀表通訊正常；“儀表異常”，當(dāng)前時(shí)刻通訊返回?cái)?shù)據(jù)異常（暫時(shí)性問(wèn)題）；“網(wǎng)絡(luò)異常”，儀表處于斷線狀態(tài)，需檢查儀表是否處于工作狀態(tài)或嘗試斷電恢復(fù)操作。若儀表處于工作狀態(tài)，但一直處于“網(wǎng)絡(luò)異常”狀態(tài)，建議聯(lián)系供應(yīng)商給予更換儀表。

1.2 用電報(bào)表

1.2.1 定時(shí)抄表界面

通過(guò)點(diǎn)擊功能選擇區(qū)域里的“定時(shí)抄表”，功能展示區(qū)域會(huì)顯示所選變電所回路查詢時(shí)間點(diǎn)的各電參量值，報(bào)表支持導(dǎo)出功能，如下圖所示：

1.2.2 回路抄表界面

通過(guò)點(diǎn)擊功能選擇區(qū)域里的“回路抄表”，右側(cè)功能展示區(qū)域會(huì)顯示所選配電回路、所查詢時(shí)間段內(nèi)各整點(diǎn)的電參量值，報(bào)表支持導(dǎo)出功能，如下圖所示：

1.2.3 用電抄表界面

通過(guò)點(diǎn)擊功能選擇區(qū)域里的“用電抄表”，功能展示區(qū)域會(huì)顯示所選變電所，查詢時(shí)間段內(nèi)“起始抄見(jiàn)數(shù)”和“終止抄見(jiàn)數(shù)”，并自動(dòng)統(tǒng)計(jì)用電量形成用電報(bào)表，報(bào)表支持導(dǎo)出功能，如下圖所示：

1.2.4 日?qǐng)?bào)表界面

通過(guò)點(diǎn)擊功能選擇區(qū)域里的“日?qǐng)?bào)表”，功能展示區(qū)域會(huì)顯示所選變電所各配電回路、所查詢?nèi)諆?nèi)各小時(shí)的用電量并形成用電報(bào)表，報(bào)表數(shù)據(jù)支持導(dǎo)出功能，如下圖所示：

點(diǎn)擊某回路，功能展示區(qū)的下半部分會(huì)展示該回路各小時(shí)用電量的棒圖，便于操作者直觀的查看與分析。

1.2.5 月報(bào)表界面

通過(guò)點(diǎn)擊功能選擇區(qū)域里的“月報(bào)表”，功能展示區(qū)域會(huì)顯示所選分變各配電回路、所查詢?cè)聝?nèi)各天的用電量并形成用電報(bào)表，報(bào)表數(shù)據(jù)支持導(dǎo)出功能，界面參考日?qǐng)?bào)表界面。

點(diǎn)擊某回路，功能展示區(qū)的下半部分會(huì)展示該回路各天用電量的棒圖，便于操作者直觀的查看與分析。

1.3 趨勢(shì)分析

1.3.1 電流曲線

通過(guò)點(diǎn)擊功能選擇區(qū)域里的“用電趨勢(shì)”，功能展示區(qū)域會(huì)顯示所選回路所選查詢?nèi)盏腎-t和P-t曲線，如下圖所示：

該功能下，所選回路若有記錄，則界面會(huì)繪制出該參量相對(duì)時(shí)間的曲線。軟件的曲線查詢功能可以支持鼠標(biāo)縮放功能，鼠標(biāo)放置在曲線上顯示相應(yīng)數(shù)值。但曲線縮放有一定范圍，曲線放大到可以查看到展示界面范圍內(nèi)存取最小周期的所有數(shù)據(jù)，曲線縮小到最小可查看每天的趨勢(shì)（按分鐘統(tǒng)計(jì)的曲線）。

1.3.2 電壓曲線

1.4 告警記錄

通過(guò)點(diǎn)擊功能選擇區(qū)域里的“告警記錄”，功能展示區(qū)域會(huì)顯示所有回路所選查詢條件下的所選告警類(lèi)型的記錄信息，如下圖所示：

本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的告警記錄有各個(gè)設(shè)備通訊異常告警，通訊異常為裝置采集時(shí)無(wú)數(shù)據(jù)回送或回送錯(cuò)誤時(shí)的記錄，若某裝置一直處于無(wú)通訊狀態(tài)，需聯(lián)系裝置廠商予以維修或更換。

1.5 系統(tǒng)設(shè)置

1.5.1 登錄

登錄后，可對(duì)回路名稱(chēng)進(jìn)行修改；

1.5.2 登出

登出后，不能對(duì)回路名稱(chēng)、電流閾值進(jìn)行設(shè)置；

1.5.3 回路設(shè)置

登錄成功后，通過(guò)點(diǎn)擊功能選擇區(qū)域里的“系統(tǒng)設(shè)置”→“回路設(shè)置”→“修改回路”，可進(jìn)行回路名稱(chēng)的修改，如下圖所示：

1.5.4 電流閾值設(shè)置

電流閾值為電流越限報(bào)警功能的報(bào)警值；當(dāng)電流超過(guò)該閾值，則電流越限告警；

操作步驟為：登錄成功后，點(diǎn)擊電流閾值設(shè)置；在右側(cè)儀表列表中，選中需要設(shè)置閾值的儀表，點(diǎn)擊修改電流閾值；輸入需要設(shè)置的閾值，點(diǎn)擊確定按鈕，設(shè)置完成；

1.5.5 電價(jià)設(shè)置

電價(jià)值為計(jì)算用電報(bào)表費(fèi)用的單價(jià)值；費(fèi)用=用電量*單價(jià)；

操作步驟為：登錄成功后，點(diǎn)擊電流閾值設(shè)置；在右側(cè)儀表列表中，選中需要設(shè)置閾值的儀表，點(diǎn)擊修改電流閾值；輸入需要設(shè)置的電價(jià)值，點(diǎn)擊確定按鈕，設(shè)置完成；

1.6 通用操作

1.6.1 表格篩選

系統(tǒng)中，若有的表格均支持篩選功能，方便用戶在使用過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢；

將鼠標(biāo)移至列頭右側(cè)，出現(xiàn)漏斗圖標(biāo)，點(diǎn)擊該圖標(biāo)；

選擇需要查詢的數(shù)據(jù)，列表會(huì)篩選出查詢的結(jié)果；

再次點(diǎn)擊該漏斗圖標(biāo)，點(diǎn)擊“Custom”，可自定義篩選條件；

再次點(diǎn)擊該漏斗圖標(biāo)，點(diǎn)擊“All”，即可顯示全部；

1.6.2 表格排序

點(diǎn)擊表格列頭，可對(duì)表格數(shù)據(jù)進(jìn)行正序或倒敘排列；

2 系統(tǒng)常見(jiàn)故障、維護(hù)及更新

為方便用戶使用，本系統(tǒng)依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及客戶需求設(shè)計(jì)，運(yùn)行中不需要用戶配置運(yùn)行參數(shù)。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)采集程序不允許退出，以保證監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)的可靠性。

2.1 常見(jiàn)故障現(xiàn)象

1)通訊狀態(tài)圖界面顯示個(gè)別裝置一直處于通訊異常狀態(tài)，至現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)裝置工作不正常（裝置面板無(wú)數(shù)據(jù)顯示或者顯示不正常）；

2)訊狀態(tài)圖界面顯示個(gè)別裝置的偶爾通訊異常，過(guò)會(huì)又恢復(fù)正常；

3)通訊狀態(tài)圖界面顯示個(gè)別裝置的通訊正常，但一次圖界面顯示的電參量數(shù)據(jù)超出正常范圍；

4)通訊狀態(tài)圖界面顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備大面積通訊異常；

5)計(jì)算機(jī)指示燈正常，顯示器沒(méi)有畫(huà)面顯示；

6)計(jì)算機(jī)指示燈正常，系統(tǒng)無(wú)法正常操作；

7)計(jì)算機(jī)運(yùn)行死機(jī)，軟件無(wú)法正常運(yùn)行；

2.2 故障排除的方法

1)若該回路在使用中，則可能是由于裝置運(yùn)行死機(jī)，請(qǐng)維護(hù)人員切斷該裝置的輔助電源，數(shù)秒鐘后重新上電，再次查看該裝置運(yùn)行是否正常，如果仍然存在問(wèn)題，請(qǐng)與裝置供應(yīng)商售后服務(wù)部門(mén)聯(lián)系；

2) 由于個(gè)別廠商的裝置通訊存在不穩(wěn)定因素，該問(wèn)題不影響整個(gè)系統(tǒng)的查看（但是會(huì)有某些狀態(tài)量反饋不及時(shí)的情況出現(xiàn)）；

3)請(qǐng)先根據(jù)故障第1）、第2）條的排除方法檢查現(xiàn)場(chǎng)裝置的工作情況，然后執(zhí)行以下操作：核對(duì)裝置面板和后臺(tái)系統(tǒng)顯示的數(shù)據(jù)。如果裝置上顯示的數(shù)據(jù)正常而軟件顯示的數(shù)據(jù)不正常（即兩者不相同），則該故障可能源自軟件配置，請(qǐng)致電本司系統(tǒng)集成部判定故障原因；如果裝置顯示與軟件顯示相同（但均不正常），則該故障源自于裝置，請(qǐng)檢查裝置的倍率設(shè)置。如果問(wèn)題依然沒(méi)有得到解決，請(qǐng)聯(lián)系裝置廠商售后服務(wù)部門(mén)聯(lián)系；

4)先檢查主機(jī)、交換機(jī)及數(shù)據(jù)采集器各處的網(wǎng)線口是否有松動(dòng)，插拔網(wǎng)線口，然后重啟計(jì)算機(jī)。若問(wèn)題依然存在，則可能為服務(wù)器硬件或通訊鏈路故障，請(qǐng)致電本司系統(tǒng)集成部判定故障原因；

5)請(qǐng)先根據(jù)故障第1）、第2）條的排除方法查看對(duì)應(yīng)裝置的工作狀態(tài)，若裝置處于正常工作狀態(tài)，則請(qǐng)維護(hù)人員前往對(duì)應(yīng)裝置處，通過(guò)裝置面板查看相應(yīng)開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)的顯示。如果裝置顯示的數(shù)值與實(shí)際不符，則引起本故障的原因可能是斷路器的遙信接點(diǎn)或裝置的遙信接入點(diǎn)接觸不良。請(qǐng)運(yùn)行人員參照配電二次接線圖和裝置使用手冊(cè)檢查故障原因；確認(rèn)連接完好后，重新給裝置上電，重啟裝置；如果故障仍未解決，請(qǐng)與本公司售后聯(lián)系

6)可能原因是顯示器開(kāi)關(guān)未打開(kāi)，顯示器數(shù)據(jù)線接觸不良，顯示器電源線接觸不良或者顯示器故障，請(qǐng)分別檢查故障原因，如損壞請(qǐng)及時(shí)更換顯示器；

7) 該情況是由于系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行導(dǎo)致的硬件或Windows操作系統(tǒng)軟件的故障，請(qǐng)關(guān)閉計(jì)算機(jī)，重新啟動(dòng)，如果無(wú)法重啟，請(qǐng)重裝操作系統(tǒng)，如系統(tǒng)無(wú)法正常安裝，基本肯定是計(jì)算機(jī)硬件問(wèn)題，請(qǐng)與工控機(jī)設(shè)備供應(yīng)商聯(lián)系獲取技術(shù)支持；

8)可能原因?yàn)橛?jì)算機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，環(huán)境溫度過(guò)高，計(jì)算機(jī)硬件異常等原因?qū)е掠?jì)算機(jī)死機(jī)的現(xiàn)象，重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，運(yùn)行軟件，即可完成故障的排除。

2.3 系統(tǒng)操作中的禁止項(xiàng)

1)不應(yīng)在系統(tǒng)主機(jī)上隨意安裝游戲軟件。因?yàn)椴糠种鳈C(jī)配置不高，同時(shí)運(yùn)行本系統(tǒng)和大型游戲會(huì)對(duì)主機(jī)硬件造成不可預(yù)期的傷害。

2)不推薦在監(jiān)控主機(jī)上安裝其他軟件，若需要請(qǐng)確保移動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備（U盤(pán)，移動(dòng)硬盤(pán)等）沒(méi)有中病毒或木馬，不應(yīng)再在本機(jī)上安裝殺毒軟件。

3) 監(jiān)控主機(jī)上以下文件夾的內(nèi)容是不可更改的：

2.4 軟件更新說(shuō)明

該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件分為平臺(tái)軟件、實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、展示程序、轉(zhuǎn)發(fā)程序等，針對(duì)用戶操作的為展示程序，位于監(jiān)測(cè)主機(jī)D盤(pán)相應(yīng)的目錄下。系統(tǒng)軟件運(yùn)行過(guò)程中，使用者提出的針對(duì)軟件使用過(guò)程中的便捷性操作要求或者軟件主動(dòng)更新軟件功能并告知使用者更新時(shí)，會(huì)通過(guò)郵件形式發(fā)送更新程序，使用者將接收的更新程序拷貝至該目錄下，覆蓋原有程序即可（注意：執(zhí)行拷貝操作前請(qǐng)退出展示程序）。采集程序的更新與此相同。