1 、背景

隨著(zhù)城市軌道交通線(xiàn)網(wǎng)規模的擴大，其能源消耗也日益增加。車(chē)站作為城市軌道交通系統的“單元"，能耗管理效應的發(fā)揮主要從“車(chē)站"人手。同時(shí)，為助推國家雙碳戰略目標實(shí)施，文章結合《中國城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》及應用需求，以能耗管理智能化為主線(xiàn)，研究節能降耗關(guān)鍵技術(shù)，搭建車(chē)站能耗管理系統。

通常情況下，車(chē)站內空調系統(大系統和空調水系統)能耗占整個(gè)車(chē)站常規用電的 50%以上，尤其在制冷季節，甚至達到 60%~80%。在前期設計階段，空調系統均需要按照城市軌道交通運營(yíng)的大負荷進(jìn)行設計，并預留一定的余量。而在實(shí)際運營(yíng)過(guò)程中，空調系統運行在較大負荷水平的時(shí)間占比通常不到全部時(shí)間的20%，采用常規控制策略存在較大的能源浪費[司。傳統的能耗統計管理方法無(wú)法實(shí)現車(chē)站電梯系統、照明系統、環(huán)控設備、屏蔽門(mén)系統、自動(dòng)售檢票系統、消防設備等的用電量檢測以及車(chē)站主供水管路、衛生間供水管路及冷卻塔供水管路等的用水量檢測。近年來(lái)，各地城市軌道交通運營(yíng)企業(yè)開(kāi)展了各類(lèi)節能技術(shù)的產(chǎn)品應用，如變頻空調技術(shù)、LED 照明技術(shù)、空調溫度智能調節技術(shù)、高頻輔逆技術(shù)、空氣凈化技術(shù)、中壓能饋設備等，以此達到節能降耗的目的。部分車(chē)站在現場(chǎng)加裝智能電表和水表，通過(guò)遠程通信實(shí)現與能耗管理系統后臺的對接，并對車(chē)站內用電、用水量進(jìn)行統計分析，以輔助實(shí)現節能控制。這些舉措雖然提高了車(chē)站對各專(zhuān)業(yè)能源使用的監視效率，但各專(zhuān)業(yè)能耗管理相對分散、獨立，尚未深人開(kāi)展對各專(zhuān)業(yè)的綜合能耗管控研究，車(chē)站能源消耗的智能化分析和管理水平仍存在不足。因此，本文將深人分析車(chē)站能耗研究現狀，研究城市軌道交通能耗管理系統架構及針對性的能耗管理策略，實(shí)現對車(chē)站水、氣、電、熱等多種的綜合分析，在提升車(chē)站智慧化水平的同時(shí)實(shí)現車(chē)站節能增效。

2、車(chē)站能耗現狀分析

2.1 能耗管理需求

城市軌道交通車(chē)站內傳統的能耗統計管理存在周期長(cháng)，風(fēng)水系統無(wú)智能化聯(lián)動(dòng)，電表、水表出現故障時(shí)不能及時(shí)發(fā)現和處理等缺陷與不足，影響車(chē)站運營(yíng)安全。在人工抄表情況下存在人工出錯、數據重復統計修正、無(wú)法實(shí)時(shí)統計、上報數據的情況，造成人力物力資源浪費。冷卻水與風(fēng)機目前為定時(shí)任務(wù)模式，存在能耗進(jìn)一步優(yōu)化空間。因此，迫切需要一套智慧能耗管理系統，實(shí)現各類(lèi)能源的節能管理與管控，對風(fēng)、水、電及其他能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，對能源消耗規律及趨勢進(jìn)行分析并提供數據支撐，以制定科學(xué)合理的節能策略。

2.2 站點(diǎn)環(huán)境特點(diǎn)分析

(1)站內熱源常年存在。城市軌道交通地下建筑受室外氣象條件影響較小，而地下車(chē)站內部存在顯著(zhù)的內熱源，具有較大的熱源屬性，常年的冷負荷較高。

(2)空調負荷波動(dòng)較大。車(chē)站空調通風(fēng)負荷的設計標準通常長(cháng)達 20~30年。隨著(zhù)城市發(fā)展、沿線(xiàn)人口增長(cháng)、換乘站點(diǎn)增多后，客流量將出現顯著(zhù)變化，最初的空調負荷設計和控制方案往往隨著(zhù)運營(yíng)時(shí)間的推移而日趨不合理。同時(shí)，車(chē)站空調負荷也具有周期性變化和突發(fā)波動(dòng)并存的特性。采用定流量、定風(fēng)量的控制策略不合理，并且易造成一定的能耗浪費。

(3)通風(fēng)要求高。高峰時(shí)段車(chē)站內高度密集的人群會(huì )釋放出大量的異味和二氧化碳。由于車(chē)站作為長(cháng)期固定建筑，因地層的蓄熱作用，自運營(yíng)初期起城市軌道交通系統內部的溫度會(huì )逐年升高。若未能及時(shí)排出熱量，會(huì )增加城市軌道交通系統的遠期熱負荷，增加空調系統能耗。

2.3 現有控制技術(shù)缺陷

(1)冷源系統運行與風(fēng)系統舒適度脫節。站內不同區域對空調的需求量各不相同，而且隨著(zhù)人流量、季節、天氣、時(shí)間等因素的變化，空調的負荷需求也動(dòng)態(tài)變化。常規的冷源群控系統與風(fēng)控系統一般獨立設計、獨立運行，水系統與風(fēng)系統的運行信息沒(méi)有互通互聯(lián)。供應側的運行無(wú)法參考需求側的信息，系統一定程度上處于“盲控"狀態(tài)，人工或常規的群控策略不可避免地造成冷/熱量的過(guò)供應，造成一定能源浪費，末端服務(wù)質(zhì)量也難以持續保證。

(2)未采用有效的變流量控制。暖通水系統設計通常是針對設計日工況(即末端負荷較大的工況)進(jìn)行系統管路和動(dòng)力設備的選型配置。而設計日工況的運行時(shí)間，在空調系統全年運行的時(shí)間占比不到 20%，大部分時(shí)段系統都處于部分負荷，系統水流量有較大富余，存在一定的能源浪費。此外，當前一次泵和冷卻水泵以工頻方式運行也存在大量能源耗費。即使采用基于壓差的變頻控制策略，也僅考慮到管路壓力信息，沒(méi)有考慮末端負荷需求情況，水泵的頻率控制存在一定盲目性。

(3)系統工況復雜，節能難度高。站內風(fēng)水系統涉及冷主機、冷凍循環(huán)泵、冷卻循環(huán)泵、冷卻塔以及多臺風(fēng)機設備，實(shí)際運行環(huán)境下的設備運行組合表現為空調系統的運行能耗。常規的群控系統不能實(shí)時(shí)提供所需的決策支持信息，實(shí)際運行過(guò)程中也未對上述信息進(jìn)行粗略匯總。因此，有必要采用更加智能的風(fēng)水聯(lián)動(dòng)智能控制單元，全時(shí)段、全自動(dòng)地對空調系統運行進(jìn)行優(yōu)化。

(4)設備運行維護缺乏決策支持系統。車(chē)站空調系統每年的設備維保費用超過(guò)年能耗成本的10%，設備維保直接關(guān)系到系統的能效水平和穩定運行。對于冷水主機、組合式空調箱等設備，投資大且維護成本高，沒(méi)有制定相應的設備維保策略。因此，有必要通過(guò)性能檢測跟蹤技術(shù)，實(shí)時(shí)檢測設備性能變化，對異常的性能衰減給出提示信息并針對性給出維護建議。

綜上所述，城市軌道交通車(chē)站的能源種類(lèi)繁多，包括水、電、氣、太陽(yáng)能等，因其大面積、多專(zhuān)業(yè)的系統設計、現代化的高標準服務(wù)要求，車(chē)站內設施耗能不斷增加。此外，由于城市軌道交通車(chē)站地下空間居多，水、電、氣等各個(gè)系統重要負荷多，與乘客出行的舒適度及運營(yíng)服務(wù)水平緊密相關(guān)，在疫情防控常態(tài)化的背景下，車(chē)站設備使用強度和頻率呈現不規律性，因此需要結合實(shí)際需求，構建智慧能耗管理系統，實(shí)現主要高能耗設備系統的集中化管理，提高車(chē)站的綜合運營(yíng)效能。智慧能耗管理系統以綜合監管為核心，利用圖像高度可視化，直觀(guān)準確地對各系統的用電量與用水量進(jìn)行評估管理;建立車(chē)站的能耗運營(yíng)管理信息統計數據庫，提供各項信息服務(wù)并進(jìn)行數據分析;建立趨勢分析預案，豐富充實(shí)本地化信息數據庫;同時(shí)可利用數字化智能監管技術(shù)，進(jìn)行任何時(shí)間的信息捕獲、分析、處理，提高事件處置效率，實(shí)現設備與信息的高度共享與智能決策。

3、智慧能耗管理系統架構

智慧能耗管理系統的建設目標包括3個(gè)方面:細顆粒度的能源信息采集、管控范圍的補強、環(huán)境與設備監控系統(BAS)深度聯(lián)動(dòng)控制，具體如下。

(1)對能源信息采集、存儲、管理和利用進(jìn)行完善，通過(guò)數據分析獲取調整能耗應用方案的策略。

(2)在原有用電管理的基礎上，智慧能耗管理系統增加對用水、變電所及熱力的管理，將車(chē)站內智能水表與智能熱力表進(jìn)行連接，相關(guān)數據匯總到采集箱內進(jìn)行集中處理。

(3)智慧能耗管理系統可通過(guò)BAS系統獲取城市軌道交通設備的運行狀態(tài)及數據，并將相關(guān)能源管控策略通過(guò)BAS系統下達至各系統設備實(shí)現合理控制。

3.1 系統架構

智慧能耗管理系統主要對能耗設備進(jìn)行信息采集、監控，根據能耗數據分析挖掘有針對性的節能降耗策略，與設備系統聯(lián)動(dòng)控制，從而達到節能降耗的效果。根據城市軌道交通列車(chē)早、晚發(fā)車(chē)和停運信息制定照明、空調等設備的相關(guān)能耗管控策略，由智慧能耗管理系統配置控制策略并執行節能控制。通過(guò)采集不同區域、不同設備的能耗相關(guān)數據，對分類(lèi)分項能耗使用情況進(jìn)行分析，為能耗評估分析提供數據支撐。智慧能耗管理系統架構分為5層:基礎層、網(wǎng)絡(luò )層、平臺層、應用層、展現層。每層之間通過(guò)制定接口協(xié)議對接，如圖1所示。

圖1系統架構圖

(1)基礎層。作為系統數據場(chǎng)景設備采集的組成部分，包括智能基表、傳感器、智能檢測主機等。

(2)網(wǎng)絡(luò )層。作為整個(gè)系統網(wǎng)絡(luò )傳輸設備的組成部分，提供系統運行的通信和運行環(huán)境。

(3)平臺層。主要為系統做接口，通過(guò)為數據提供接口將各設備數據采集到數據庫中。系統主站與測量?jì)x表之間通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)或電力載波進(jìn)行通信，與變電所測量?jì)x表之間通過(guò)通信管理機進(jìn)行通信。

(4)應用層。進(jìn)行日常能源使用的監控、管理，制定節能策略，如用電量監控管理、用水量監控管理等。

(5)展現層。作為與用戶(hù)交互的終端，如應用軟件、Web 端網(wǎng)頁(yè)等。

3.2 網(wǎng)絡(luò )架構

車(chē)站智慧能耗管理系統計算機網(wǎng)絡(luò )架構如圖 2 所示，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò )(根據需求不同采用有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)的通信方式)將分布在車(chē)站不同空間位置的各專(zhuān)業(yè)系統設備連接起來(lái)，設置智能載波采集器、智能電表、集中器等動(dòng)態(tài)采集空調機組、電梯扶梯供電回路及其他重要負荷或用電量大的能耗數據，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò )交換機接入車(chē)站內局域網(wǎng)，進(jìn)一步傳輸至車(chē)站能耗管理服務(wù)器，在智慧能耗管理系統上將監測與數據分析結果進(jìn)行可視化展示。

圖2網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

3.3 功能架構

智慧能耗管理系統具備各種能耗設備的數據采集、監測、統計、分析、報警功能，可對能源供應的安全性、能耗量、設備運行能耗的數據進(jìn)行清洗、過(guò)濾、加載，運用建模方法挖掘能耗降低的關(guān)鍵性狀態(tài)，同時(shí)可結合場(chǎng)景條件與設備的自動(dòng)控制相融合。功能架構如圖 3所示。

圖3功能架構

(1) 能耗監測。該功能可實(shí)現能源使用全過(guò)程精細化監測管理，實(shí)現能源消耗狀態(tài)的可視化、監測實(shí)時(shí)化，通過(guò)分類(lèi)分項能耗監測、設備能耗監測、區域能耗監測，綜合的將車(chē)站能耗清晰展示于系統中，如各條支路的耗電量、功率等參數，水管的跑冒滴漏等狀態(tài)。

(2) 數據統計查詢(xún)。運行過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生海量數據信息，系統基于完善的數據分類(lèi)管理策略，可以查詢(xún)任意時(shí)段內、任意能耗設備或能耗單元的數據信息，實(shí)現對歷史數據信息的快速查詢(xún);同時(shí)，可顯示全車(chē)站不同區域、不同時(shí)間段內的整體能耗以及單位面積能耗情況，能夠按照配置的建筑環(huán)境參考因素形成對比，根據相應環(huán)境因素特點(diǎn)，形成相應曲線(xiàn)趨勢圖。

(3)能源報警管理。該功能模塊可實(shí)現配電回路、用能設備單位時(shí)間的能耗監測報警，當用電回路的日能耗超出設定閾值時(shí)，進(jìn)行異常報警。該系統可對城市軌道交通車(chē)站內所有基礎設施的能耗過(guò)程進(jìn)行監測報警。

(4)能源數據分析。數據分析是智慧能耗管理系統的核心功能，針對各類(lèi)能源的消耗過(guò)程，該功能以能耗數據為基礎，通過(guò)與機電設備監控系統數據交換，分析現場(chǎng)室內外環(huán)境狀態(tài)、設備實(shí)時(shí)能耗數據等信息，建立能耗數據分析模型，并自動(dòng)對比歷史數據，發(fā)現能耗管理存在的問(wèn)題，進(jìn)而從能耗管理的角度對設備能耗、車(chē)站能耗水平、能耗管理流程等給出分析評估，從而使機電設備采用優(yōu)化節能控制策略，達到優(yōu)化設備運行及管理流程、提高能源效率、降低能源消耗的目的。

(5)報表管理。報表功能是基于數據庫中的歷史、實(shí)時(shí)數據，根據日常辦公、管理需求，提供能耗統計、能源分析、綜合報表等各類(lèi)報表。

(6) 能源看板。能源看板是系統提供的一項系統概覽功能，可以根據管理需求，以各類(lèi)圖表的方式從時(shí)間、空間、統計的維度直接呈現整體能耗、各分類(lèi)分項能耗及能耗趨勢等信息，可實(shí)現同比、環(huán)比能耗對比和趨勢分析，也可呈現車(chē)站能耗管理制度、指標內容等。

4 、能耗管理與控制策略

結合車(chē)站的能耗管理業(yè)務(wù)特點(diǎn)，智慧能耗管理系統在用電、用水、用熱方面與設備系統聯(lián)動(dòng)控制，設計專(zhuān)項節能策略以達到智慧化節能的目的。

4.1 能耗管理策略

能耗管理策略應分類(lèi)建立能耗基線(xiàn)，通過(guò)逐步迭代不斷優(yōu)化以確定更加優(yōu)化的節能控制方案。車(chē)站能耗管理的專(zhuān)業(yè)包括:冷熱源、暖通空調、新風(fēng)、水泵、電熱設備、照明系統、電扶梯等。

(1) 用電管理策略。對于照明與插座用電按照公共區照明、工作區照明、廣告照明和其他照明進(jìn)行分類(lèi)采集，能耗計量裝置根據不同的管理單位進(jìn)行分類(lèi)設置;通風(fēng)空調系統用電可按照生產(chǎn)工作區域、乘客服務(wù)區域、設備機房區域等進(jìn)行分類(lèi)采集。

(2)用水管理策略。對站內用水能耗按照用水類(lèi)型制定相應的能耗采集策略。在各個(gè)水表位置增加壓力傳感器，通過(guò)流量壓力檢測給水系統漏損情況，在供暖管網(wǎng)中地暖總管進(jìn)出水位置增加壓力傳感器，檢測漏損情況。

(3) 用熱管理策略。集中供熱時(shí)，在供熱一次側和二次側增設熱量表，在二次側增設電動(dòng)調節閥，同時(shí)在地暖總管位置加裝電動(dòng)調節閥，以便根據供熱負荷實(shí)時(shí)調節達到節能的目的。

4.2 節能控制策略

以車(chē)站能耗系統給排水系統、空調系統、智能照明系統為例進(jìn)行節能控制策略分析。

(1)給排水系統節能控制策略。對車(chē)站、區間各種水泵(包括集水井、污水坑、電梯基坑等)均采用液位監控和自動(dòng)控制，通過(guò)控制水泵的運行方式、臺數和相應閥門(mén)的動(dòng)作來(lái)進(jìn)行污水、積水的及時(shí)排放，達到供水量與需水量之間的平衡，實(shí)現對給排水系統優(yōu)化控制。

(2)空調系統節能控制策略?？照{子系統通過(guò)采集各個(gè)暖通設備的運行信息，完成對控制系統設備的修復及增補，可實(shí)現暖通項目的監控與計量、各關(guān)鍵數據的報警以及數據信息的記錄統計。增設室外微型氣象站監測室外溫濕度、空氣質(zhì)量以及增加風(fēng)速風(fēng)向傳感器、雨量傳感器等設備采集的數據作為空調控制系統、新風(fēng)控制系統的控制依據，通過(guò)空調機理變量、環(huán)境變量、冷熱水循環(huán)效率、冷熱源負荷能效模型優(yōu)化空調運行管理效率。此外，結合車(chē)站列車(chē)到發(fā)時(shí)間、區域客流情況，對車(chē)站的組合式空調進(jìn)行預調節和區域定向調節。

(3)智能照明節能控制策略。針對大型車(chē)站出入口多以及乘客聚集等情況，在客流集散量大和乘客稀疏的出入口、電梯口、進(jìn)出站通道等公共區域采用智能照明總線(xiàn)控制，在消防控制室集中控制照明狀態(tài)的同時(shí)，在車(chē)站控制室、站臺等處也可設置智能可編程控制單聯(lián)面板以實(shí)現更加靈活的控制方式。在車(chē)站部分區域設置照度傳感器，對受控區域的照明回路進(jìn)行細化，可根據采光度調整相應照明區域光照強度，根據列車(chē)運行時(shí)間段及客流量進(jìn)行分區域、分時(shí)段照明時(shí)間控制，進(jìn)出站通道可利用廣告屏照度兼做照明增強，從而實(shí)現照明節能。

5、安科瑞企業(yè)能源管控系統概述

安科瑞企業(yè)能源管控系統采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監控和數據化管理，監測企業(yè)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類(lèi)能源的消耗情況，通過(guò)數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助企業(yè)針對各種能源需求及用能情況、能源質(zhì)量、產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、工藝、車(chē)間、產(chǎn)線(xiàn)、班組、重大能耗設備等的能源利用情況等進(jìn)行能耗統計、同環(huán)比分析、能源成本分析、碳排分析，為企業(yè)加強能源管理，提高能源利用效率、挖掘節能潛力、節能評估提供基礎數據和支持。

6、應用場(chǎng)所

鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫藥、水泥、煤炭、造紙、化工、物流、食品、水廠(chǎng)、電廠(chǎng)、供熱站、軌道交通、航空工業(yè)、木材、工業(yè)園區、醫院、學(xué)校、酒店、寫(xiě)字樓以及汽車(chē)制造、機電設備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。

7、系統結構

現場(chǎng)通過(guò)廠(chǎng)區局域網(wǎng)和平臺通訊，平臺搭建在客戶(hù)自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后，客戶(hù)可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方，通過(guò)有權限的賬號登陸網(wǎng)頁(yè)以及手機APP查看各處的運行情況。

系統可分為三層：即現場(chǎng)設備層、網(wǎng)絡(luò )通訊層和平臺管理層。

現場(chǎng)設備層：主要是連接于網(wǎng)絡(luò )中用于水、電、氣等參量采集測量的各類(lèi)型的儀表等，也是構建該配電、耗水、耗氣系統必要的基本組成元素。肩負著(zhù)采集數據的重任，這些設備可為本公司各系列帶通訊網(wǎng)絡(luò )電力儀表、溫濕度控制器、開(kāi)關(guān)量監測模塊以及合格供應商的水表、氣表、冷熱量表等。

網(wǎng)絡(luò )通訊層：包含現場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò )交換機等設備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現場(chǎng)設備層設備的數據，并可進(jìn)行規約轉換，數據存儲，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )把數據上傳至搭建好的數據庫服務(wù)器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò )故障時(shí)將數據存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò )恢復時(shí)從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務(wù)器端數據不丟失。

平臺管理層：包含應用服務(wù)器、WEB服務(wù)器和數據服務(wù)器，一般應用服務(wù)器和WEB服務(wù)器可以合一配置。

平臺采用分層分布式結構進(jìn)行設計，詳細拓撲結構如下：

8、系統功能

平臺采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監控和數據化管理。實(shí)時(shí)監測企業(yè)各類(lèi)能源的消耗情況，通過(guò)數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助企業(yè)加強能源管理，提高能源利用效率和節能潛力，為節能改造提供數據依據。

8.1平臺登錄

在瀏覽器打開(kāi)云平臺鏈接、輸入賬戶(hù)名和權限密碼，進(jìn)行登錄，防止未授權人員瀏覽有關(guān)信息。

8.2大屏展示

用戶(hù)登錄成功之后進(jìn)入大屏展示頁(yè)面，展示企業(yè)及各區域的能耗折標、產(chǎn)值、異常、排名、占比、通訊情況，點(diǎn)擊區域展示該區域的分類(lèi)能耗、產(chǎn)值等相關(guān)信息。

8.3首頁(yè)

首頁(yè)展示峰谷平用電、變壓器情況、年能耗趨勢、單耗趨勢、分類(lèi)能耗等企業(yè)級統計數據。

8.4數據監控

對企業(yè)各點(diǎn)位的能源使用、報警等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控。以便企業(yè)用戶(hù)能夠實(shí)時(shí)的監測各個(gè)點(diǎn)位的運作情況，同時(shí)能更快的掌握點(diǎn)位的報警，并為企業(yè)削峰填谷、調整負載等技改措施提供數據支撐。

·       能源實(shí)時(shí)監控：對于水、電、氣等能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，確保用能環(huán)節的持續穩定運行，顯示配電圖、能流圖、能源平衡網(wǎng)絡(luò )圖、能源計量網(wǎng)絡(luò )圖等功能。

·       能流圖：需要在能流圖上對水、電、氣的消耗情況進(jìn)行實(shí)時(shí)展示；當能源參數越限報警，可提供報警重要性等級分類(lèi)，同時(shí)支持APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語(yǔ)音播報、系統彈窗報警提示等；

·       配電圖：將配電房真實(shí)情況畫(huà)入配電圖，實(shí)時(shí)展示接入的門(mén)禁、水浸、電水氣等儀表的實(shí)時(shí)參數、門(mén)禁水浸狀態(tài)及能耗數據。

·       實(shí)時(shí)統計：實(shí)時(shí)統計工廠(chǎng)、車(chē)間、工序、設備的當年、季度、月、周、日、班次等能耗值；

·       數據展示：通過(guò)實(shí)時(shí)曲線(xiàn)和歷史曲線(xiàn)展示不同區域、不同設備的不同的能耗參數；

·       檢測：對能源報警信息進(jìn)行集中顯示，可以對報警閾值信息進(jìn)行相關(guān)處理操作，可以對報警參數進(jìn)行在線(xiàn)設置，當能源參數越限報警，可提供報警重要性等級分類(lèi)，具備APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語(yǔ)音播報、系統彈窗等報警提示；

8.5視頻監控

接入攝像頭，實(shí)時(shí)掌控企業(yè)內實(shí)際情況。

8.6變壓器監控

展示各電壓器的負載情況，從而可以為變壓器配備情況進(jìn)行科學(xué)合理的規劃。通過(guò)各種運行參數狀態(tài)下用電效能的對比分析，找出更好的運行模式。根據運行模式調整負載，從而降低用電單耗，使電能損失降低。

8.8儀表實(shí)時(shí)監控

展示各個(gè)水電氣儀表的實(shí)時(shí)參數變化，以曲線(xiàn)圖的方式展示。

8.8能源中控

將所有有關(guān)能源的能源參數集中在一個(gè)看板中，能從多個(gè)維度對比分析，實(shí)現各個(gè)產(chǎn)業(yè)線(xiàn)的對比，幫助領(lǐng)導掌控整個(gè)工廠(chǎng)的能源消耗，能源成本，標煤排放等的情況。

8.9用能統計

從能源使用種類(lèi)、監測區域、車(chē)間、生產(chǎn)工藝、工序、工段時(shí)間、設備、班組、分項等維度，采用曲線(xiàn)、餅圖、直方圖、累積圖、數字表等方式對企業(yè)用能統計、同比、環(huán)比分析、實(shí)績(jì)分析，折標對比、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統計，找出能源使用過(guò)程中的漏洞和不合理地方，從而調整能源分配策略，減少能源使用過(guò)程中的浪費。

8.1成本分析

統計各個(gè)監測節點(diǎn)（工廠(chǎng)、車(chē)間）的當年、季度、月、周、日各類(lèi)能源消耗費用，其中電包括峰電量、峰電費、谷電量、谷電費以及平均電量和平均電費。

8.11產(chǎn)品單耗統計

與企業(yè)MES系統對接，通過(guò)產(chǎn)品產(chǎn)量以及系統采集的能耗數據，在產(chǎn)品單耗中生成產(chǎn)品單耗趨勢圖，并進(jìn)行同比和環(huán)比分析。同時(shí)將產(chǎn)品單耗與行業(yè)/國家/國際指標對標，以便企業(yè)能夠根據產(chǎn)品單耗情況來(lái)調整生產(chǎn)工藝，從而降低能耗。

8.12績(jì)效分析

對各類(lèi)能源使用、消耗、轉換，按班組、區域、車(chē)間，產(chǎn)線(xiàn)、工段、設備等進(jìn)行日、周、月、年、時(shí)段績(jì)效統計按照能源計劃或定額制定的績(jì)效指標進(jìn)行KPI比較考核，幫助企業(yè)了解內部能效水平和節能潛力，評定能源消耗是否合理。

8.13運行監測

系統對區域、工段、設備能源消耗進(jìn)行數據采集，監測設備及工藝運行狀態(tài)，如溫度、濕度、流量、壓力、速度等，并支持變配電系統一次運行監視?？芍苯訌膭?dòng)態(tài)監測平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數據，支持按能源種類(lèi)、車(chē)間、工段、時(shí)間等維度查詢(xún)相關(guān)能源用量。

8.14自定義能耗報表

用戶(hù)可通過(guò)自定義報表頭與列，靈活生產(chǎn)各種報表，查看企業(yè)各個(gè)節點(diǎn)的能耗，單耗，成本，綜合能耗等信息，并同比、環(huán)比報表，支持導出報表。

8.15同比、環(huán)比

提供能耗成本的圖形對比分析，包括分時(shí)段（日、月、年）的同比、環(huán)比分析，分類(lèi)、分時(shí)段、分項（地點(diǎn)、機構、設備）統計圖形對比分析（柱狀圖、餅圖、堆積圖等）。

同比

環(huán)比

8.16分析報告

以年、月、日對企業(yè)的能源利用情況、線(xiàn)路損耗情況、設備運行情況、運維情況等進(jìn)行仔細的統計分析，讓用戶(hù)更加了解系統的運行情況，并為用戶(hù)提供數據基礎，方便用戶(hù)發(fā)現設備異常，從而找出改善點(diǎn)，以及針對用能情況挖掘節能潛力。

8.18能耗設備用能

監控耗能設備運行、停機及異常狀態(tài)，及時(shí)解決設備故障停運導致無(wú)法正常生產(chǎn)。

8.18線(xiàn)損分析

根據節點(diǎn)、能源分類(lèi)，查詢(xún)各個(gè)節點(diǎn)線(xiàn)路上的能源損耗數據，及時(shí)發(fā)現能量在使用過(guò)程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費的問(wèn)題，提醒用戶(hù)及時(shí)進(jìn)行干預。

8.19碳排放管理

按照區域對碳排放總量的變化趨勢進(jìn)行統計，并進(jìn)行同環(huán)比分析。對單位產(chǎn)值碳排放量進(jìn)行計算，并結合減排指標實(shí)現超標預警，提升區域減排水平，促進(jìn)碳達峰目標實(shí)現。

8.20電能質(zhì)量監測

實(shí)時(shí)監測諧波含量、三相不平衡度、功率因數等，確保功率因數不低于供電局考核指標，避免被罰款和設備出現故障。

8.21運維管理

系統支持設備日常巡檢計劃、派工、消缺、報修、派工等設備運維管理，方便運行管理人員的制定巡檢計劃、派工，巡檢人員執行巡檢、完成工單、巡檢發(fā)現問(wèn)題消缺，進(jìn)行故障報修、跟進(jìn)維修進(jìn)度，滿(mǎn)足日常巡檢、設備維修保養需要。

8.22報警管理

針對于電氣正常開(kāi)展、限電和能耗雙控，實(shí)現電參量異常報警、電氣火災隱患報警、能耗超標報警、限電報警等，幫助企業(yè)提前預警，避免發(fā)生火災事故和被罰款導致用能成本過(guò)高。支持分級分類(lèi)報警，可對報警進(jìn)行派發(fā)與閉環(huán)處理。

8.23能耗抄表

可自定義時(shí)間段抄儀表的抄表值以及差值，可自定義抄表的分類(lèi)分項。

8.24能耗分析自定義時(shí)間抄表

可自定義時(shí)間段內各個(gè)拓撲節點(diǎn)的能耗值，可自定義抄表能耗值的的分類(lèi)分項。

8.25容需量報表

提供容需量報表，實(shí)時(shí)展示容量需量?jì)r(jià)格的變化情況，幫助企業(yè)實(shí)現容改需，降低基本電費。

8.26復費率報表

對尖、峰、平、谷用電量及成本費用進(jìn)行統計分析，為企業(yè)分時(shí)用電，優(yōu)化成本效益提供數據支持。

8.28文檔管理

對國標、能源管理制度、能源指標體系等文件進(jìn)行歸檔，可快速查詢(xún)相關(guān)文檔。對儀表臺賬進(jìn)行系統管理，支持文件的上傳和下載。

8.28 3D可視化大屏

對場(chǎng)景進(jìn)行虛擬仿真，展示各區域運行及能源消耗情況，可實(shí)現分層預覽、轉場(chǎng)展示、風(fēng)格切換、智能巡檢等效果，支持模型與監測點(diǎn)位的自定義綁定。

8.29 3D子系統

對各動(dòng)力子系統進(jìn)行虛擬仿真，展示子系統的動(dòng)力管線(xiàn)、設備的實(shí)時(shí)狀態(tài)及能源消耗情況，可實(shí)現動(dòng)態(tài)的能源流向效果。

8.30工業(yè)組態(tài)

可通過(guò)圖形化的編輯方式自定義組態(tài)圖，展示設備運行狀態(tài)及能源消耗情況，可上傳自定義素材及綁定監測數據。

8.31自定義駕駛艙

可通過(guò)圖形化的操作方式自定義駕駛艙，以折線(xiàn)圖、餅圖、表格等圖形展示采集數據及各類(lèi)統計數據，數據源包括API、數據庫查詢(xún)、MQTT、Excel等方式。

8.32基礎數據管理

對系統的項目、探測器、設備型號、電參量、節點(diǎn)、能源、公示、及相關(guān)參數進(jìn)行配置、修改、刪除等管理、進(jìn)行用戶(hù)添加和授權管理、合同管理。

8.33手機APP

APP支持Android、iOS操作系統，方便用戶(hù)按能源分類(lèi)、區域、車(chē)間、工序、班組、設備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、產(chǎn)線(xiàn)比對、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標、事件記錄、運行監視、異常報警、配電圖、工藝流程圖、能流圖。

8.34知識產(chǎn)權證書(shū)

9、系統硬件配置

10、結束語(yǔ)

碳達峰、碳中和戰略對城市軌道交通行業(yè)既是挑戰更是實(shí)現高質(zhì)量發(fā)展的機遇，文章以智慧賦能城市軌道交通車(chē)站節能降碳為目標，提出智慧能耗管理系統架構及功能，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現對風(fēng)、水、電、熱、氣等各類(lèi)能源的實(shí)時(shí)數據采集及監視，通過(guò)對能源消耗規律及趨勢分析制定合理科學(xué)的節能策略，終實(shí)現對車(chē)站能源的綜合節能管理與管控。智慧能耗管理系統是城市軌道交通綜合能耗智能管理的一種有益嘗試，下一步要加強對節能降耗體系和評估指標的研究，同時(shí)通過(guò)示范項目打造綠色車(chē)站，進(jìn)一步引導行業(yè)開(kāi)展綠色城市軌道交通落地實(shí)踐。

參考文獻

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