KANDE-6000大型公建能耗監測管理系統

一、引言

一方面，我國大型公共建筑能耗巨大，另一方面，我們也缺乏直接數據為決策的提供基礎和參考。建科[2008]114號文（2008-06-24）《關于印發國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統建設相關技術導則的通知》實施，對于能耗監測系統作了具體規范。因此，必須建立大型公共建筑能耗監測平臺，對全國重點城市重點建筑能耗進行實時監測，并通過能耗統計、能源審計、能效公示、用能定額和超定額加價等制度，促使國家機關辦公建筑和大型公共建筑提高節能運行管理水平，為政府政策的制定和決策提供參考。

下面以揚州康德的大型公建能耗監測系統為例。

二、系統構成

能耗監測系統是指通過對國家機關辦公建筑和大型公共建筑安裝分類和分項能耗計量裝置，采用遠程傳輸等手段及時采集能耗數據，實現重點建筑能耗的在線監測和動態分析功能的硬件系統和軟件系統的統稱^[1]。其中，分類能耗是指根據國家機關辦公建筑和大型公共建筑消耗的主要能源種類劃分進行采集和整理的能耗數據，如：電、燃氣、水等。分項能耗是指根據各類能源的主要用途劃分進行采集和整理的能耗數據，例如，電量分項能耗應當包括：照明插座用電、空調用電、動力用電、特殊用電。

1 數據采集系統
能耗數據采集方式包括人工采集方式和自動采集方式。通過自動采集方式采集的數據包括建筑分項能耗數據和分類能耗數據，由自動計量裝置實時采集，通過自動傳輸方式實時傳輸至數據中心。

2 數據傳輸技術

建筑物能耗監測系統的自動計量裝置所采集的能耗數據，通過RS485接口，并采用TCP／IP通信協議自動并實時上傳給數據中心，以保證數據得到有效的管理和支持高效率的查詢服務，同時數據傳輸采取一定的編碼規則，實現數據組織、存儲及交換的一致性。

3 數據中心

數據中心也就是數據庫，接收并存儲其管理區域內監測建筑的能耗數據，并對其進行處理、分析、展示和發布。數據中心具備設置數據更新的時間間隔，訪問歷史數據，報警，打印報表，實時與歷史曲線，圖表的繪制，并預留相應擴展功能。

4 系統結構

揚州康德電氣KANDE-6000能耗監測系統以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，為大型公共建筑的實時數據采集、開關狀態監測及遠程管理與控制提供了基礎平臺，它可以和檢測、控制設備構成任意復雜的監控系統。該系統主要采用分層分布式計算機網絡結構。

KANDE-6000系統實現變配電過程監測、電能量統計等。系統采用分層分布式結構進行設計，即現場設備層、網絡通訊層和站控管理層（系統組網示意圖見附件相關圖紙）。

現場設備層

現場設備層主要是連接于網絡中用于采集測量的各類型的微機測控保護裝置、多功能電力儀表、直流屏、溫控儀、視頻攝像頭等，也是構建該配電系統必要的基本組成元素，肩負著采集數據的重任。本項目現場設備層主要是分布于三個變電所和樓層配電間的多功能電力儀表。

網絡通訊層

網絡通訊層主要是由通訊服務器、 接口轉換器件及總線網絡等組成。該層是數據信息交換的橋梁，不同的接口轉換器件提供了RS232、RS422、RS485、SPABUS等及以太網等各種接口，組網方式靈活，支持點對點的通訊、現場總線網絡、以太網等類型的組態網絡。

站控管理層

站控管理層是針對系統的管理人員或瀏覽參觀者，該層直接面向用戶。該層也是系統的最上層部分，主要是由電力監控系統軟件和必要的硬件設備如計算機、打印機、UPS等。

1 軟件使用說明

1.1用電實時監測

運行桌面有快捷方式“康德KANDE-6000配電監測能耗管理軟件”（該應用程序一般位于“D:/ 康德KANDE-6000配電監測能耗管理軟件/康德KANDE-6000配電監測能耗管理軟件展示程序/bin / EnergySystemViewRibbon”）即可啟動該“康德KANDE-6000配電監測能耗管理軟件”軟件（以下簡稱：綜合監控系統軟件）的啟動畫面。綜合監控系統軟件在該畫面顯示過程中加載相應的驅動程序及數據庫文件。

說明：該綜合監控系統軟件的運行與退出不影響系統的數據采集、存儲和報表生成。

綜合監控系統軟件的啟動畫面持續顯示數秒鐘后，即進入用電實時監測界面。

通過點擊“用電實時監測”項下相應的圖標，可以查看變電所各回路的實時監測值列表，該列表形式更加全面的展示了該變電所對應各回路的基本信息、電力實時運行參數信息和該回路采集狀態信息。

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、所屬回路編號、回路名稱、該回路所安裝的儀表地址信息等；

電力實時運行參數信息包括：回路相電壓、線電壓、三相電流、有功功率Pz、無功功率Qz、功率因數Pf、頻率F和有功電度累計值Epi；

該回路采集狀態信息主要是“采集時間”，即對該回路儀表最近一次正常通訊的時刻值；“通訊狀態”，即儀表處于“通訊正常”，儀表通訊正常；“儀表異常”，當前時刻通訊返回數據異常（暫時性問題）；“網絡異常”，儀表處于斷線狀態，需檢查儀表是否處于工作狀態或嘗試斷電恢復操作。若儀表處于工作狀態，但一直處于“網絡異常”狀態，建議聯系供應商給予更換儀表。

1.2 用電報表

1.2.1 定時抄表界面

通過點擊功能選擇區域里的“定時抄表”，功能展示區域會顯示所選變電所回路查詢時間點的各電參量值，報表支持導出功能，如下圖所示：

1.2.2 回路抄表界面

通過點擊功能選擇區域里的“回路抄表”，右側功能展示區域會顯示所選配電回路、所查詢時間段內各整點的電參量值，報表支持導出功能，如下圖所示：

1.2.3 用電抄表界面

通過點擊功能選擇區域里的“用電抄表”，功能展示區域會顯示所選變電所，查詢時間段內“起始抄見數”和“終止抄見數”，并自動統計用電量形成用電報表，報表支持導出功能，如下圖所示：

1.2.4 日報表界面

通過點擊功能選擇區域里的“日報表”，功能展示區域會顯示所選變電所各配電回路、所查詢日內各小時的用電量并形成用電報表，報表數據支持導出功能，如下圖所示：

點擊某回路，功能展示區的下半部分會展示該回路各小時用電量的棒圖，便于操作者直觀的查看與分析。

1.2.5 月報表界面

通過點擊功能選擇區域里的“月報表”，功能展示區域會顯示所選分變各配電回路、所查詢月內各天的用電量并形成用電報表，報表數據支持導出功能，界面參考日報表界面。

點擊某回路，功能展示區的下半部分會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 趨勢分析

1.3.1 電流曲線

通過點擊功能選擇區域里的“用電趨勢”，功能展示區域會顯示所選回路所選查詢日的I-t和P-t曲線，如下圖所示：

該功能下，所選回路若有記錄，則界面會繪制出該參量相對時間的曲線。軟件的曲線查詢功能可以支持鼠標縮放功能，鼠標放置在曲線上顯示相應數值。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存取最小周期的所有數據，曲線縮小到最小可查看每天的趨勢（按分鐘統計的曲線）。

1.3.2 電壓曲線

1.4 告警記錄

通過點擊功能選擇區域里的“告警記錄”，功能展示區域會顯示所有回路所選查詢條件下的所選告警類型的記錄信息，如下圖所示：

本監測系統的告警記錄有各個設備通訊異常告警，通訊異常為裝置采集時無數據回送或回送錯誤時的記錄，若某裝置一直處于無通訊狀態，需聯系裝置廠商予以維修或更換。

1.5 系統設置

1.5.1 登錄

登錄后，可對回路名稱進行修改；

1.5.2 登出

登出后，不能對回路名稱、電流閾值進行設置；

1.5.3 回路設置

登錄成功后，通過點擊功能選擇區域里的“系統設置”→“回路設置”→“修改回路”，可進行回路名稱的修改，如下圖所示：

1.5.4 電流閾值設置

電流閾值為電流越限報警功能的報警值；當電流超過該閾值，則電流越限告警；

操作步驟為：登錄成功后，點擊電流閾值設置；在右側儀表列表中，選中需要設置閾值的儀表，點擊修改電流閾值；輸入需要設置的閾值，點擊確定按鈕，設置完成；

1.5.5 電價設置

電價值為計算用電報表費用的單價值；費用=用電量*單價；

操作步驟為：登錄成功后，點擊電流閾值設置；在右側儀表列表中，選中需要設置閾值的儀表，點擊修改電流閾值；輸入需要設置的電價值，點擊確定按鈕，設置完成；

1.6 通用操作

1.6.1 表格篩選

系統中，若有的表格均支持篩選功能，方便用戶在使用過程中對數據進行查詢；

將鼠標移至列頭右側，出現漏斗圖標，點擊該圖標；

選擇需要查詢的數據，列表會篩選出查詢的結果；

再次點擊該漏斗圖標，點擊“Custom”，可自定義篩選條件；

再次點擊該漏斗圖標，點擊“All”，即可顯示全部；

1.6.2 表格排序

點擊表格列頭，可對表格數據進行正序或倒敘排列；

2 系統常見故障、維護及更新

為方便用戶使用，本系統依據現場實際情況及客戶需求設計，運行中不需要用戶配置運行參數。系統正常運行時采集程序不允許退出，以保證監控系統的實時性、穩定性和數據采集、存儲的可靠性。

2.1 常見故障現象

1)通訊狀態圖界面顯示個別裝置一直處于通訊異常狀態，至現場發現裝置工作不正常（裝置面板無數據顯示或者顯示不正常）；

2)訊狀態圖界面顯示個別裝置的偶爾通訊異常，過會又恢復正常；

3)通訊狀態圖界面顯示個別裝置的通訊正常，但一次圖界面顯示的電參量數據超出正常范圍；

4)通訊狀態圖界面顯示現場設備大面積通訊異常；

5)計算機指示燈正常，顯示器沒有畫面顯示；

6)計算機指示燈正常，系統無法正常操作；

7)計算機運行死機，軟件無法正常運行；

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行死機，請維護人員切斷該裝置的輔助電源，數秒鐘后重新上電，再次查看該裝置運行是否正常，如果仍然存在問題，請與裝置供應商售后服務部門聯系；

2) 由于個別廠商的裝置通訊存在不穩定因素，該問題不影響整個系統的查看（但是會有某些狀態量反饋不及時的情況出現）；

3)請先根據故障第1）、第2）條的排除方法檢查現場裝置的工作情況，然后執行以下操作：核對裝置面板和后臺系統顯示的數據。如果裝置上顯示的數據正常而軟件顯示的數據不正常（即兩者不相同），則該故障可能源自軟件配置，請致電本司系統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，請檢查裝置的倍率設置。如果問題依然沒有得到解決，請聯系裝置廠商售后服務部門聯系；

4)先檢查主機、交換機及數據采集器各處的網線口是否有松動，插拔網線口，然后重啟計算機。若問題依然存在，則可能為服務器硬件或通訊鏈路故障，請致電本司系統集成部判定故障原因；

5)請先根據故障第1）、第2）條的排除方法查看對應裝置的工作狀態，若裝置處于正常工作狀態，則請維護人員前往對應裝置處，通過裝置面板查看相應開關量輸入點的顯示。如果裝置顯示的數值與實際不符，則引起本故障的原因可能是斷路器的遙信接點或裝置的遙信接入點接觸不良。請運行人員參照配電二次接線圖和裝置使用手冊檢查故障原因；確認連接完好后，重新給裝置上電，重啟裝置；如果故障仍未解決，請與本公司售后聯系

6)可能原因是顯示器開關未打開，顯示器數據線接觸不良，顯示器電源線接觸不良或者顯示器故障，請分別檢查故障原因，如損壞請及時更換顯示器；

7) 該情況是由于系統長期運行導致的硬件或Windows操作系統軟件的故障，請關閉計算機，重新啟動，如果無法重啟，請重裝操作系統，如系統無法正常安裝，基本肯定是計算機硬件問題，請與工控機設備供應商聯系獲取技術支持；

8)可能原因為計算機長時間運行，環境溫度過高，計算機硬件異常等原因導致計算機死機的現象，重新啟動計算機，運行軟件，即可完成故障的排除。

2.3 系統操作中的禁止項

1)不應在系統主機上隨意安裝游戲軟件。因為部分主機配置不高，同時運行本系統和大型游戲會對主機硬件造成不可預期的傷害。

2)不推薦在監控主機上安裝其他軟件，若需要請確保移動數據存儲設備（U盤，移動硬盤等）沒有中病毒或木馬，不應再在本機上安裝殺毒軟件。

3) 監控主機上以下文件夾的內容是不可更改的：

2.4 軟件更新說明

該監測系統軟件分為平臺軟件、實時/歷史數據庫軟件、展示程序、轉發程序等，針對用戶操作的為展示程序，位于監測主機D盤相應的目錄下。系統軟件運行過程中，使用者提出的針對軟件使用過程中的便捷性操作要求或者軟件主動更新軟件功能并告知使用者更新時，會通過郵件形式發送更新程序，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：執行拷貝操作前請退出展示程序）。采集程序的更新與此相同。