從監控到節能,安科瑞賦能大型建筑全流程智能運營管理

一. 前言

現代大型建筑數量眾多，建筑功能各有不同：商業、辦公、展覽、教育、醫療等等，但是共同點就是能耗高、配套機電設備眾多，人員流動大，這給管理帶來很大的挑戰。大型建筑數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、動力系統、暖通系統、給排水系統管線錯綜復雜，機電設備較多，需要配備智能化系統來輔助管理，提升建筑可用性和安全性，同時，智能化系統有助于實時了解建筑的能源消耗，為節約能源成本提供支持。

1.2 信息孤島難打破：部分建筑內部子系統數量較多，廠家各異，系統類型多，各業務信息系統并存，數據不能有效共享和互通，數據難以集中，不能有效利用。同時對使用人員的要求比較高，需要學習多套系統的使用；

1.3 機電運維難度大：對建筑內部的供、配、用電情況運行保障能力弱，專業性不強，很多還在使用非常傳統的人工抄表、目視巡檢的方式，對隱藏的風險缺乏預知能力；

1.4 運營管理壓力大：大型建筑往往商戶、租戶數量較多，人員流動很大，運營管理也面臨著相當大的壓力和風險，包括消防風險、商租戶管理困難、能源收費困難等諸多問題；

二. 用戶真實需求

2.1 能源供應要可靠

通過智能化系統建設，實時監測建筑能源、機電設備和環境等運行情況，保障能源可靠供應。

2.2 設備運維要高效

通過科技手段來管理建筑內數量眾多的機電設備、暖通設備，提高運維管理效率。

2.3 能源收費要精確

通過高效的手段收取商戶租戶的租金、能源費用，并保障建筑公共區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 安全運營很重要

關注建筑內部消防安全、環境安全和用能安全。

2.6 能源收費要精確

通過高效的手段收取商戶租戶的租金、能源費用，并保障建筑公共區域能源成本合理公攤給

使用者。

2.7 學習使用要方便

方便訪問，學習難度小，使用成本低。

三. 解決方案

在建筑供配電系統的各個關鍵節點安裝各類監測、分析、保護、治理裝置；通過先進的控制、計量、通信等技術，將市政電網、分布式電源、儲能系統、可控負荷、電動汽車、主要負荷聚合在一起，實現對建筑供、配、用電系統的實時監測、能耗分析、能源計費和智能控制，通過圖形和預警幫助管理者實時掌握配電系統運行狀況，分析建筑用能數據，并可通過智能控制實現節能降耗。

針對現代大型建筑能耗高、運維難、信息孤島等管理痛點，安科瑞構建了覆蓋供配電監控、能耗分析、電氣安全、綜合計費等模塊的一體化解決方案，結合光伏儲能、智能照明等系統，滿足用戶對能源可靠供應、高效運維、精確計費等需求。

3.1 設計要求

3.2 網絡結構

3.3 功能模塊

四. 系統平臺介紹

4.1 建筑供配電監控

建筑變電所連接市政電網，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行方位的監視和控制，實時掌握電力設備運行狀態。

A. 對中低壓配電涉及的變壓器、開關、無功補償柜、直流屏、母排及電纜等配電相關設備的電氣參數、狀態、溫度進行實時監測，及時發出故障報警信息；

B. 實時監測開關柜內路斷路器、手車、隔離開關、負荷開關、地刀開關的分合狀態，斷路器彈簧儲能狀態及遠方就地控制狀態；

C. 實現對變電所溫濕度、水浸、煙感、門磁、空調等環境量的監視和控制，保證變配電環境符合設備運行要求；

D. 當出現電力故障時，發出報警信號，自動、迅速、有選擇的將故障元件從電力系統中切除，保護一次設備，防止事故擴散，迅速恢復供電，并可記錄故障波形，供后續進行故障分析.

4.2 建筑能耗分析

3.3 電氣安全

3.4 能源綜合計費

預付費管理系統：支持先付費/后付費模式，減少物業墊付電費風險；水費、電費、物業同平臺繳費，減少收費環節；公共區域電費分攤，減少物業運營成本；惡性負載識別，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：通過上位機集中控制

區域控制：區域照明一鍵開關

感應控制：紅外/光照度/雷達/微動感應

定時控制：設定時間自動開關

聯動控制：接受外部條件聯動控制

場景控制：預先設置不同場景進行切換

3.6 光光伏儲能充電樁

安科瑞微電網系統解決方案涵蓋分布式光伏發電系統、儲能系統、戶用光儲一體化系統、充電樁運營管理系統等。

安科瑞通過各類硬件結合軟件解決方案，幫助用戶將分布式電源、儲能系統、可控負荷、電動汽車、電能路由器聚合在一起，靈活調整微電網控制策略并下發給儲能、充電樁、逆變器等系統與設備，保證企業微電網始終安全、可靠、節約、高效、經濟、低碳的運行。

A.分布式儲能管理方案

五. 系統平臺功能界面

5.1 電力監控

實時監測高低壓配電柜的電壓、電流、功率等電力參數，實現遙測、遙信、遙控、遙調。

實時監測各配電室溫濕度、煙感、門磁、水浸、有害氣體等環境參數，有害氣體超標聯動排風系統。

實時監測關鍵供配電設備運行情況，如變壓器、柴油發電機、UPS、直流屏等。

5.2 能耗分析

5.3 電氣安全

漏電監測，電氣接點測溫，隔離電源絕緣監測。

監測各電氣接點、母排溫度并實時預警；

實時監測0.4kV饋線漏電電流，異常時報警；

實時監測隔離電源狀態，發生異常時報警；

5.4 綜合計費管理

對建筑內用電、用水實現能源預收費，實現先繳費、后用能；

電費可分為基礎電費、尖峰平谷電費、力調電費、公攤電費等，并提供電費賬單；

提供能源財務報表

5.5 智能照明

對建筑內照明進行集中管理，包括公共區域、停車庫照明；

通過系統實現集中控制、定時控制、光照度感應控制、人體感應控制、區域控制等；

對光照度有要求的特定區域實現調光控制；

對停車庫實現雷達感應控制。

5.6 分布式光伏

接入建筑分布式光伏電站發電數據，采集光伏逆變器、并網柜數據，并進行日、月、年、累計收益分析和減排分析；

顯示逆變器詳細數據，包括逆變器信息、實時發電功率、日/月/年發電量、收益、發電功率及發電量趨勢曲線、直流側和交流側數據等；

實時顯示光伏電站一次接線圖，光伏組串直流/交流側實時數據。

5.7 有序充電

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

監控變壓器負荷并對充電樁進行功率控制；

對平臺和充電樁的運營情況進行統計，并生成財務報表和運營報告，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、用戶消費記錄等。

5.8 環境監測

展示變配電站內的環境狀態（包括當前環境溫度值、濕度值、水浸、煙感、開關門狀態、當日溫度曲線、當日濕度曲線、噪聲、局部放電、紅外、SF6氣體監測、振動和粉塵信息等）。當日溫度曲線和當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，該曲線標示了最大值、最小值和平均值

5.9 電能質量監測治理

監測各進線回路電能質量，包括電壓暫降、暫態、穩態、諧波畸變等數據波形記錄，進而判斷配電系統擾動方向，生成電能質量分析報告。

有源濾波裝置和無功補償裝置對0.4kV側電能質量進行補償和治理，系統實時監測有源濾波裝置和無功補償裝置運行情況，確保電能質量符合生產要求。

5.10 后臺報警

報警分類分級，報警訂閱，報警記錄，報警統計，語音播報。

5.11 手機APP

配置重要設備包括變壓器、電氣柜、高壓電纜、空調主機、水泵等設備信息，配置設備二維碼；

流程化運維巡檢、自動發布任務、巡檢節點跟蹤、缺陷處理跟進、報警聯動消警、平臺、APP通知；

定期為用戶生成月度報告、內容可在線編輯、定期郵箱發送、變電所環境監控、數據分析與評估、整改建議參考。

5.12 支持3D可視化

對變電所/配電房內的開關柜和環境進行3D高仿真建模，將運行數據與設備進行綁定，讓用戶更直觀的了解供配電運行情況，更準確的定位故障點。

5.13 整體運行流程

A. 節能診斷

首先統計建筑內部用電數據，并按照照明插座、空調、動力和特殊用電進行分項統計，并按照區域、部門統計能耗，計算能耗強度(單位面積能耗)，對標比較，診斷能耗異常并制定管理措施，通過管理系統進行監督約束。

B.節能控制

通過AcrelEMS系統對照明系統、空調系統數據進行策略管理，通過光照度感應控制、定時控制、紅外感應控制等方式節約照明能源，通過對空調控制面板進行溫度調節控制，從而節約照明能源和空調能源。

C. 新能源策略

根據建筑用能特點，計算合適的光伏安裝容量，并通過對光伏電站的監控保障光伏發電正常運行。可配置儲能系統調節建筑負荷曲線，降低峰值電費消耗。

如此循序漸進，一步一步綜合可實現建筑節能降耗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，涉及商鋪數量多，用電負荷大、用電穩定性要求高，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電力監控系統、光纖測溫系統、預付費系統、智能照明系統。

AcrelEMS平臺部署在監控中心，上述系統數據均接入AcrelEMS平臺，用戶通過一個平臺即可對整個商業廣場的供配用電情況進行集中監控、統一管理，統一接收報警，減輕了維護工作量。

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；預付費系統共接入電表近454塊、水表372塊；光纖測溫系統設備8通道，設計測溫距離5KM；智能照明系統驅動器92臺，640個回路；

6.2 上海八萬人體育場

上海體育場承擔世俱杯決賽重任，用電負荷大、電能質量要求高、用電穩定性要求高，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、10kV/0.4kV電力監控系統、建筑能耗監測系統、電氣火災監控系統、消防設備電源監控系統、防火門監控系統、余壓監控系統、有源濾波（APF）治理裝置。

AcrelEMS平臺部署在監控中心，上述系統數據均接入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行集中監控、統一管理，統一接收報警，減輕了維護工作量。同時，按照政府要求，AcrelEMS平臺還將供配電運行數據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、有載調壓設備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；

能耗系統共接入電表近170塊、水表11塊；電氣火災監控儀表137個；消防設備電源監控設備167個；防火門監控設備51個；余壓監控設備23個；有源濾波裝置8臺；

6.3黃石科創中心

黃石科技城一期項目科創中心已建成投入使用，建設有展示大廳、科創大廈、公寓式酒店、創新大廈、國投大廈、會議中心、工業互聯網創新中心、定制化研發辦公樓等。

作為光谷科創大走廊黃石功能區的重要節點，黃石科技城承擔著打造黃石科技創新高地的重要使命，需要一套完整全面的一體化管理平臺，保證科創中心用電的可靠、安全、節約、高效、低碳。

6.4 其他案例

七. 結 語

大型建筑智能化管理是提升運營效率、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測、分析與控制功能，能夠有效解決信息孤島、運維復雜及能源管理難題，實現可靠、高效、低碳的運行目標。案例實踐表明，智能化系統不僅顯著提升管理精度與響應速度，更為建筑可持續運營提供堅實支撐。未來，持續優化系統集成與數據應用，將是建筑數字化升級的核心方向。通過多個實際案例驗證，該方案能實現建筑節能降耗 10%-25%，提升運營安全性與經濟性，為大型建筑數字化智能化管理提供有力支撐。