@EMS全时动态能源管理系统枢纽机场解决方案
深圳市海亿达能源科技股份有限公司
 
摘要   针对国际国内“节能环保”的要求和机场区域广、能耗大的现状,本文提出了全时动态能源管理系统解决方案,有效地解决了机场枢纽的能源管理问题,降低了管理强度和运营成本,提高了管理水平,赢得了良好的社会效益。
关键词  全时动态能源管理系统,能耗,能效,能源管控,枢纽机场
 
1 引言
    如今,能源的日益紧张和环境的逐渐恶化,成为整个社会可持续发展迫切需要解决的问题之一。在这个社会背景下,枢纽机场的能源管理也提上日程。如何降低运营成本,在保持优质服务水平的基础上减少能源消耗,将“耗能大户”变为“节能大户”,树立良好的社会形象,为社会节能减排做贡献,也成为枢纽机场运营管理的关注焦点之一。
2 枢纽机场对于能源管理的需求分析
枢纽机场一般设有飞行区、航站区、办公生活区、塔台和通讯导航站、气象观测站、供油站、机务维修区、消防应急等区域设施,其面积大,分布广,负荷密集,供电容量大,不仅对于系统的安全行和可靠性要求极高,而且航空级的设施水平和服务水平也决定了机场对管理水平的高度要求。对于能源管理的需求主要体现在:
a.       持续安全可靠运行     由于机场交通枢纽有大量的人群聚集,为确保人员和设备的安全,对设施的照明、通风、航班的通讯导航等系统的持续可靠运行提出了极高的要求。而且机场功能决定了其站房和相关设施必须长时间持续稳定运行,以便确保设施的高利用率,从而也要求能源管理系统持续可靠地运行。
b.       实现能源成本管控     由于机场航空级的设施水平和一系列人性化的体验要求,空调、照明通风的能耗必然很大,因此需要对能耗进行分类监测和统计,找出无效能耗,针对实际客流变化进行合理调控,以降低整体运营能耗。
c.       降低运营管理强度    对于规模大、设施分布广、客流密度高的枢纽机场,其日常运营的管理强度极大,仅仅靠传统的管理模式无法满足正常功能和可靠性保障的要求,必须借助现代自动化技术手段以降低传统的人工管理强度。
d.       提高管理水平     机场枢纽交通代表着国家航空领域的建设水平,要求其设施管理水平也要有相应的提升,以便充分发挥设施的功能,体现其优越的行业地位。
3   全时动态能源管理系统概述
针对枢纽机场对能源管理系统的需求分析,相应地,本文提出了全时动态能源管理系统解决方案。
全时动态能源管理系统采用分层分布式体系结构,利用现代测量控制技术和数据处理与通讯技术,通过国际标准的通讯串口和以太网,在经济合理的成本下实现对用户端包括电源进线到终端用电设备在内的全部配电用电系统以及供水、供气、冷热源等能源设施的管理控制。
系统可以实现能耗数据的实时分类采集,能耗状况在线监测和趋势分析管理,事故报警及原因分析,能耗成本分摊等。在保障供电安全可靠的同时,实现设施和设备整体能耗状况管理自动化,为设施和设备的节能管理和改造提供依据,配合相应的管理节能手段,消除无效能耗,降低整体能耗,达到设施和设备节能减排的目标。还能方便地与其他系统进行数据共享,提高管理水平。
全时动态能源管理系统架构
整体系统采用分层分布式体系结构,由中央监控室主站系统、各大分区操作分站、主干通讯网络与测控层数据网络、分布式通讯子站以及底层能耗与能效监测设备等部分组成。
4.1 能源管理系统主站    
监控主站设在中央监控室内,主站系统设备包括系统服务器、操作站、报表打印机、UPS等,一般是配置双系统服务器以实现冗余备用。
4.2 分区系统操作站    
考虑到庞大的设施体系管理运行便利需要,系统可按照实际情况设置分操作站系统,实现对所在分区能源系统的值班操作。其上行数据接入中央监控室主站系统,下行数据与分区内分布式通讯子站连接。
4.3 分布式通讯子站     
分布式通讯子站一般设置在各变电所和配电箱附近,以便将各处的水、电、燃气、等的能耗与能效监测数据汇集到每一个子站,向上传送到主站系统。
4.4 主干数据通讯网络   
由六芯或以上的单模光纤实现主站、操作分站与子站之间网络高速互联,实现数据的上传下达。
4.5 测控层数据总线网络    
由STP电缆将底层能耗、能效监测单元与分布式通讯子站连接,每个测控单元一般采用“手拉手”式串联结构,形成系统测控层总线网络,传输负载设备能耗与能效的实时数据。
4.6 测控层硬件设备   
测控设备分布于能源系统底层各负载处,主要包括电力能耗与能效采集单元、水量采集单元两类。其中智能电力能耗与能效监测采集单元采用双CPU,保证环境多适应性和大量数据的实时采集、监视,具备总线通讯功能。
4.7 与其他系统的连接
全时动态能源管理系统是以开放平台监控软件为基础开发的,具备与其他系统集成的兼容和开放的接口和数据库,可以方便地与企业的其他部分如ERP或MIS系统直接连接,实现数据共享。
5 系统功能  
全时动态能源管理系统采用结合建筑平面的图形化虚拟环境界面,对建筑和设施实现全系统实时监测管控,具有高度的现场操作感;系统带有丰富的控制管理工具和图形、声音等多媒体功能,可实现故障报警和越限提示等功能。其主要功能有:
1)       自动实时能耗数据报表 
提供对用户的全部运营分区分类负载能耗、建筑总能耗(折算标准煤量)、总用电量、分类能耗量、分项用电量等统计报表,同时提供单位建筑面积用电量、单位空调面积用电量、单位建筑面积分类能耗量等的实时能耗报表和曲线分析,可帮助用户直观地了解能耗情况,提供强有力的成本管控工具。
2)       能耗与能效监测管控  
自动分析用户所有能耗设备的能耗数据,建立设备标准能耗,并自动监视设备能源利用效率,为用能管控提供自动监视手段,对不正常(超标)用能告警,自动帮助用户及时发现并处理问题。
3)       故障分析与设备维护管理  
系统依据带时标的事件记录和波形记录,可进行故障和事件的成因分析;系统统计开关等设备的状态参数和累积寿命参数,可据此提出设备维护预告;
 
4)多区域能耗费用统计  
系统提供的辅助管理工具,帮助进行电能成本分摊,方便站内多区域、多用户能耗管理。
5)负载分类管理  
对空调、照明、通风等主要能耗负载进行分类分析管控,实现能源消耗与实际运营管理的紧密结合。
6 结语   
传统的能源管理系统只是起到了传送数据的作用,对于数据的处理和分析也不够细致,用户缺乏能源管控的依据,以至于节能工作无处着手。全时动态能源管理系统能在保障机场供电系统安全可靠运行的情况下,提供各类能耗的耗能数据报表、趋势分析,对于机场这样区域面积广、负荷繁多的建筑设施,还能提供足够的储存容量和强大的网络传输,保证了数据的实时动态,为机场的能源管理提供了强大有效的工具。全时动态管理系统广泛应用于轨道交通、枢纽机场等公共设施能源管理中,不仅节能空间高达10%~15%,还带来经济效益,更带来社会效益,树立节能环保的企业新形象。


 
参考文献
1 浦东机场能源管理[EB/OL].科技之光(二),(38)
3 吴衡.谈建筑电气设计节能的理念和实例[J].电气&智能建筑,2009.35-37
4  @EMS全时动态能源管理系统[J].海亿达电子有限公司,2010
 
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