江森自控能源管理系统介绍

第一章 能源管理监控系统
在 BAS 系统基础上，通过通信接口和开放的通信协议与能源管理 系统进行通信，获取相关电能、空调分区冷热量等的计量信息。能源 管理系统是企业建立高效能效能源管理体系的重要组成部分，能源管 理系统将协助企业能源管理部门更好利用现有的能源，建立透明的能 源管理机制，协助管理能源管理信息渠道，推广能源管理经验，巩固 有效的能源措施，为在整个能源供应链推广能源效率措施提供依据， 评价并且优先实施投资回报较好的能源解决方案，帮助实施碳减排。
具体包括以下几方面： 1）.能源监控管理系统 ·采集供水、空调水、冷冻水、蓄冰量、二次侧热水、蓄 热量等能源供给与消耗情况 ·计算供水、空调水、冷冻水、蓄冰量、二次侧热水、蓄 热量等能源供给与消耗情况 ·进行数据备份（文件服务器） ·与企业管理信息系统进行数据交换与共享。
2）电力计量分系统 ·监测计量主配电室电参量（包括各相电流、电压、有功功率、 功率因素、有功电度、等）； ·监测计量各车间主进线全部电参量（包括各相电流、电压、有
EA 的报表中心为用户提供了强大的报表功能。报表中心内的几十 种报表类型，从各种能耗数据及费用比较，到能耗峰值分析，从碳排 放报告到系统能耗评估，完全满足用户对报表的需求，用户无需繁琐 的编辑，只需要简单操作就能生成精美的报表。支持 EXCEL 和 PDF 格 式，用户可以方便的进行编辑和打印
1、EA 系统系统硬件构成
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在全自动控制模式下，机房群控系统会按照预先编制好的全自动群 控程序，计算系统总需求负荷， 各设备按最小无故障运行时间等条件， 以编程顺序进行自动的启停、切换和保护。包括变频柜、启动柜和冷 机控制系统，冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔、冷水机组与膨胀水 箱的检测与控制，Energy Advisor 将按预先编排的时间假日程序来控 制制冷系统的运转，并对众多分散设备的运行、安全状况、能源使用 情况进行监管。完成不同设备或多台设备的顺序启停、选择启停，通 过执行最新的优化程序和预定时间程序，达到最大限度的节能，可以 减少人手动操作可能带来的误差，同时还大大简化了系统的运行操作。 集中监视和报警能够及时发现设备的问题，可以进行预防性维修，以 减少停机时间和设备的损耗，从而通过降低维修开支而使用户的设备 增值。
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功功率、功率因素、有功电度等） 3）冷热源系统集中监控 为了实现冷水机组与冷冻水系统、冷却水系统和冷却塔系统的匹 配和协调运行，实现变负荷工况下整个系统综合性能优化，可保障冷 机控制系统在任何负荷条件下，都高效率地运行，最大限度地降低整 个系统的能耗 能源管理系统绝不是简单的能源数据监测和简单的报表功能，他 还应为用户提供能源数据分析，各种经济性指标比较，能耗预算，天 气数据等功能。基于以上几点要求，建议使用江森自控能源管理系统 Energy Advisor，来为用户提供系统高效的能源管理功能。
半自动手动编组控制是指由于负荷较小或部分设备具有潜在运行 隐患等原因，用户可以对设备如冷冻机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔等 进行手动选择组合，同时编组设备仍按自动顺序和自动控制原则进行 运行的控制方法。由于操作人员对现场设备更加熟悉，或有更加符合 实际的操作习惯，这种模式既实现了自动控制的功能，也满足了用户 和操作人员的人为选择要求，因而也是全自动控制模式的一个重要补 充。实际上，在特定条件下，也同样能达到更好的节能的效果。
冷源系统部分采用 3—D 动态立体图形效果：可以对现场的实际运 行情况进行整体监控。视图与操作非常直观有效。通过鼠标点击和查 看，我们可以轻松看到每台机组、水泵、冷塔、冷却水的出水回水温 度，冷冻水的出水回水温度以及出水温设定值，冷冻水流开关状态等 时时的数据，同时可以用鼠标轻松点击既可以进行控制，十分简单易
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自动调节模式、开关闭阀门，调节阀门开度等，从而达到自动控制冷 机，水泵，风机等现场设备，通过优化组合，科学控制的方式达到最 大化节约能源的目的。
2、EA 系统的软件组成与功能
EA 系统适用于楼宇能源监控与管理，特别是空调主机机房设备的群 控系统控制和能源管理，EA 系统以模糊控制为核心，采用了 B/S 构架， 运用了 AJAX, DCOM 控件，FLASH 图形、图表等先进的编程技术。使 WEB 页面无刷新，高效实时的做出反应。实现了与江森自控控制系统和冷 水机组的无缝连接。
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走势。 页面还显示当天的室外温湿度监测，天气预报（需登陆因特网）等
信息。其中，中间的 COP 棒图可以很直观的反映当前主机或机房的动 态实时 COP 值的状况。屏幕右侧，给出了当天减少的能源消耗量柱状 图，可以清晰的显示出节约的能源总量、节约的 CO2 排放量和节省的 财务成本。
2.1、实时监控
能源监测与分析系统不但能够完成所有能耗的自动监测，同时用
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户还能够方便的根据自己的需要检索各个建筑、区域、表计及系统的 能耗，自动生成各类的报表，并且做各种类型的比较，例如同一系统 不同时间段的比较，不同系统和区域同一时间段能耗的比较等等。此 外，能源监测与分析系统还能够为用户提供一些经济性指标分析和比 较，例如，针对车间，用户可以做单位销售额能耗，单位销售额空调 能耗等多种经济性指标分析。帮助用户做成本分析。
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学。对于蒸发器，冷凝器，压缩机，马达以及油系统部分可以直接点 击相应的按钮进到对应的细节画面，同时在右侧可以看到机组简要的 运行数据。
控制模式页中，可以在以下几种控制策略中间进行方便和任意的切 换：
全自动控制 半自动手动编组控制 手动控制 模糊控制 通过不同控制模式的选择，达到便捷化、人性化的控制选择方式。
展性； 高级设置：用于设置数据点和相关组包功能等，并可根据
用户要求增加定制模块；
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理；

用户管理：对操作用户进行等级配制和整个系统的全面管 在线帮助：提供帮助文档，以便快速查询并解决问题。
EA 在运行监控部分，通过可随时查看现场各种实时数据，以便快速 地做出更为灵活的决策，而操作人员在监控室就可以很直观的看到各 系统的运行情况，如同在现场，这样即保证了生产的安全性，也减少 了人力物力的投入。
同类型数据的同时刻对比图：将相关联的数据绘制成曲线反映相互 关系，可以选择需要的日期进行数据对比，可以一次性将单个或者 1 组数据拖到图表中进行数据比较。
累计量历史柱图：将长期的历史数据累加进行数据统计，反映出各 个时间段的累计值大小，以能量消耗为例，该功能反映出每年的能耗 总合的数据大小，以柱图的高度来反映消耗量的多少。通过鼠标点击 柱图可以查看相应年份或者月份的数据统计，通过点击返回按钮，来
Energy Advisor 系统在中央空调机房控制与管理应用中，由变频控 制系统、机电柜控制系统和冷机智能控制系统组成。机柜数量根据控 制器数量和控制内容而定，下图为控制柜机房示意图。
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Energy Advisor 控制柜示意图
变频柜控制系统一般包括：电源、变频器、电抗器、断路器、接触 器、万转、指示灯、铜牌和导线等。
机电控制系统一般主要包括电源、端子排、启动器。
冷机智能控制系统包括：现场数字控制器及模块、网络控制引擎 和能源管理平台应用工控机。从现场传感器提取出来的实时数据通过 数据线缆传输到数字控制器、模块及网络控制引擎和工控机中，网络 控 制 引 擎 及 数 字 控 制 器 根 据 现 场 时 时 采 集 的 数 据 ， 通 过 Energy Advisor 系统运算处理和分析，形成一套最优化的控制策略，通过数据 线缆向现场的设备发出指令，如何时启停设备，启停顺序、根据负荷
EA 不但能帮助用户电的管理，同时还提供多种能耗的管理，并支持 历史能耗数据导入，EA 平台上提供了整体能源管理方案，方便用户进 行拓展。节能效果监测，系统将提供能耗基准线(Benchmark)管理功能。 基本版提供了单项节能措施 效果监测的功能，系统还能 关联价格模块，为用户计算 节约费用。如果用户需要做 复杂综合性节能措施的效果 验证，可以使用 EA 中的能耗 变量分析。
基于我们对于能源内部数据的保护和防止非法操作，我们的能源管 理系统须通过授权才可以进入。Energy Advisor 系统的扩展体系结构 包含综合系统安全程序，防止对系统的无授权访问。同时，由于 EA 系 统采用了 B/S 架构，操作人员可以很方便的在企业内部网就能够直接 访问进入该系统。
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EA 系统主要包括以下几个模块： 运行监控：对设备进行实时监控，对中央空调主机机房进
机房运行监控部分还特别包含了机房总能效比 C.O.P.分析曲线，冷 源系统，冷却系统，冷冻系统，控制模式以及操作日志等部分。
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下图是冷站 COP 的定义及评价。
图 1 冷站 COP 的 定 义 及 评 价 (ASHRAE Journal 2001.9)
C.O.P.曲线分析：COP 曲线对比功能，即将当天的机房总效能比(COP) 与原运行 COP 基线 Baseline 进行曲线对比分析；上面的图形是实时 COP 曲线对比，源自文库现了当前实时机房运行 COP 与 Baseline 当日的实时曲线
2.2、数据分析 数据分析主要包括了各数据的单点多时刻曲线对比图，同类型数据 的同时刻对比图，耗能综合分析图，累计量历史柱图，历史数据查询 曲线，COP 数据分析图等分析工具组成。
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单点多时刻曲线对比图:将一个点的每天的数据绘制成曲线来进行 数据展示，可以在一个图中进行不同日期的同一点的数据对比。以冷 凝器数据分析为例：可以通过时间选择框进行曲线的添加，当比较完 毕以后可以通过右键菜单的清空图表进行清空。
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返回上级统计柱图表。
历史数据查询曲线：可以通过该曲线反映出数据的历史变化，该曲 线由三部分组成，主要区域数据曲线，数据柱状图，全部区域数据曲 线，通过拖动下方矩形块的位置和大小来调节主要展示区域的范围。 还可以在左上角，通过选择统计时间范围，相应改变采样数据量的多 少。
全手动模式是指全部采用人工的方式进行开启和调试。自动控制功
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能将被暂时禁止。特别适用于维护检修工况。 模糊控制是以模糊数学为工具,把控制专家和操作技师的经验模拟
下来,通过模糊控制软件,将最善于处理模糊概念的人脑思维方法体现 出来,作出正确的判断。在传统的控制领域里，控制系统动态模式的精 确与否是影响控制优劣的最主要关键，系统动态的信息越详细，则越 能达到精确控制的目的。然而，对于复杂的系统，由于变量太多，往 往难以正确的描述系统的动态，于是工程师便利用各种方法来简化系 统动态，以达成控制的目的，但却不尽理想。换言之，传统的控制理 论对于明确系统有强而有力的控制能力，但对于过于复杂或难以精确 描述的系统，则显得无能为力了。因此便尝试着以模糊数学来处理这 些控制问题。
行优化控制； 图表分析：从实时或历史数据库中读取并形成线性、饼形
等直观图表显示； 数据报表：将各类数据整理成定制报表，以便查看、分析
和打印； 数据报警：将设备报警信号及时显示，方便快速分类处理； 算法公式：将采集数据进行公式计算、保存，便于综合计
算与财务数据分析等； 接口集成：提供常用主流接口协议，更好地提供了系统扩
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Energy Advisor 能源管理系统的模糊控制是以模糊集合论、模糊 语言变量及模糊逻辑推理为基础的计算机智能控制，尤其适合于冷水 机组这样复杂的、非线性的和时变性系统的控制。它是以人（专家） 的丰富实践经验和思维过程构建的模糊规则为依据进行推理与判断， 模拟人类技术专家做决策的过程来解决那些需要人（专家）决定的复 杂问题。它无需对被控对象建立精确的数学模型，只需作模糊描述即 可实现控制。这样的控制更符合冷水机组的复杂性、动态性和模糊性， 使控制简便，又能达到所要求的控制精度。在控制过程中，通过所采 集的丰富信息，利用计算机高速的计算、跟踪、判断和推理能力，将 全系统的运行信息进行集成，对系统运行参数进行优化和动态调节， 实现全系统协调运行，以达到系统整体综合性能最优的目的。特别是， 模糊控制可以通过历史数据库和经验数据库专家系统，优化主机效率， 提高机房能效，降低运行成本。