Smart Panels配电系统在智慧楼宇中的应用
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电力监控系统在智能楼宇中的应用摘要:在商业建筑中,电力监控系统主要是通过计算机网络集成技术,把变电所配电柜或楼层配电箱中安装的电力仪表信息汇总后进行统一管理,为客户提供数据存储、数据处理、远程抄表等服务,帮助客户实时掌握建筑的用能状况,实现对业主用能收费的智能化、精准化管理。
电力监控系统能够快速判断出故障发生的原因,准确定位故障,为项目的配电正常运行提供有力保障。
关键词:电力监控系统;智能楼宇;应用0引言随着城市建设的飞速发展,现代化标志性建筑、大型公共建筑在全国各地不断涌现,同时随着人们对工作、生活环境的安全性、舒适性、经济性的要求越来越高,种类繁多的智能化设备被不断引入现代建筑之中。
作为各种建筑能源供应核心,变配电所的电力监控系统在智能建筑中的应用显得尤为重要。
1项目概况丹东万达广场位于丹东市振兴区花园路与锦山大街交汇处,总建筑面积约为115万m2,总投资约80亿元,由城市综合体与住宅区两大部分组成。
在布置上分成南北两个地块,南侧地块临城市主干道人民路,布置城市综合体,北侧地块远离主干道,较安静,布置住宅区。
该项目电力监控系统主要应用在城市综合体部分,涉及10余个高低压变配电所,如嘉华酒店变电所、百货变电所、物业1#变电所、物业2#变电所、制冷站变电所等。
根据用户需求,电力监控系统进行了分区块设置,实现对数据的实时监控。
万达嘉华酒店变电所单独设置一套电力监控系统,其余变电所组网模式与其基本一致。
本文以万达嘉华酒店变电所为例,介绍电力监控系统实现的各项功能。
2技术背景智能配电电力监控系统是以计算机、通信管理机、电力监控仪表为基本单元,为变配电系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供基础平台,可以与检测、控制设备构成任意复杂的监控系统,在变配电监控中发挥核心作用。
系统主要用于监视和控制电力生产和供应过程,帮助企业消除配电监控盲区,降低运作成本,提高生产效率,加快变配电过程中对异常情况的反应速度。
电气自动化在智能建筑中的应用随着科技的不断进步,智能建筑作为新一代建筑的代表,已经成为人们瞩目的焦点。
而电气自动化技术则是智能建筑中的关键技术之一,其应用不仅可以提高建筑的能源利用效率和管理水平,还可以提升建筑的舒适度和安全性。
本文将介绍电气自动化在智能建筑中的应用,并探讨其对建筑行业的影响和未来发展趋势。
1. 智能化照明系统智能化照明系统是智能建筑中最基本的应用之一,通过传感器、控制器和调光装置等设备,可以根据环境条件和使用需求,实现对照明亮度、色温和颜色的自动调节。
这不仅可以提高建筑的能源利用效率,还可以为用户提供更加舒适的照明环境。
智能化安防系统是智能建筑中至关重要的一环,通过视频监控、入侵报警和门禁系统等设备,可以实现对建筑内外的安全监控和智能化管理。
这不仅可以提高建筑的安全性,还可以为用户提供更加安全的使用环境。
智能化能源管理系统是智能建筑中的一个重要组成部分,通过集成能源监测、能源优化和能源调度等功能,可以实现对建筑全面的能源管理和智能化控制。
这不仅可以提高建筑的能源利用效率,还可以降低建筑的能源消耗成本。
二、电气自动化对智能建筑的影响1. 提高建筑的能源利用效率2. 提升建筑的舒适度和安全性电气自动化技术可以实现对建筑内部环境和设备的智能化管理,通过智能化监测和调节,进而提升建筑的舒适度和安全性。
这不仅可以提高用户对建筑的满意度,还可以增强建筑的竞争力和品牌形象。
3. 降低建筑的运营和维护成本4. 促进建筑产业的可持续发展1. 人工智能技术的应用将成为主流随着人工智能技术的不断发展,智能建筑中的电气自动化技术也将迎来新的发展机遇。
未来,人工智能技术将成为智能建筑中的主流技术,通过机器学习和深度学习等方法,实现对建筑设备和系统的智能化控制和优化运行。
2. 互联网技术的融合将实现全面智能化3. 数据分析技术的应用将实现精细化管理随着数据分析技术的不断应用,智能建筑中的电气自动化技术也将实现精细化管理。
楼宇智能化中电气自动化的应用探讨作为现代建筑的开展趋势,智能化楼宇是建筑行业从业人员共同关注的重点之一,而电气自动化是实现智能楼宇的重要环节之一。
将电气自动化运用到楼宇建筑当中,能够更大程度的提升各局部电气设备的有效利用。
电气自动化技术对智能楼宇而言具有关键性的意义。
1.应用现状在智能楼宇的电气自动化运用中主要集中对整体居住环境的控制上,像是对公共环境的照明设置,对人体的感应,以及住宅内部的智能关灯等方面,通过对电气系统的数字化控制,促使居民的生活更加便利,加深居住环境的舒适程度,同时,做到当代提成的节能环保,适应时代的需求。
另外,由于人们对智能化的需求越来越高,也有更多的建筑人员,在进展智能楼宇的建立过程中,不断地更新自动化技术,以顾客的需求为导向,通过对不同方面的优化设置,更高程度的在各方面进展自动化。
2.应用方面2.1气接地2.1.1 TNS利用TNC系统中所存在的一些弊端,通过PE线进展强化,从而到达形成三相五线接地系统的目的。
在这一接地系统中中性线以及保护接地线可以实现同时接地,并且在投入使用过程中可别离作业,不受互相影响。
假设电气设备的金属外壳上带电,并且故障电流从保护零线中流过,将会形成较小的回路阻力以及较大的短路电流,这样可以有效的对电气设施起到保护作用,及时的切断电流。
将TNS系统运用到智能化楼宇中。
2.1.2 TNCTNC指的是三相四线的接地系统,即利用一根保护中性接地线以及三根火线,组合而成的接地系统。
在该系统中PE线以及N共用一根线,中性线与保护接地线以一根导线设置,一般情况下,在低压配电系统中较多的运用这种接地方式。
在电流通过接地线时,由于电流产生不均衡现象,因此会造成外壳的电压较低。
在TNC系统中不设置剩余电流保护器,因此无法对电流故障进展相应的防御措施。
2.1.3 TNCS利用TNC系统,在住户开场进入楼宇使用之前,对将要进展居住的区域做好重复接地工作,并对整体负荷情况进展检查,然后TNS系统需要在住户入住楼宇使用时,防止中性线以及保护地线发生电气连接情况点。
智能建筑中电气设备的智能化应用案例在当今科技飞速发展的时代,智能建筑如雨后春笋般涌现,为人们的生活和工作带来了极大的便利。
电气设备作为智能建筑的重要组成部分,其智能化应用更是提升了建筑的性能、舒适度和安全性。
下面,让我们通过一些具体的案例来深入了解智能建筑中电气设备的智能化应用。
一、智能照明系统在一座现代化的办公大楼中,智能照明系统发挥了重要作用。
传统的照明系统往往是定时开关或者通过人工手动控制,不仅效率低下,还容易造成能源浪费。
而这座大楼采用的智能照明系统,则通过传感器和控制器实现了智能化的控制。
在办公区域,系统配备了光照传感器,能够实时感知室内的自然光照强度。
当自然光照充足时,系统会自动调暗或关闭部分人工照明灯具,以达到节能的目的。
同时,系统还设置了人体感应传感器,当有人进入房间时,照明会自动开启,并且根据人员的活动范围和数量,智能调节照明亮度和区域。
在走廊和楼梯间,智能照明系统采用了红外感应技术。
当有人经过时,灯光会逐渐亮起,在人员离开后,灯光会在一定时间内自动熄灭,既保证了通行的安全,又避免了长明灯造成的能源浪费。
此外,智能照明系统还可以通过中央控制系统进行集中管理和监控。
管理人员可以实时了解各个区域的照明状态、能耗情况,并能够根据需要对灯光进行远程控制和调节。
通过智能照明系统的应用,这座办公大楼的照明能耗降低了 30%以上,同时提高了照明的舒适度和管理效率。
二、智能安防监控系统在一个高档住宅小区,智能安防监控系统为居民提供了全方位的安全保障。
该系统由高清摄像头、智能分析软件和报警装置组成。
摄像头分布在小区的各个关键位置,包括出入口、停车场、花园等。
这些摄像头不仅能够提供清晰的图像,还具备智能分析功能。
例如,系统可以自动识别车辆的牌照号码,对于非小区登记车辆进行预警;能够识别人脸特征,对于陌生人员的进入进行跟踪和记录。
智能分析软件还可以对监控画面中的异常行为进行检测,如人员徘徊、攀爬围墙等。
电气自动化在楼宇智能化中的应用电气自动化是研究与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发以及电子与计算机应用等领域的一门学科。
实现机械的自动化,让机械部分脱离人类的直接控制和操作自动实现某些过程是电气自动化和人工智能研究的交汇点。
积极运用人工智能的新成果无疑有利于电气自动化学科特别是自动控制领域的发展,也有利于提高电气设备运行的智能化水平,对改造电气设备系统,增强控制系统稳定性,加快生产效率都有重大意义。
“楼宇智能化”通常包括建筑自动化、通讯自动化、办公自动化等多个方面,随着我国国民经济的迅猛发展和“数字奥运”的提出,高档智能化建筑已成为当今建筑的主流。
楼宇自控系统是建筑设备自动化控制系统的简称。
建筑设备主要是指为建筑服务的、那些提供人们基本生存环境(风、水、电)所需的大量机电设备,如暖通空调设备、照明设备、变配电设备以及给排水设备等,通过实现建筑设备自动化控制,以达到合理利用设备,节省能源、节省人力,确保设备安全运行之目的。
前些年人们提到楼宇自控系统,主要所指仅仅是建筑物内暖通空调设备的自动化控制系统,近年来已涵盖了建筑中的所有可控的电气设备,而且电气自动化已成为楼宇自控系统不可缺少的基本环节。
在楼宇自控系统中,电气自动化系统设计占有重要的地位。
1 TN-S系统在建筑物供配电设计中,接地系统设计占有重要的地位,因为它关系到供电系统的可靠性,安全性。
尤其近年来,大量的智能化楼宇的出现对接地系统设计提出了许多新的内容。
TN-S是一个三相四线加PE线的接地系统。
通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。
TN-S系统的特点是,中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外,两线不再有任何的电气连接。
中性线N是带电的,而PE线不带电。
该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。
只要象TN-C-S接地系统,采取同样的技术措施,TN-S系统可以用作智能建筑物的接地系统。
Observe /锐观察2021.0548近年来,随着超高层建筑规模的不断扩大,建筑机电系统的技术复杂程度不断提升,建筑室内环境舒适度需求不断提高,建筑运维成本管控难度不断增大,传统运维模式已经难以跟上时代步伐及现实需求,迫切需要向数字化运维转型。
中信大厦建筑高度528米,建筑高度位列世界第九位,为北京第一高楼。
自2019年交付使用以来,中信大厦通过采用物联网、大数据、智能控制、在线巡检、电子工单、数据可视化分析等数字化运维关键技术,提高了运维效率,降低了运维成本,提升了服务品质。
本文基于中信大厦数字化运维管理实践探讨利用数字化运维赋能超高层建筑设备管理的关键技术和手段。
设备监控在线化中信大厦通过采用楼宇自控系统管理平台对大厦内的空调、供热、冰蓄冷、变配电、给排水、电梯、漏水报警等设备全部实现在线监控,实时监控设备的运行状态、在线情况、故障情况、客户的使用情况等,自动判断设备运行工况,并根据客户需求自动调节室内环境,同时记录客户使用情况,通过大数据分析及时响应客户的个性化需求,实现服务的定制化。
暖通设备监控系统采用西门子工业4.0级PLC控制系统,全楼设置649套PLC控制器,具备比例、比例+积分、比例+积分+微分、开/关、时间加权、顺序、算术、逻辑比较、计数器等功能,内置先进的比例控制算法和模式识别适应控制算法,可提供高级控制算法,应对复杂的控制要求。
PLC控制器具有控制精度高,反映速度快、节能性好、可靠性高、可扩展性强等特点,可实现自主编程,监控点位达到12万个,对制冷机组、蓄冰槽、水泵、冷却塔、风机盘管、风阀、水阀等全部设备均实现在线监控,实时监控系统及设备运行状态、故障情况,借助模式识别适应控制算法可实现夏季、冬季及过渡季各运行工况的自动判断和控制,自动调节房间内的温度、湿度、新风量等环境室内参数,同时可根据用户需求进行个性化的调节。
电力监控系统采用Smart Panels智能配电监控系统,对全楼23个变配电及柴油发电机房设备参数进行实时监控,通过数据的可视化,实时反应现场设备运行状态,及时传递报警信息,实现变配电室无人值守;同时能够对设备老化情况进行分析管理、故障诊断和恢复指导管理,助力运行维护人员提高效率。
电气自动化技术在智能建筑中的应用随着技术的不断发展,智能建筑已成为未来的趋势。
智能建筑的出现不仅能降低建筑的运营成本,也能提高建筑的舒适度和安全性。
而电气自动化技术作为智能建筑的重要组成部分,更是为智能建筑的实现提供了强有力的支持。
下面本文将着重介绍电气自动化技术在智能建筑中的应用。
一、智能照明系统电气自动化技术在智能建筑中最常见的应用便是智能照明系统。
该系统通过传感器和控制器来实现智能照明的管理,从而达到节能减排和提高照明质量的目的。
在智能照明系统中,控制器会通过光感传感器对室内照明需求进行检测,采取自适应照明控制技术来实现调控室内照明。
此外,智能照明系统还可以根据环境的变化,自动设置最佳的照明场景,从而实现更加舒适自然的照明环境。
而在建筑的外部,则可以通过智能照明系统实现照明追踪、太阳能光伏发电等功能。
二、智能空调智能空调系统是电气自动化技术在智能建筑中的另一个重要应用。
该系统通过联网和传感器技术,实现对室内温度、湿度、空气质量等环境因素的有效监控和控制。
当室内环境参数超出设定范围时,系统会自动进行调整,以确保室内环境的质量。
此外,智能空调系统还可以根据不同时间段和不同场馆的需求进行智能控制,从而最大限度地降低运行成本,提高能源利用效率。
三、智能能源管理智能能源管理旨在通过电气自动化技术来最大化地节约能源消耗,同时提高能源利用效率。
智能能源管理系统通常包括能源计量、监控和控制三大功能模块。
其中,能源计量模块主要用于采集不同设备和系统的能耗数据,以便更好地做出节能措施。
监控模块则通过传感器技术对能源消耗进行实时监控,并提供数据统计和分析功能。
控制模块依据监控结果,并结合能源需求和用户行为特征,对能源系统进行有效的控制和调整,从而实现对能源的智能管理。
四、安防监控系统电气自动化技术在安防监控领域的应用主要涉及到视频监控、智能楼宇门禁、消防安全监控等方面。
其中,视频监控是最常见的一种应用场景,其通过安装高清摄像头,对楼宇内的安全情况进行监控和记录。
Smart Panels配电系统在智慧楼宇中的应用
-基于云平台的低压配电系统解决方案
杨平,杨帆,王延杰,张福超,廖祥智
(施耐德电气(中国)有限公司合作业务中国事业部)
关键字: Smart Panels低压配电智能系统,施耐德千里眼,全资产运维管理,互动式报警
1.引言
来自世界企业可持续发展委员会(WBCSD)的数据显示,到本世纪中叶2050 年,全球用能需求将会翻番,而楼宇建筑用能也将占总用能的40%左右。
在全球面临能耗短缺的大背景下,解决生产、生活高能耗问题将帮助减少碳排放、降低对于全球变暖和气候变化的影响。
近年来,我国政府出台了一系列节能减排、发展和推广绿色建筑的政策法规,企业主和运营商亟需相关解决方案与服务,以符合行业标准与国家法规,降低能耗,降低运营成本,从而使得节能增效需求在市场中拥有巨大的空间和发展潜力。
我国改革开放后经济得到了空前迅速的发展,近年来随着我国社会老龄化的加剧,人口红利也在逐步的消失。
在此背景下供配电系统设备的规模逐渐增大,复杂程度不断提高,企业对供配电系统精细化、透明化、智能化管理的需求也逐渐显现。
由此带来的是企业用人成本不断上升,对专家资源的需求更为迫切。
因此在低压配电领域对供电的连续性、安全性和可靠性要求更高,用户对设备的精细化管理、实时响应需求也日益凸显,使得配电系统的智能化已然成为未来发展的必然趋势。
作为一个时代、一个领域的领导品牌,全球能效管理专家施耐德电气始终秉持“善用其效、尽享其能”的公司理念,一直致力于以最佳解决方案为目标市场的最终用户提供专业的服务,以数字化、智能化、互联网技术提升合作伙伴及最终用户的使用体验。
立足当下着眼未来,施耐德电气于2014年起正式在全球同步推出Smart Panels低压配电智能系统方案,通过结合低压配电系统与互联技术为最终客户提供了智能化方案的同时,也为施耐德电气的合作伙伴创造了更多新的市场机会。
2.Smart Panels低压配电智能系统方案
2014年6月,施耐德电气在全球发布Smart Panels低压配电智能系统方案,之后在各个国家都取得的良好的市场效应,在我国随着Smart Panels的不断推广与宣传,其概念为更多合作伙伴和最终用户所认可并推荐,之后在全国由Smart Panels低压配电智能系统方
案所构建的智能化项目也逐步落实,并为业主带来实质性的价值。
Smart Panels是“在大数据时代,依托互联网+的理念, 利用物联网, 数字化手段和专家服务,帮助客户优化能源效率和设备全资产运维管理,显著提高客户业务绩效”的系统方案,它是智能配电系统与互联技术的完美结合,是工业以太网在现场总线领域的进一步发展,必将带来低压配电系统一次里程碑式的革命。
Smart Panels低压配电智能系统方案通过采集测量、智能互联、高效管理三个步骤开启用户的数字化之旅。
1)采集测量主要通过施耐德断路器的嵌入式测量控制单元、多功能仪表及A9系列的产品,
可提供配电系统及终端配电系统的测量、通信和控制等功能;
2)智能互联依靠施耐德电气一系列智能通信组件实现断路器的ULP及Modbus RTU协议到
以太网TCP/IP协议的轻松转换,集成式的设备通信接口即插即用,转换后的协议可同时供多个系统或平台使用;
3)高效管理环节中Smart Panels系统方案将通过多种便捷、可靠、友好的方式呈现给用
户专业高效的信息(包括FDM128本地柜门显示单元、智能网关内嵌网页、本地后台系统、“千里眼”远程管理平台),帮助运维人员制定可靠的运维计划,让他们能随时随地方便快捷的了解设备的运行状态;让用户业主轻松掌握企业能耗状况,以制定下一步可行的节能举措。
下图为完整的Smart Panels系统架构图,Smart Panels低压配电智能系统方案依托于如下智能组件和通信设备来实现能效管理和设备管理。
Smart Panels低压配电智能系统方案从系统的功能实现角度可分为两种方式,即分为本地方案(即FDM128柜门显示单元,PME能源管理系统和PSE电力监控系统)和远程方案(即“云能效”远程能效管理和“千里眼”远程运维管理),不同方案可以满足不同用户的差异化需求,并为用户带来相应的方案价值,如下表:
Smart Panels方案致力于能效管理和设备管理,适用于绝大部分低压配电系统,尤其是智能绿色楼宇建筑中的低压配电系统,设备层面通过智能断路器(带嵌入式测量功能的控制单元)、多功能仪表、以及智能终端配电模块实现数据的采集和控制命令的执行,网络通信层通过柜内设置的IFE、Smartlink等智能网关实现现场总线协议到工业以太网协议转换的同时,完成了强弱电一体化,其丰富的信息为后台多种应用提供便捷可靠的数据接口,以实现本地柜门显示单元、本地管理软件等对数据的获取及呈现。
“千里眼”远程管理平台是Smart Panels低压配电智能系统方案中互联网+低压配电系统的一种应用,其实现方式主要是通过智能电柜服务器应用的数字化软件平台,搭配移动终端APP实现线上线下的互动式管理,给用户一种全新的数字化服务体验。
3.“千里眼”远程管理平台介绍
“千里眼”远程管理平台是一个配电设备和关键电力资产的托管服务管理平台,实现最终用户配电盘厂以及配电系统服务公司可以使用统一的管理平台对其主要配电设备和关键电力资产进行管理和维护。
“千里眼”远程管理平台通过对配电资产、配电设备、配电系统环境和人员操作的数据和信息进行收集、存储、分析,并对这些信息进行可视化,充分提高配电系统可靠性;同时“千里眼”远程管理平台功能设计紧密贴合配电系统维护服务的业务流程,充分发挥移动终端在配电系统现场快捷采集和读取信息的优势,使客户维护配电系统变得更加便捷高效,从而降低客户配电系统运营维护成本,提高运维服务效率。
用户只需要在PC端通过浏览器进入网站,输入用户名、密码登陆系统,即可浏览本企业配电系统的设备运维管理信息,实现系统信息的互联网远程访问。
并配合手机移动端的APP实现对故障报警的推送,通过APP派单功能由维护人员实时响应排除故障并在系统中做详细的图文记录,用户亦可根据需要导出各种报告文件做备案或作为交付验收文件,此方案同样在分布式的站点优势明显,并在有无人值守需求的站点可以得到更好的应用,可以大量节省人力成本、降低系统运营管理成本。
具体系统架构如下图:
4.“千里眼”远程管理平台的功能简介
4.1 直观的地图导航
分布式楼宇建筑的统一管理及信息总览
快速判断整体的设备运行和能耗情况
通过树形结构可快速追踪设备信息
4.2 全面的资产管理
详细的设备台帐信息
多种实时数据展示方式
简单操作即可追溯设备历史趋势
利用移动设备拍照和填写日志可生成现场记录
4.3 可靠的报警管理
根据严重程度设置区分不同等级的报警
通过短信通知第一时间获取报警信息
高速报警响应,可通过手机APP确认和记录报警事件
通过报警属性来管理,筛选和导出报警信息
4.4 “千里眼”远程管理平台的应用场景
根据角色不同,“千里眼”远程管理平台可以有以下三种应用场景:
场景1 配电室
在配电室中,现场运维人员可使用智能设备通过无线方式连接到配电室的局域网中,查看智能电柜服务器内嵌网页界面,查看设备的的运行情况;同时也可通过手机扫描智能配电柜子上的二维码快速定位设备的运行信息,利用移动设备拍照和天蝎日志生成现场运维记录。
场景2 园区厂区
在企业园区或厂区中,值班经理可通过互动式报警提前了解故障原因及设备具体位置信息,保证值班经理第一时间获取故障信息并迅速赶到事故现场处理问题,可靠的保障了处理问题的时效性;同时,灵活的电子化派单系统可方便及时的将派工信息发送到最正确的人手里,便于及时处理各类故障及事件。
场景3 办公室
在办公室中,企业老总通过PC网页端页面可对整个企业或集团里所有的站点下设备资产情况和实际运行情况一目了然,尤其针对分布式楼宇建筑的可进行有效的统一管理及信息总览。
5.结束语
Smart Panels是集硬件、软件、服务于一体的整体系统解决方案,致力帮助用户轻松实现能效管理和设备运维管理;Smart Panels符合楼宇建筑配电发展的未来趋势,是发展智慧城市、智能电网及能源互联网的必要设备;Smart Panels是大数据时代下的必然产物,是低压配电系统与互联技术的完美结合,从此开启了配电系统的数字化之旅。
经过施耐德电气严格的验证和审核,Smart Panels能够被用户安全放心使用,我们期待与您共同推动楼宇建筑进入智能时代,用科技点亮智慧城市。