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1． 概述
2008年01月03日，北京市建委和市发改委公布了去年北京实施能源审计的部分北京市国家机关办公建筑和大型公共建筑平均电耗、水耗。其中进行审计的20个单位的国家机关办公建筑，每平方米建筑面积年平均耗电量为85.4度（年平均85.4kWh／m2），人均年耗电量为3072.5度（年平均3072.5kWh／人） 。
统计表明，公共建筑耗电量是普通建筑5倍 国家机关办公建筑和大型公共建筑年耗电量约占全国城镇总耗电量的22%，每平方米年耗电量是普通居民住宅的10～20倍。是欧洲、日本等发达国家同类建筑的1.5～2倍。北京的大型公共建筑每单位平方米年耗电量在50度到300度之间，这个数字较普通建筑要高出3到5倍。
在所有公共建筑中，商场耗电最多，信息显示，国家机关办公建筑、大专院校的学生宿舍以及写字楼、酒店、商场、体育场馆和医院等，每平米建筑的耗电量商场最高，年耗电量达到175.5度；大专院校办公楼最低，为34.57度； 国家机关办公建筑则为85.4度，而人均年耗电量，国家机关办公建筑则达到了3072. 5度。
针对能源浪费现象，国家出台了相关文件。
温家宝总理签署的中华人民共和国国务院令第531号《公共机构节能条例》已经2008年7月23日国务院第18次常务会议通过，自2008年10月1日起施行。《条例》第十四条明确指出：公共机构应当实行能源消费计量制度，区分用能种类、用能系统实行能源消费分户、分类、分项计量，并对能源消耗状况实行监测，及时发现、纠正用能浪费现象。
建质〔2006〕277号文《全国民用建筑工程设计技术措施——节能专篇 电气分册》提出电气回路要加装电能计量装置。
江苏、上海分别推出苏建科〔2007〕217号文《江苏省公共建筑用能计量设计规定》和沪建交〔2008〕828号文《关于进一步加强本市民用建筑设备专业节能设计技术管理的通知》。
进一步明确提出对主要用电设施分项计量，对办公楼、商场、宿舍等应计量到经济核算单元；对医疗病房、宾馆客房、学校教室应按楼层或功能分区计量等等，并纳入审图和竣工验收标准之中。
沪建交〔2008〕828号文提出从2009年1月1日起，建筑面积大于2万平方米的大型公共建筑、市（区）两级国家机关办公建筑、申请国家和本市的建筑节能示范项目，应当设置能耗监测系统。
住房和城乡建设部建科[2008]114号文（2008-06-24）《关于印发国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设相关技术导则的通知》实施，具体实施内容参见[2008]114号文附件，附件名称如下：
附件1：《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据采集技术导则》；
附件2：《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据传输技术导则 》；
附件3： 《 国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统楼宇分项计量设计安装技术导则》；
附件4： 《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统数据中心建设与维护技术导则》；
附件5： 《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设、验收与运行管理规范 》。
114号文件根据建筑的使用功能和用能特点，将国家机关办公建筑和大型公共建筑分为8类。
（1）办公建筑；
（2）商场建筑；
（3）宾馆饭店建筑；
（4）文化教育建筑；
（5）医疗卫生建筑；
（6）体育建筑；
（7）综合建筑；
（8）其它建筑。
其它建筑指除上述7种建筑类型外的国家机关办公建筑和大型公共建筑。
分类能耗应当包括：
（1）耗电量
（2）耗水量
（3）耗气量（天然气量或者煤气量）
（4）集中供热耗热量
（5）集中供冷耗冷量
（6）其他能源应用量（如集中热水供应量、煤、油、可再生能源等）。
电量分项能耗应当包括：
照明插座用电：为建筑物主要功能区域的照明、插座等室内设备用电。主要包括照明和插座用电、走廊和应急照明用电、室外景观照明用电。
空调用电：主要包括冷热站用电、空调末端用电。
动力用电：主要包括电梯用电、水泵用电、通风机用电。
特殊用电：主要包括信息中心、洗衣房、厨房餐厅、游泳池、健身房或者其他特殊用电。
下图为Acrel5000能耗监测系统的监控界面。
2．计量装置
国家规定电能计量应当合理设置分项计量回路。其分项计量系统应当采用电子式、精度等级为1.0级及以上（0.2、0.5、1.0级）的有功电能表。采用的普通电能表，应当由测量单元和数据处理单元等组成，并能显示、储存和输出数据，具有标准通讯接口。
2.1 在变压器低压侧（AC230／400V）总进线处，应当设置多功能电能表，至少具有监测和计量三相电流、电压、有功功率、功率因数、有功电能、最大需量、总谐波含量和2-21次各次谐波分量的功能。可选用ACR330ELH电力仪表
主要功能：
l 全电量测量（U、I、P、Q、PF、F、S）
l 最大需量（I,P），四象限电能计量、复费率电能累计
l THDu、THDi、2—31次谐波分量
l 电压波峰系数、电话波形因子、电流K系数、电压电流不平衡度
l 电网电压电流正、负、零序分量测量
l 4DI+3DO
l RS485接口、Modbus、DL/T645
应用于高压重要回路低压进线柜
2.2建筑工程能耗监测系统能耗“应合理设置分项计量回路，以下回路应设置分项计量表计”（附件3）：
（1）变压器低压侧出线回路；
（2）单独计量的外供电回路；
（3）特殊区供电回路；
（4）制冷机组主供电回路；
（5）单独供电的冷热源系统附泵回路；
（6）集中供电的分体空调回路；
（7）照明插座主回路；
（8）电梯回路；
（9）其他应单独计量的用电回路。
上述回路可选用ACR220EFL和ACR120EFL电力仪表
主要功能：
l 全电量测量（U、I、P、Q、PF、F、S）
l 四象限电能计量、复费率电能累计、最大需量统计
l 4DI+2DO
l RS485接口、Modbus 、DL/T645
应用于低压联络柜、出线柜、动力柜
2.3安装有电能表的柜体实物图
2.4对动力箱、照明箱各个电气节点的电能进行监视与管理
可选用ADL-10、ADL100和ADL300/EF 导轨式安装电能表
l 分别是1、4、7个模数
l 最大一次电流32、80、80A
l 复费率电能累计
l 电能脉冲输出
l RS485/Modbus 、 DL/T645
l DIN35mm导轨式安装
导轨式安装电能表安装在终端配电箱中实物图 导轨式安装电能表安装在动力箱中实物图
3安科瑞Acrel-5000能耗监测系统
建科[2008]114号文要求对建筑物能耗监测系统的自动计量装置所采集的能耗数据，应当通过RS485接口，并采用TCP／IP通信协议自动和实时上传能耗数据。
3.1能耗数据编码
编码后能耗数据由15位符号组成。若某一项目无须使用某编码时，则用相应位数的“0”代替。
例：北京第二外国语大学图书馆空调用电
110100 D 101 01 B 2 0
110100:行政区划代码编码，110100 北京市 市辖区
D: 建筑类别编码，D文化教育建筑
101： 建筑识别码，由建筑所在地的县市建设行政主管
部门统一规定，101图书馆北二外图书馆
01： 分类能耗编码，01电
B： 分项能耗编码，A照明插座用电，B空调用电，
C动力用电，D特殊用电
2： 一级子项，2空调末端
0： 二级子项，0表示没有该项
3.2数据处理方法
建筑总能耗为建筑各分类能耗（除水耗量外）所折算的标准煤量之和。
总用电量＝∑各变压器总表直接计量值
分类能耗量＝∑各分类能耗计量表的直接计量值
分项用电量＝∑各分项用电计量表的直接计量值
单位建筑面积用电量＝总用电量/总建筑面积
单位空调面积用电量＝总用电量/总空调面积
3.3能耗数据展示
数据中心接收并存储其管理区域内监测建筑和数据中转站上传的数据，并对其管理区域内的能耗数据进行处理、分析、展示和发布。
数据中心分为部级数据中心、省（自治区、直辖市）级数据中心和市级数据中心。
市级和省（自治区、直辖市）级数据中心应将各种分类能耗汇总数据逐级上传。
部级数据中心对各省（自治区、直辖市）级数据中心上报的能耗数据进行分类汇总后形成国家级的分类能耗汇总数据，并发布全国和各省（自治区、直辖市）的能耗数据统计报表以及各种分类能耗汇总表。
监测建筑数据展示应包括：
（1）建筑的基本信息，能耗监测情况，能耗分类分项情况；
（2）各监测支路的逐时原始读数列表；
（3）各监测支路的逐时、逐日、逐月、逐年能耗值（列表和图）；
（4）各类相关能耗指标图、表；
（5）单个建筑相关能耗指标与同类参考建筑（如标杆值、平均值等）的比较（列表和图）。
电能报表汇总
电流趋势曲线
用电棒图显示
3.5能耗监测系统的组网方式
组网方式:光纤环网方式、以太网方式、GPRS/GSM无线方式
北京第二外国语学院以太网组网方式实例
青海油田供水供电公司变配电监控系统光纤环网实例
无线方式：淄博市电力环网改造
4基于Zigbee的无线抄表技术
ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率（20k——250kbps）、低成本（相对于GPRS网络的收费）、低复杂度的无线网络技术。ZigBee 技术在低功耗、低成本和组网能力方面具有无可比拟的应用优势。
Zigbee网状网络——“接力”传输
MESH网状网络拓扑结构的网络具有强大的功能，网络可以通过“多级跳”的
方式来通信；该拓扑结构还可以组成极为复杂的网络；网络还具备自组织、
自愈功能。
基于Zigbee技术的电表远程抄表系统
基于zigbee技术的远程抄表省去了现场布置通讯线的麻烦，在节约成本的同时又减少了工程量，为有效实现电能集中管理大大提供了方便；采用mesh网状网络结构充分保证了数据传输的可靠性。
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