提高能效水平，实现高效管理——FA42酒店能效优化方案

1.概述

大型酒店具备住宿、餐饮、娱乐、会展等丰富多样的功能，为了向顾客提供最优质的服务、提升顾客体验，酒店配备了大量基础服务设施，这些设施在为酒店营造舒适环境的同时消耗了大量能源。随着能源价格的提高，酒店的能源成本在日常运营成本中所占的比重日益升高，节能降耗、提高能源使用效率是酒店节约开支、增加利润、提升竞争力的迫切需要，同时也是建设绿色节能型酒店的硬性要求。

AcuEMS能源管理系统是一套专门针对建筑能源管理的软硬件系统平台，通过建立以能耗数据为导向的建筑能源监管体系，实现建筑能源消耗的精细化定量管理，以管理手段达到节能目的。该系统能够帮助用户规范能源管理，通过记录能源消耗的过程、分析能源使用状况，确认能源消耗水平，查找能源消耗存在的问题及漏洞，挖掘节能潜力，提出切实可行的节能措施和建议，为酒店节能降耗提供有力的技术支持。

2.能源管理系统组成

AcuEMS系统由各类计量装置、数据采集器、数据服务器和能耗数据管理软件系统组成，该系统将酒店内的照明、空调、动力、供热、供冷、燃气、给排水、新能源等能源使用情况进行集中采集、监视、分析、管理及控制。AcuEMS系统的硬件组成在设计上分为3层结构（见图1），由三个独立的子系统组成，分别为数据采集子系统、数据传输子系统和数据处理子系统。

图1 能源系统组成结构示意图

（1）数据采集子系统

数据采集子系统主要由分布在酒店各处能耗计量现场的智能仪表（包括各类电参数测量仪表、水表、冷热量表、燃气表等）组成，智能仪表担负着底层的能耗数据采集任务，确保监测的能耗参数实时、完整、准确、掉电不丢失。酒店的配电监控系统、楼宇自控系统、智能照明控制系统等子系统也可作为数据采集子系统，通过酒店内部网络将相关数据信息送入能源管理系统中。

（2）数据传输子系统

数据传输子系统由数据采集器、光纤收发器、网络交换机及通信线缆组成。该子系统是数据信息交换的桥梁，负责对现场设备收集的数据信息进行采集、分类和传送，同时也可传达上位机对现场设备的各种控制命令。

（3）数据处理子系统

数据处理子系统是人机交互的直接窗口，也是AcuEMS系统的核心部分，由系统软件和必要的硬件设备如数据服务器、显示器、打印机、UPS电源等组成，系统软件具有专业的数据采集、数据分析、节能诊断、报表管理、越限报警等功能以及良好的人机交互界面。

系统特点：AcuEMS系统采用多种方式优化组网，具备丰富的规约库，可实现第三方智能设备的无缝接入，该系统平台还可将配电监控系统、楼宇治安系统、智能照明系统整合在一起，从而以较低的成本投入，实现对酒店机电设备及配电系统管理升级，体现了爱博精电公司节约务实的精神理念。

3.能源管理系统功能

AcuEMS系统根据建筑能源管理五个层次的需求（见图2）设定了十大主要功能，分别为能源看板（见图3）、实时监控、数据查询、统计分析、节能诊断、能源报表、指标体系、节能足迹、报警管理和设备管理。

图2 能源管理五个层需求的示意图

这些功能可以帮助管理人员更加全面深入地了解酒店每一时刻、每一角落的能耗情况，并对能源供应的安全性、能耗量、设备运行能耗的合理性进行分析，对节能潜力进行挖掘，对节能效果进行评估，实现能源从输配到消耗全过程、多方位的管理。

1）能源看板：能源看板是能源管理系统提供的一项系统概览功能，以各类图表的方式直接呈现酒店的整体能耗、各分类分项能耗及能耗趋势等信息。能源看板可以灵活配置，不同用户可以根据各自不同的工作需要和关注点，设置不同的能源看板。

2）实现监控：酒店能源管理系统能够对能源使用的全过程进行监测，使看不见的能源消耗可视化、能耗监测动态化，系统将酒店基础设施的能耗信息清晰地展示于系统平台中，如可监测酒店的每一条用电支路的耗电量、实时功率等实时参数，也可以监测水管的跑冒滴漏等情况，并配合声光效果对发生故障进行实时报警。

3）数据查询：能耗综合查询功能以能源管理系统的计量仪表及数据采集、上报的能耗数据为基础，实现对各类能耗数据、运行参数的查询检索，系统具备强大的查询功能，可设定任意组合条件进行数据查询。

4）统计分析：数据统计分析功能以能耗数据为依据，对酒店各种类能源的消耗过程，从不同的维度对数据进行分析，用户可以按照区域、组织机构、分项（照明、空调、动力、特殊）、分类（水、电、气）、分户来分析用能情况；支持自定义能耗趋势分析，用户可以根据自己的需要，在权限范围内自由组合能耗分析项，为节能诊断提供辅助。

图3 AcuEMS能源看板样例图

5）节能诊断：此功能实现了为酒店配备贴身的能源管理专家，通过后台专家团队对酒店的每一个设备、每一个系统能耗深入细致分析，发现酒店能源管理存在的问题，站在能源管理的角度对设备能效、建筑能耗水平、能源管理流程等给出分析评估报告。第一时间通过远程服务器发送给相关管理人员，从物业管理到系统改造等多个方面，优化设备运行及管理流程，帮助管理人员对酒店进行有效的节能管理和改造，提高能源效率，降低能源消耗。

6）能源报表：报表功能包含了日常使用的所有能耗报告、报表等，可根据酒店日常办公的需求打印出百种报表。报表类型包括设备集报表、分户报表、财务报表、用电参数报表、环境参数报表、空调运行报表、诊断信息报表、节能足迹报表、天气报表等。

7）指标体系：提供建筑全面的能耗数据，进行行业对标分析，每个建筑都有自己特定的指标体系，根据节能目标，制定定额管理的用能指标，让领导可以从宏观把控节能工作，设定、追踪、考核用能指标，分析变化趋势，提炼有价值的量化对比指标或无量纲效率指标。

8）节能足迹：节能足迹记录了每一次节能改造的过程及成果，使原来无法说清楚的能源管理，变得可量化、可比较、可评价。记录每一次节能改造后，在有效时间段内所节约的能耗总量，记录节能措施的简单信息和改造方法，清晰明了的展示节能工作所取得的成绩。

9）报警管理：报警功能是对监测到的异常能耗信息进行报警记录与提示，系统具备强大的报警及预警功能，可以对整个用能过程进行全面的报警监测。(www.xing528.com)

10）设备管理：系统能提供能耗设备的状态信息记录、计量设备到检定日期的提醒服务、设备工作状态异常提醒服务，协助制定维修保养计划，并记录执行情况，便于管理者检索和检查工作。

4.AcuEMS技术特点

AcuEMS能源管理系统直接采用基于Web的主流B/S架构进行设计，系统的扩展易于实现，由系统管理员分配一个用户名和密码即可，使用一台能上网的计算机通过浏览器即可访问能源管理系统，而不用安装任何专门的软件，真正实现了互联网平台的一体化运作和客户端分布式结构体系，轻松搭建集团化的能源管理监控平台。

系统采用“云计算”体系，通过分布式存储、分布式计算、模块化等技术实现面向服务（SOA）的“私有云”数据中心平台，将能耗数据、物业操作管理数据、用户交互数据、费用数据、建筑信息、节能过程记录数据等相关数据和信息全部接入该中心平台进行计算和处理，并可以通过灵活的方式将信息分发到PC、大尺寸显示屏、手机等多种形式的终端设备。

系统还具有使用方便、灵活性强、容易升级和维护、安全性高等多种技术优势，并且可以实现多级账户和权限管理功能，可进行远程的配置和维护，可实现实时数据库无限量采集。所有工程的创建、工程配置、数据库设置、图面制作、软件管理和监控运行等都可以通过浏览器在客户端来实现，因此可以说，客户端是“全功能”的，任何工程师可以做的事情，客户端只要有足够的权限都可以做得到。

5.网络架构

AcuEMS系统采用分布式集散控制方式的网络结构（见图4），数据应用层建立在以太网络上，数据采集层则采用RS485总线技术，两个层面均可以自由拓扑，灵活的结构为系统实施和维护带来最大的便利。数据应用层网络以酒店内网为物理链路，通过标准TCP/IP通信协议高速通信，主要设备包括数据服务器、Web服务器、实时数据库、客户浏览机。数据采集层网络采用RS485现场总线，将数据采集器、通信网关、智能电力仪表、智能水表、燃气表、冷热量仪表等现场设备连接在一起。

图4 AcuEMS的网络架构图

数据采集器是系统网络架构的核心设备，它是计量仪表与数据服务器通信的中枢，负责将计量仪表的能耗数据推送到数据服务器之中。采集器以MODBUS协议读取各计量仪表的能耗数据，再以MODBUS TCP/IP协议将仪表的能耗数据推送到数据服务器，从而实现两个网络层面的数据交互。采集器具备多种硬件接口和开放的软件接口，能以TCP/IP、Lon_- Works、Modbus等不同协议与其他厂商的设备通信。

对于酒店原有的智能照明控制系统、楼控系统、电力监控系统，AcuEMS系统可以通过OPC通信协议将所有的能耗相关数据信息纳入一个系统框架内，实现各子系统之间的互通互连与数据共享。

6.适用范围

AcuEMS能源管理系统平台具有很强的通用性和兼容性，适用于不同建筑的能源管理需求，AcuEMS系统能应用在政府机关、科研院校、数据中心、综合酒店、住宅小区、酒店超市、宾馆酒店、大型场馆、机场车站、基础设施、公共机构等各类建筑场合。

7.实际应用情况

（1）天津圣光酒店概况

圣光酒店总建筑面积5万多平方米，内外装修均按照国际五星级标准建设及配置，各项功能设施齐全，餐饮服务更是酒店的一大特色。其主要消耗能源为电能、天然气和水，主要的用能环节包括空调、电梯、照明、冷热水、供水等环节，总能耗中电的消耗比例最大。酒店设计有智能照明系统、楼宇自控系统、电力监控系统，但没有针对能耗监测的能源管理系统，由于缺乏详实的能耗数据，很难全面了解水、电、气、暖等各类能源的消耗过程，大量的能耗设备因为无法做到全面监测而存在管理盲点和能耗漏洞。

（2）酒店能效管理的基本方案设计

AcuEMS能源管理系统能够为大型酒店提供最佳的能源管理工作平台，系统将酒店内的各个子系统、能耗设备纳入到统一平台框架之下，并运用云计算技术实现对酒店能源的科学、经济、便捷、高效的管控。AcuEMS总体设计原则是，以数据服务器为核心，以酒店内部网络为基础，搭建AcuEMS软件运行平台，通过信息交换和共享，将酒店的各个子系统、能耗计量仪表组合成一个有机的系统。

AcuEMS系统通过对酒店内的空调机组、采暖锅炉、通风系统、照明用电、给排水系统等能耗设备进行能耗数据采集，读取酒店其他子系统与能耗相关信息和数据，通过数据服务器对酒店能耗数据、设备运行数据、酒店环境数据的处理分析，在满足酒店环境需求的前提下，给出最佳的能源管理策略，从而实现节省能源，节省人力、节省酒店运营成本。

系统拓扑结构（见图5）：

系统采用“站控管理层——网络通信层——现场设备层”的分层分布式设计，站控管理层设置于酒店的弱电监控室内，其设备包括安装有AcuEMS软件的数据服务器、Web服务器和客户浏览机，负责对能耗数据进行集中处理；网络通信层由网络交换机、光纤收发器、数据采集器组成，负责与酒店其他子系统及现场设备层的各类仪表装置进行通信；现场设备层是指酒店各级能耗设备计量仪表，如酒店楼层照明计量仪表、楼层动力计量仪表、餐厅用水计量仪表、餐厅燃气表、暖通系统冷热量表等。

（3）AcuEMS系统运行情况

能源管理系统项目的实施为圣光酒店的能源管理工作带了极大的便利，大大优化了酒店能源管理的流程，提高了酒店的能源管理水平，降低了酒店能耗，为酒店获得住建部“绿建三星”标识提供了大力的帮助。

AcuEMS通过对酒店供配电系统的实时监测，及时发现酒店电网参数异常情况，通过对配电回路用电量的合理分配调度，使酒店电网的三相电流最大限度的保持平衡，使变压器的负荷尽可能的平稳，从而提高电能质量、确保用电安全。项目实施不仅实现了酒店电、水、气等能耗的远程自动抄表，而且还可以按照能源费率，自动生成日、周、月、年的能耗报表及能耗财务报表，大大的降低了劳动强度，节约了酒店的人工成本。

AcuEMS对酒店的能源系统按照分类、分项、分级及分区域的方式进行计量监测和统计分析，从而能够精确发现能耗漏洞，并精准的定位能耗异常的位置，从而可以做到有重点、有针对性的进行能源管理。系统通过分析酒店能耗与入住率的关系、分析酒店淡旺季能耗差别，对酒店的能耗情况、设备运行的能效进行综合评价，并帮助管理人员制定适合酒店经营特点的最佳设备运行模式。系统通过与智能照明、楼宇自控、电力监控系统的协同运行，最大限度的减少中央空调系统能源浪费，将大大降低酒店的整体能耗，提高能源利用效率，使酒店的建设更加符合绿色、节能、低碳的要求。

图5 系统拓扑图

（作者：北京爱博精电科技有限公司 孙春杰 杨英刚）