基于lonworks技术能源监管系统的研究与设计

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1、基于LonWorks技术能源监管系统的研宄与设计魏明艳深圳机械院建筑设计有限公司广东深圳518027摘要：釆用LonWorks现场总线技术因其很强的开放性、兼容性、灵活性、安全性、可靠性和可互操作性，使自动化系统中通信可靠、便捷，已被广泛应用于智能建筑领域。木文针对办公建筑和大型公井建筑高能耗的问题，对基于Lonworks总线技术建立建筑能源监管系统设计进行分析探讨，以期实现建筑能耗远程监测和节能控制，达到建筑节能的目的。关键词：LonWorks技术；能源监管系统；布线系统.1八.,刖目随着我国经济的高速发展，建筑能耗，特别是国家机关办公

2、建筑和大型公共建筑高耗能的问题日益突出。据统计，办公建筑和大型公共建筑年耗电量约占全国城镇建筑总耗电量的22%,办公建筑和大型公共建筑的节能对于“十一五”期间实现建筑节能20%至关重要。1.项目简介木案例设计的大厦是办公大楼，建筑面积约35000m2,地上25层，地下室3层。大楼内采用的能源种类有：电能、水、燃气、燃油。大楼有2路高压供电线路，变电所有4台变压器，其中，1#低压室的2台800KVA的变压器给大楼楼层供电，2#低压室的2台630KVA变压器给2台离心式冷水机组供电。变电所有4条低压总进线和86条低压出线回路（乜括备用回路）。

3、大楼有1路自来水总供水管，有1路厨房用燃气管路和1路锅炉房供油管路。大楼1-25层为省级机关办公楼层，共9家单位（包括物业），每个楼层有照明总进线、备用照明2路低压进线，其中照明总进线在楼层配电箱内分为：照明、插座、开水炉、空调末端、新风机回路。1.能源监管系统结构及技术原理本能源监管系统采用Lonworks分布式控制网络技术，实现对该大厦内的各种能耗进行分项精确计量，计量数据远程传输，数据采集与存储，数据统计与分析，数据发布与远传；以实吋监测能源消耗数据为依据，为该人厦的能源监控与有效节能提供有效手段，实现被监控的办公楼层节电10%以上

4、。2.1能源监管系统总体结构该大厦能源监管系统由监控中心、主干网、监控子网组成。在设备相对集中的区域设置了5个监控子网，其中子网1为变电所子M,其它4个子网为楼层监控子网。监控中心通过internet网将该大厦的能源数据传输到上一级的能源监管中心。2.2能源监管系统监控中心在能源监管中心设1台监控工作站、1台100M以太网交换机、5台网络控制器，网络控制器通过以太网与监控中心的监控工作站连接。2.3能源监管系统子网(1)楼层监控子网根据该大厦楼层的设备分布情况，楼层设4个监控子网。每个配电冋路的电力监控终端通过LonWorks控制M络(7

5、8K双绞线网)与相应子网的网络控制器直接相连。监控子网内的电力监控终端通过网络控制器与监管中心的监控工作站进行数据传输。(2)变电所监控子网变电所子网设1台网络控制器，将变电所的电力监控终端通过LonWorks控制网络与网络控制器直接相连，智能水表、锊能油表和锊能燃气表的485接口通过双绞线与智能网关相连，智能网关通过LonWorks控制网络与M络控制器连接。监控子网内的电力监控终端通过网络控制器与监管中心的监控工作站进行数据传输；智能水表、智能油表和智能燃气表通过智能网关和网络控制器与监管中心的监控工作站进行数据传输。1.能源监管系统技

6、术实现3.1计量装置选型及配置监测大楼电能参数的计量装置选用江苏联宏自动化系统工程有限公司自行研制生产的PM100D电力监控终端，该电力监控终端经过大量的工程实践证明是性能可靠、计量精确、技术成熟先进的多功能电力监控计量仪表，并已通过电力工业电力系统自动化设备质量检验测试中心的型式试验（编号：05075）和国家电网公司自动化设备电磁兼容实验室的委托型式检验和EMC检验（<远动主检>字第231号、<远动主检>字第231-EMC号）。主要技术指标如下：遥信功能：5路开关量输入、干接点输入；遥测功能：三相电压、三相电流、

7、有功功率、无功功率、频率、功率因数、电能等；测量精度：电压0.2级、电流0.2级、有功功率0.5级、无功功率0.5级、功率因数0.5级、有功电度0.5级、无功电度0.5级；遥控功能：3路继电器输出、可以直接控制接触器分合；LonWorks双绞线接口（TP/FT-10A）和电力载波接口，可方便的接入LonWorks现场控制网络。为了满足办公大楼的供电系统分项计量，对办公人楼变电所的低压总出线和各低压出线冋路配置PM100D（监测）电力监控终端，对消防类出线回路不予监测，消防类设备的用电量可通过低压总出线与其他冋路用电量的差值求得，这样，变电

8、所需要配置36台PM100D（监测）电力监控终端。在人楼自来水总进水管加装1块智能水表，1〜3楼的自来水直供水管加装1块智能水表，2路水箱出水管加装2块智能水表。共加装4块智能水表。在大楼锅炉