軌道交通行業(yè)智慧能源管理系統(tǒng)的關鍵應用

時間：2024-12-26作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：177

一.建設背景
      二十一世紀以來，隨著我國經濟實力的快速提升以及城市化建設發(fā)展的騰飛，當前中國城市發(fā)展規(guī)模的擴大和城市人口數量的劇增，對城市基礎設施的要求亦不斷攀升。面對國家加快推進節(jié)能降碳的發(fā)展目標，公共交通系統(tǒng)的節(jié)能減排的意義較為深遠。
       根據對地鐵的用電負荷統(tǒng)計分析，能耗和用電量均主要分布在列車牽引用電和車站內各種動力設備用電， 包括通風設備、自動扶梯、照明、控制設備等方面。在車站所**電設備中，通風空調系統(tǒng)的能耗又占總能耗的 70% 左右，因此牽引供電、通風空調系統(tǒng)設備的節(jié)能潛力很大，較是節(jié)能工作的方向。

軌道交通行業(yè)能源管理系統(tǒng)是一個綜合性的系統(tǒng)，旨在通過采集、監(jiān)控、分析軌道交通運營中的能耗數據，實現能源的智能化、數字化、精細化管理，從而降低運營成本，提高能源利用效率。以下是對軌道交通行業(yè)能源管理系統(tǒng)的詳細解析：

二、系統(tǒng)概述

軌道交通行業(yè)能源管理系統(tǒng)集成了遠程抄表系統(tǒng)、監(jiān)控管理系統(tǒng)以及數據分析與決策支持系統(tǒng)，能夠實時采集供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、通風空調系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等設備的能耗數據，并進行集中監(jiān)控、分析和優(yōu)化。該系統(tǒng)通過構建多系統(tǒng)協(xié)同管控的能源管理大數據平臺，實現能源數據的精細化采集、分類、分項和分戶統(tǒng)計，為節(jié)能管控提供決策依據。

三、網絡架構

軌道交通行業(yè)能源管理系統(tǒng)通常采用三層網絡架構，包括線路級、車站級和現場級。

線路級：設置在各線路的控制系統(tǒng)中，是整個能耗管理平臺數據交換的重要節(jié)點。主要硬件設備包括服務器、工作站、存儲設備和通信網絡設備，用于現場能耗數據的處理、存儲和通信。

車站級：主要安裝在各車站和車輛段基地的變電站和環(huán)境控制電控室內。該系統(tǒng)集成在綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，對現場環(huán)境控制系統(tǒng)的通風空調系統(tǒng)和水系統(tǒng)進行聯(lián)動節(jié)能監(jiān)控，收集供電系統(tǒng)、動力照明系統(tǒng)、環(huán)境控制系統(tǒng)等能耗數據，并通過綜合監(jiān)控系統(tǒng)提供的傳輸通道上傳至綜合監(jiān)控系統(tǒng)服務器，實現車站級監(jiān)控功能，并在綜合監(jiān)控界面上進行可視化顯示。

現場級：設置在能源管理設備室內，負責采集、存儲、計算現場設備網絡能耗信息。主要硬件為多功能表（水表、電表等）和由串口服務器和通信網絡組成的系統(tǒng)，多功能表通過現場通信總線和綜合監(jiān)控系統(tǒng)串口服務器實現雙向通信。

四、平臺介紹：
Acrel-EIOT能源物聯(lián)網云平臺
（1）概述
Acrel-EIoT能源物聯(lián)網開放平臺是一套基于物聯(lián)網數據，建立統(tǒng)一的上下行數據標準，為互聯(lián)網用戶提供能源物聯(lián)網數據服務的平臺。用戶僅需購買安科瑞物聯(lián)網傳感器，選配網關，自行安裝后掃碼即可使用手機和電腦得到所需的行業(yè)數據服務。
       該平臺提供數據駕駛艙、電氣安全監(jiān)測、電能質量分析、用電管理、預付費管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運維管理等功能，并支持多平臺、多語言、多終端數據訪問。
（2）應用場所
       本平臺適用于公寓出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統(tǒng)集成商、小型物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業(yè)能耗、智能燈塔、電力運維等領域。
（3）平臺結構




（4）平臺功能

◆電力集抄
       電力集抄模塊可以實現對各種監(jiān)測數據的查詢、分析、預警及綜合展示，以保證配電室的環(huán)境友好。在智能化方面實現供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測'、遙信、遙控控制，對系統(tǒng)進行綜合檢測和統(tǒng)一管理；在數據資源管理方面，可以顯示或查詢供配電室內各設備運行（包括歷史和實時參數，并根據實際情況進行日報、月報和年報查詢或打印，提高工作效率，節(jié)約人力資源。

變壓器監(jiān)控

配電圖
◆能耗分析
       能耗分析模塊采用自動化、信息化技術，實現從能源數據采集、過程監(jiān)控、能源介質消耗分析、能耗管理等全過程的自動化、科學化管理，使能源管理、能源生產以及使用的全過程**結合起來，運用**的數據處理與分析技術，進行離線生產分析與管理，實現全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調度，優(yōu)化能源介質平衡、有效利用能源，提高能源質量、降低能源消耗，達到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。


能耗概況

◆預付費管理
1）登陸管理：管理操作員賬戶及權限分配，查看系統(tǒng)日志等功能；
2）系統(tǒng)配置：對建筑、通訊管理機、儀表及默認參數進行配置；
3）用戶管理：對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠程分合閘、批量操作及查詢等操作；
4）售電管理：對已開戶的表進行遠程售電、退電、沖正及查詢等操作；
5）售水管理：對已開戶的表進行遠程售水、退水、查詢等操作；
6）報表中心：提供售電、售水財務報表、用能報表、報警報表等查詢，本系統(tǒng)所有的報表及查詢，都支持excel格式導出。

預付費看板
◆充電樁管理
       通過物聯(lián)網技術，對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數據采集和監(jiān)控，同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預警。云平臺包含了充電收費和充電樁運營的所有功能，包括城市級大屏、交易管理、財務管理、變壓器監(jiān)控、運營分析、基礎數據管理等功能。
充電樁看板
◆智能照明
       智能照明通過物聯(lián)網技術對安裝在城市各區(qū)域的室內照明、城市路燈等照明回路的用電狀態(tài)進行不間斷地數據監(jiān)測，也可以實現定時開關策略配置及后臺遠程管理和移動管理等，降低路燈設施的維護難度和成本，提升管理水平，并達到一定節(jié)能減掛的效果。

監(jiān)控頁面
◆安全用電
       安全用電采用*的剩余電流互感器、溫度傳感器、電氣火災探測器，對引發(fā)電氣火災的主要因素（導線溫度、電流和剩余電流）進行不間斷的數據跟蹤與統(tǒng)計分析，并將發(fā)現的各種隱患信息及時推送給企業(yè)管理人員，指導企業(yè)實現及時的排查和治理，達到潛在電氣火災安全隱患，實現“防患于未然”的目的。
◆智慧消防
       通過云平臺進行數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現科學預警火災、網格化管理、落實多元責任監(jiān)管等目標。填補了原先針對“九小場所”和?；飞a企業(yè)無法有效監(jiān)控的空白，適應于所有公建和民建，實現了無人化值守智慧消防，實現智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”、用電管理“精細化”的實際需求。


（5）系統(tǒng)硬件配置






五、應用效果

軌道交通行業(yè)能源管理系統(tǒng)的應用效果顯著，主要體現在以下幾個方面：

降低運營成本：通過精細化管理和節(jié)能控制，有效降低軌道交通運營中的能耗成本。

提高能源利用效率：通過實時監(jiān)測和數據分析，發(fā)現能源浪費問題并及時采取措施進行改進，提高能源利用效率。

提升管理水平：通過計算機化管理流程和提高對機電設備、節(jié)能工作的管理能力，提升軌道交通運營單位的管理水平。

促進可持續(xù)發(fā)展：通過推廣綠色軌道交通理念和使用清潔能源技術，促進軌道交通行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

綜上所述，軌道交通行業(yè)能源管理系統(tǒng)是實現軌道交通智能化、數字化、精細化管理的重要手段之一。通過該系統(tǒng)的應用，可以有效降低運營成本、提高能源利用效率、提升管理水平并促進可持續(xù)發(fā)展。

六、結語
       關注地鐵總體能耗比例較大的通風空調的節(jié)能，是地鐵節(jié)能實施的要點。實際了解車站具體的環(huán)境因素，確定合理的室內設計參數值，是提升能效的重要前提。在采用節(jié)能設備的同時，各系統(tǒng)根據情況變化相應地調節(jié)其運行狀況，是優(yōu)化系統(tǒng)能耗的關鍵所在。
       本文通過分析上海地鐵 18 號線一期車站建筑能耗表現與節(jié)能措施的效果，總結了地跌主要節(jié)能措施的應 用，為今后地鐵節(jié)能優(yōu)化工作給予參考。面對不同的車站類型、站臺規(guī)模、運行模式和客流特征等因素，仍然需要通過分析研究及實際調研的方法，結合包括建筑設計、土建技術、結構創(chuàng)新及室內環(huán)境質量等因素，實現地鐵較優(yōu)的能效表現。

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