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1、地铁能源管理系统建设分析 城市轨道交通作为公共交通服务项目几乎是不盈利的，其建设投资高、运营成本高，是一个高亏损、高补贴的行业。城市轨道交通是大运量的交通运输系统，也是耗能大户，包括电能在内的能源消耗成本通常占运营直接成本的30%以上。同时，我国还面临着非常严峻的能源消耗和环境压力，我国政府正大力推行节能减排战略。为了响应政府的节能减排号召，推进绿色城市轨道交通，提高城市轨道交通用能效率，降低轨道交通运营成本，建立地铁能源管理系统成为当务之急。该系统注重节能数据统计分析，挖掘节能潜力，能帮助地铁运营单位方便地取得各类、各项、各用能部门的用能数据，从中找出各用能环节存在的问题，并制定行之有效的节
2、能措施。 一、地铁耗能种类及专业耗能分析 地铁使用的能源主要有电、水、煤气、油、制冷、制热等，运营过程中消耗的能源主要是电能。通过对地铁的各专业耗能情况进行统计分析发现，列车牵引、动力照明、通风空调、电扶梯等专业耗能较多，牵引供电、通风空调、电扶梯、动力照明能耗占总能耗的80%左右，是节能工作分析并制定改进措施的重点。经统计分析，水、煤气、油、制冷的消耗也呈现逐年递增的趋势。分析具体原因，有利于制定解决措施，进而全方位制定耗能解决方案。 二、能源消耗管理存在的问题 目前，能源消耗的统计比较粗放，只能从宏观方面进行统计，被动地进行原因分析，被动地采取措施，事后弥补，而不能事前预测，事中判定。制定
3、的改进目标也是主观制定，缺乏科学性，至于是否达到预期目标也缺乏科学的评判标准，且各部门、各专业各自为政，缺乏系统性。问题产生的原因就是对各项能耗数据不能系统、科学地进行采集，数据不能做到精细化统计和智能分析，更谈不上智能节能。 三、智慧能源管理系统建设 哈尔滨地铁集团有限公司（以下简称地铁公司）拟对哈尔滨地铁建立一个智慧能源管理系统，对数据采集、分析、判断、节能实施智能化管理，具体实施如下。1.建立智慧能源管理系统平台。智慧能源管理系统平台的建设必须结合当前大数据的运行模式，必须具备强大的数据采集及智能化分析处理能力，进行数据定量分析、科学研判和自动实施节能措施，要具有很好的系统性、兼容性及可
4、扩展性，要把哈尔滨地铁1号线及未来运行的几条线都要包含进去，且该平台要具有较好的经济性。2.系统构成。智慧能源管理系统具有模块化功能，考虑到可扩展性，该系统需具有用户自定义模块功能，应至少由以下模块组成。如图1所示。（1）数据采集模块。通过传感器信息转化及信息采集技术，系统应能够采集和识别各专业、各种类型设备耗能的信息数据，并对采集的耗能数据信息进行存储。（2）人机交互模块。系统必须能识别人输入的各种信息指令，并理解、执行人的意图，这样才能更好地进行人机交互，智能地执行节能措施。（3）智能数据统计分析模块。该模块需对采集的数据进行比较，对数据进行定量分析，生成当前的各项数据节能指标。（4）智能
5、控制模块。通过大数据研判，生成科学的节能指标，通过与实际的节能指标对比，智能判断是否需实行节能指令，以控制相关设备自行节能。（5）报表生成模块。该模块需要按人的意图、通过多样的格式把系统实行的节能预期结果展现出来。（6）数据查询模块。通过人机交互，能输出人想要的结果。（7）预警及报警模块。通过文字提示，声光报警能提示哪些设备或部位能耗超标，提示人员采取措施。（8）地图导航模块。通过地图导航，对各线路、各开关、各设备能耗进行精确定位，以实现能耗精准分析。（9）能耗趋势分析模块。该模块要能根据一段时期能耗的统计分析，横向比较，纵向比较等方式，对未来的耗能趋势进行智能判断，并给出趋势图，以提示人员采
6、取相关改进措施。（10）用户自定义模块。能源消耗的设备具有可变性，能源消耗的种类也具有可变性，人的节能期望值也是不断变化的，通过自定义，用户能实现不断变化的期望和意图。以上各模块不是独立的，是系统性的，各模块各司其职，协调配合，共同实现预期功能。3.系统功能。（1）各种能耗类型数据的采集功能。该系统不仅能对电力能源数据进行采集，而且对哈尔滨地铁涉及的煤气、水、油、制冷、制热等能源消耗进行采集，以便全面系统地对哈尔滨地铁能耗进行管理。（2）强大的报表功能。系统要能输出全部能耗的日报表、月报表、季度报表、年报表，能输出某个专业、某条电气回路、某块表、某个电气设备各个时期的报表。总之，要达到按照人的
7、期望，输出各种样式的符合预期的报表。（3）精准的定位功能。系统通过地图导航、各种定位设备及各种开关量，要对各节能采集点进行精确定位，要具体到每个工班、每座车站、每个仪表、每条回路、每个水管，只有这样，才能更好地进行准确比较，更好地进行趋势判断，更好地建立科学的节能指标，才能对能源进行精细化管理。（4）强大的智能管理和数据研判功能。系统应有各种算法模型，通过对采集的各类数据进行计算，并通过大数据统计目前全国地铁的运行能耗情况，制定一个科学的节能指标。该指标也可人为定义，系统通过实际存在的数据与该科学指标进行比较，以判断目前的能耗是否符合要求，并将判断结果送到系统智能控制模块，实现对能源的智能管理
8、，所以要求该系统需具有先进的智能管理功能及强大的数据研判功能。（5）先进的智能控制功能。系统的最终目标是实现智能化管理，实现节能，这就需要系统具有很好的智能控制功能。通过该功能对一些超出能耗指标的设备、开关、控制阀等进行自动关闭，或者自动调节相关阀门的开启程度，控制流量。这就需要系统传输信号数据准确，控制方式准确可靠。（6）准确的能耗趋势分析功能。系统建设的初衷就是进行能源有效管理，进行事前分析预测是防范能源非预期消耗的一项重要措施。只有做到事前预判，采取的措施才更符合实际、更有效。通过该智能管理平台，进行大数据分析，进行智能比较，结合相关数据量准确地进行能耗趋势分析，给出未来一定时期的能耗走
9、势图，并给出相关预警信息和建议，以提示用户采取相关防范措施。（7）强大的自适应功能。能源消耗不但具有多样性，还具有社会性。节能的形式、概念及社会对节能的指标、要求是随着时间的变化不断变化的，所以在建设开始就要考虑上述情况，要做出预判，事先预留接口，让使用系统具有自适应功能。 四、智慧能源管理系统实施 数据采集与分析是系统建设的核心和关键，数据采集是基础，没有数据也就没有分析，如何正确进行数据采集是系统建设的关键。1.数据采集网络建设。地铁公司各部门要对目前的能耗数据采集网络进行全面梳理，特别是列车牵引、动力照明、通风空调、电扶梯等专业更应该仔细研究，找出目前存在的那些采集不到、采集不准、采集不
10、全、无法采集、采集数据制式不对等问题，并对问题进行系统性分析，深入现场，广泛研究、编制哈尔滨地铁能耗数据采集表。该采集表内容要全面，并论证采集表的科学性及行车安全性。任何方式的数据采集均不能影响供电安全，均不能影响地铁正常运营，不能给地铁带来运营隐患，否则应进行风险评估，制定并落实风险防范措施。结合当前先进的传感、红外等技术，在采集点布放各种符合现场实际的传感器或采集器，对电、热、煤气、油等基础数据进行采集；并对原来不符合要求的采集或传感器进行更换。按项目管理的要求，进行数据采集网络建设。2.系统平台搭建。按系统容量准备符合要求的机房，购置数据库服务器、事务处理服务器、网络交换机、防火墙、磁盘
11、阵列存储等硬件，搭建系统平台，并进行软件安装。3.系统调试。平台建设完成后，需要进行软、硬件调试，并对采集的数据按预期计划分析判断。此过程非常繁琐，需要反复细致地调试、推敲、比较才能完成，需要做包括大量修改程序代码的编程工作。只有反复推敲，全面的系统调试，处理的数据才会准确并符合实际，制定的科学目标才能科学，判断机制才有意义，系统自动控制的各种开关量才更合理，才能实现系统预期功能。4.系统试运行。系统调试完成后，进行3个月的试运行，验证能否实现预期功能。通过耗能数据比较，保证比较的结果更具直观性，可对耗能较大的专业进行一定时期的纵向、横向比较，以验证效果。试运行期间主要验证科学节能指标制定的合
12、理性以及自动控制的正确性及智能性。此阶段非常关键，对于不符合预期的采集数据、开关量、联动逻辑进行记录，并进行正确修改和完善，并在此反复比较验证，以保证各项节能指标的科学性，并保证联动控制逻辑的正确性。5.系统正式运营经过系统试运行，并进行了修改完善，经广泛论证，符合预期功能后，便开始正式运营，实现智能节能控制。 五、结语 哈尔滨地铁能源管理系统建设是一个非常复杂的系统，涉及到大数据分析及智能控制，与当前最先进的理论及应用息息相关，因此也是一个发展的系统，不可能一蹴而就，需要不断研究、不断修改完善，才能更好地实现自动节能，才能建立真正意义上的绿色地铁。 第 6 页 共 6 页免责声明：图文来源网络征集，版权归原作者所有。若侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本站联系，我们将及时更正、删除！谢谢！