摘要:近年来,随着我国机场建设脚步的加快,机场建设中对能耗管理的自动化程度和要求越来越高。机场在运营中会消耗大量的水、电、气等各种资源,如何降低机场运营成本,在保持高质量服务水平的基础上减少能耗,将“耗能大户”转化为“节能大户”已成为机场运营管理工作之一。文章利用国内前沿科技,综合了其他大型项目多位能耗设计专家的经验,为萧山国际机场三期(T4)能耗计量系统打造出了一套适应性强的平台系统,经过平台多阶段测试,可保证能耗管理系统正式上线后持续为机场提供稳定的运行服务,减轻机场能耗管理的负担。
关键词:绿色机场;能耗管理;系统平台;能源管理系统;数据采集;数据分析;节能减排;数字化;智慧工厂
1、项目概况
杭州萧山国际机场三期(T4)项目位于浙江省杭州市 萧山区机场原址,总建筑面积达 150 万 m2 ,本期建设范围为新建航站楼及陆侧交通工程旅客航站楼及北三指廊。该项目为浙江省大通道建设标志性项目,也是第 19 届亚洲运动会重要基础配套项目,三期扩建整体项目按满足2030 年机场旅客吞吐量 9000 万人次要求设计,主要建设新建航站楼(设计能力 5000 万人次)、陆侧交通 53 万 m2 、商业开发(宾馆及办公)17 万 m2 、能源以及相关市政配套设施等,同时在新建航站楼地下配套建设机场高铁站。三期扩建项目投运后,萧山机场将成为华东地区仅次于浦东机场的航空枢纽。萧山机场以“平安、绿色、智慧、人文”四型机场建设作为工作清单,在绿色机场建设方面,杭州萧山国际机场三期(T4)已获得国内绿色建筑设计评价标识。
2、系统架构及设计要点
能耗管理整套系统由安科瑞提供,系统覆盖本期建设全部智能电表与水表(智能电表 3080 块,智能水表 518块),根据项目整体设计原则,能耗管理系统前端采集信号均采用无卤低烟阻燃耐火 B 级控制线缆敷设;将前端数据通过控制线缆采集至弱电间内的派诺通信管理机,由通信管理机的网络端口上传至机场三期的机电综合网,网络传输层及核心层均采用赫斯曼级工业交换机。
该系统平台内所有数据以 Web API、http 等方式将分类分项形式通过机电综合网核心交换机转发至 IBMS 接口、电力监控系统、热力交换站系统,通过外网(专线)转发至杭州市能源管理综合平台。
系统管理平台性能
能耗综合管理服务平台满足《能源管理体系 要求》(GB/T23331—2012),作为整个机场能耗统筹管理及日常使用核心的板块之一,是机场把控的质量控制对象。该系统采用构件化的软件架构,提供成套工具方便用户实现数据模型建立、组件装配、系统界面组态、系统备份等一系列完备功能,在该平台实际开发以及实际应用上,同时保证如下性能。
(1)可靠性。平台具备自诊断功能,依靠诊断工具对 CPU、内存、硬盘、网络等提供后台实时监测及网络、硬件故障预警功能,保障平台可持续不间断工作。平台通过对 IIS 应用程序池设置自动定时回收机制,保障资源的有效利用和及时回收,避免平台长时间运行导致的资源不足和瘫痪宕机现象。平台通过数据仓储技术和数据预处理技术对数据进行加工处理,提升访问性能和可靠性,主要包括可通过异常数据判定规则对数据品质进行判断,识别出负数、过大、过小、空数等垃圾数据,结合告警规则判断并产生告警事件;将小时、天、月、年等颗粒度的能耗数据按分类、分区域等多种维度进行汇总。
(2)易用性。易用性是平台性能的重要体现之一,由系统平台架构师,依据运营方会议或书面形式提供后续设计需要的资料,明确 UI 风格、操作习惯、功能提示等方面,所有的功能界面与操作流程保持一致,并为其提供丰富的列表指示、帮助文档以及符合要求的操作说明书等,使用户操作易于掌握和使用,减轻操作者的负担,软件使用满意度高。
(3)可维护性。该平台可在不影响其他模块的情况下,修复现有平台中的问题或缺陷,并拥有完善的异常日志管理模块,当出现异常状况时可提供详细的异常信息。同时,可为运营方单独提供操作性强的维护手册,在发生问题后运营方可根据错误代码在手册中检索问题处理的详细步骤与方法。
(4)集成能力。该项目要求平台具备高度集成能力,利用第三方接口服务,直接跳转访问其他系统应用或从其他系统接入数据,平台和应用系统的集成分类别不同,也有不同的集成深度,主要包括信息共享、流程统一、数据互动等。
3、系统数据处理流程
数据采集服务主要实现对计量仪表的原始数据、人工录入数据、第三方系统转发数据的采集、存储和转发。
平台支持多种标准协议采集或第三方系统数据转发,同时具备快速规约开发能力,根据设计要求,该平台支持通过 Modbus TCP、Modbus RTU、IEC104 等标准协议采集设备数据,支持通过 Web Service、Web API、OPC、ODBC 等标准协议采集第三方系统数据。通过对异常数据或不完整数据进行自动补采,针对无法补采的数据可提供算法修复或人工补录修复,常用的数据修复算法有平均值算法和历史插值算法等。
span > 容需量报表
提供容需量报表,实时展示容量需量价格的变化情况,帮助企业实现容改需,降低基本电费。
span > 复费率报表
对尖、峰、平、谷用电量及成本费用进行统计分析,为企业分时用电,优化成本效益提供数据支持。
span > 文档管理
对国标、能源管理制度、能源指标体系等文件进行归档,可快速查询相关文档。对仪表台账进行系统管理,支持文件的上传和下载。
span > 3D可视化大屏
对场景进行虚拟仿真,展示各区域运行及能源消耗情况,可实现分层预览、转场展示、风格切换、智能巡检等效果,支持模型与监测点位的自定义绑定。
span > 3D子系统
对各动力子系统进行虚拟仿真,展示子系统的动力管线、设备的实时状态及能源消耗情况,可实现动态的能源流向效果。
结论
随着能耗监测系统发展的深入,各类品牌百家齐放,但对机场项目而言,在整套系统的搭建和应用上更注重具有功能强大、可靠、操作方便等特点。文章研究了杭州萧山国际机场三期(T4)的能耗系统建设实践,对未来新建的民航机场项目具有一定的参考意义。
参考文献
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