Tiivistelmä: Viime vuosikymmeninä Kiinan moderni talous on jatkanut kehitystään, ja myös tietokonetekniikka, informaatioteknologia ja muut niihin liittyvät teollisuudenalat ovat edistyneet nopeasti. Liike-, asuin- ja julkisten rakennusten älykkään hallinnan ja energiansäästön vaatimusten kasvaessa tehonkulutuksen valvontajärjestelmät ovat alkaneet vähitellen tunkeutua ihmisten jokapäiväiseen elämään ja niillä on korvaamaton rooli. Taloudellisen ilmapiirin optimointi on yleisesti ottaen lisännyt ihmisten vaatimuksia toimisto- ja asuinympäristöjen luotettavuudelle, turvallisuudelle, mukavuudelle ja tehokkuudelle. Älykkäät rakennukset ovat nousseet esiin ajan myötä, saavuttaen onnistuneesti täydellisen yhdistelmän elämänlaatua ja tietopalveluita ja tullessaan 2000-luvun valtavirran rakennusteollisuudeksi. Älykkäät rakennukset eivät ole vain maan kokonaisvaltaisen kansallisen vahvuuden ja teknologisen tason ruumiillistuma, vaan ne heijastavat myös sosiaalisen kehityksen huolta ihmisluonnosta.
Avainsanat: sähkötehon valvonta, älykkyys, valvontajärjestelmä
1. Älykkäiden rakennusten ominaisuudet
Älykkäät rakennukset ovat nykyaikaisia saavutuksia, jotka yhdistävät kulttuurimaisemat ekologiseen luontoon. Niiden tavoitteena on tarjota ihmisille turvallinen, luotettava, mukava ja luonnollinen elinympäristö sekä aktiivinen ja terveellinen elämäntapa. Ne integroivat koko rakennuksen tai koko yhteisön tietoliikenteen, puheviestinnän ja multimediaviestinnän muodostaen laajan ja rikkaan sisällön viestintäverkon. Tällainen moderni viestintämenetelmä vastaa tehokkaasti nykyaikaisen tietoyhteiskunnan tehokkaan ja nopeatempoisen työn tarpeisiin. Sähköinen valvontajärjestelmä tarjoaa älykkään järjestelmäalustan korkea- ja matalajännitteisen sähkönjakelun, tiedonvaihdon ja resurssien jakamisen yhtenäiseen valvontaan ja hallintaan rakennuksessa.
2. Yleiskatsaus tehonvalvontajärjestelmään
Sähkönvalvontajärjestelmä käyttää modernia verkkotekniikkaa ja tietokonevideotekniikkaa sähköjärjestelmän käyttöparametrien, tapahtumatietojen, aaltotietojen ja muiden tietojen valvontaan. Samalla tiedot lähetetään jatkuvasti sähkönvalvontatietokoneelle ja toteutetaan etäohjauskomentoja, jotta käyttöpäälliköt voivat täysin ymmärtää sähköjärjestelmän toimintatilan valvontakeskuksen kautta. Näin vian sijainti ja syy voidaan arvioida tarkasti ja nopeasti, työprosessi yksinkertaistuu ja henkilöstö voi tarjota rajoitetun tavan ratkaista ongelma kohdennetusti.
3. Virrankulutuksen valvontajärjestelmän soveltaminen älykkäissä rakennuksissa
Älykkäissä rakennuksissa käytetään laajalti sähkönkulutuksen seurantajärjestelmiä. Aurinkoenergia, aurinkokasvihuoneet, vesirengaslämpöpumppujen ilmastointitekniikka ja maalämpöpumppujen ontelotekniikka ovat kaikki niiden ilmentymiä. Sähkönjakelukeskuksen toissijaiset laitteet (turvaautomaatio, perinteinen mittauslaite, toiminnanohjaus, signaalijärjestelmä) ovat sähkönkulutuksen seurantajärjestelmiä, jotka kattavat valaistuksen, sähkönjakelun, lämmityksen, tietoliikenteen, hälytykset ja muita näkökohtia. Niitä käytetään laajalti älykkäissä rakennuksissa. Liittyvät järjestelmät kommunikoivat älylaitteiden kanssa, mukaan lukien rakennuslaitteiden automaatiojärjestelmät, tietoliikenneverkkojärjestelmät, toimistoautomaatiojärjestelmät ja automaattiset palohälytysjärjestelmät, jotta automaatiojärjestelmien välillä saavutetaan keskinäinen viestintä ja tiedonjako. Elektronisten valvontajärjestelmien edut:
Aurinkohuoneen aurinkopaneelit keräävät lämpöä laajasti ja siirtävät sen automaattiseen näyttöjärjestelmään. Samanaikaisesti automaattinen sähköntuotantojärjestelmä siirtää tuotettua sähköä kodin jokaiseen nurkkaan energianmuunnoksen avulla. Hyödynnä tehokkaasti uusiutuvia luonnonvaroja, leikkaa kustannuksia, vähennä vikoja ja maksimoi tehokkaiden resurssien hyödyt; Aurinkokasvihuoneet minimoivat vuodenaikojen vaihtelusta johtuvien kasvien haittoja ja tehokkain fotosynteesi optimoi hedelmiä parhaalla mahdollisella tavalla. Systematisointi, ympäristönsuojelu, standardointi ja tehokkuus ovat välttämättömiä edellytyksiä tulevalle kiertotalous- ja kestävälle talouskehitykselle, ja niistä on tullut ainoa vaihtoehto edistää taloudellista kehitystä tietoyhteiskunnassa.
4. Virrankulutuksen valvontajärjestelmän rooli älykkäässä rakennuksessa
Uusien järjestelmäteknologioiden, kuten verkkotekniikan, videotekniikan, viestintätekniikan ja älykkään virranjakelun, kehityksen sekä älykkäiden rakennusten tehonvalvontajärjestelmien soveltamisen ansiosta tulevaisuuden älykäs rakentaminen kehittyy tehostamisen, systematisoinnin ja standardoinnin suuntaan. Luotettava, turvallinen, kätevä ja yksinkertainen elämäntapa mahdollistaa ihmisille korkeamman vihreän elämän asteen.
Älykkäiden rakennusten sähkönkulutuksen seurantajärjestelmän tuottama arvo:
Kyselytietojen mukaan: Joka vuosi erilaisten yritysten, laitosten ja julkisten paikkojen elektronisten valvontajärjestelmien ylläpitoon ja konfigurointiin käytetään valtavia summia rahaa. Lisäksi sähköhäviö on suuri, mikä ei ainoastaan aiheuta resurssien tuhlausta, vaan vaikuttaa myös asukkaiden normaaliin elämään. Tässä on kaksi esimerkkiä:
Tapaus 1:Äskettäin tunnetun tietokonevalmistajayrityksen tärkeässä laitteessa tapahtui erittäin vakava ohimenevä vika. Se kuitenkin palasi nopeasti normaaliksi. Ilman valvontajärjestelmää tätä vikaa ei voitu havaita lainkaan. Tämä on vakava potentiaalinen uhka, koska asennettu elektroninen valvontajärjestelmä havaitsi vian ajoissa ja tallensi ohimenevän vian aaltomuodon. Tämä tieto säästi DELL-yritykseltä 25 000 yuania laitteiden ylläpitokustannuksissa.
Tapaus 2:Helmikuussa 2013 lämpövoimalaitoksen 220 kV:n sähköaseman väylän nro 1 ja Jingzaon välinen johtoliitin katkesi. Pudonneen johtimen osuessa se osui kiskoon nro 2, jolloin koko asema menetti jännitteensä ja Jingzaon linja katkaisi sähkön. Linja katkesi, minkä seurauksena Hubei Jingmen Power Supply Companyn Zaoshanin sähköasema ja viisi 110 kV:n sähköasemaa pysähtyivät. Onnettomuus aiheutti 90 000 kW:n kuormitushäviön, mikä on 10,8 % Jingmenin kaupungin kokonaiskuormasta, ja vaikutti 63 000 käyttäjään, mikä on 6,7 % kaupungin käyttäjistä. Vahinkojen määrä oli valtava.
Tämän ongelman ratkaisemiseksi älykkäiden rakennusten soveltaminen saa älykkäät rakennukset kehittymään tehostamisen, systematisoinnin ja standardoinnin suuntaan. Sähköisten valvontajärjestelmien käyttö vähentää laitteiden käytön aiheuttamaa hukkaa ja energiankulutusta; se hyödyntää järkevästi ja tehokkaasti laitteiden maksimaaliset edut, vähentää tarpeettomia hankintoja, välttää resurssien tuhlausta ja säästää paljon rahaa; Mahdolliset viat havaitaan ajoissa, mikä vähentää laitteiden ylläpitokustannuksia, ei ainoastaan pidennä laitteiden käyttöikää, vaan myös saavuttaa resurssien maksimaalisen hyödyntämisen; Toiminnan hallinnan tehokkuus paranee ja käyttö- ja kunnossapitohenkilöstön työmäärä vähenee. Samalla se parantaa myös sähkön vakautta ja luotettavuutta, lyhentää sähkökatkosten aikaa, vähentää tulipaloja, välttää onnettomuuksia ja varmistaa ihmisten hengen ja omaisuuden turvallisuuden. Käyttäjät voivat myös nauttia älykkäämmästä, vihreämmästä ja ympäristöystävällisemmästä elämästä.
5. Älykkäiden rakennusten energiansäästö- ja tulevaisuudennäkymäanalyysi
Älykkäät rakennukset ovat tulleet valtavirtaan rakennusalalla 2000-luvulla. Talouden kehittyessä ja kestävän kehityksen teoreettisten vaatimusten myötä älykkäiden rakennusten energiansäästön on noudatettava tehokasta taloudellista mallia, jossa energiankulutus on alhainen, panostus alhainen ja tuotos korkea. Kiertotalous ei saa toteutua vain innovatiivisissa energiansäästöyrityksissä, jotka hallitsevat uusinta teknologiaa, vaan sen on myös tunkeuduttava elämän jokaiseen osa-alueeseen. Älykkäiden rakennusten tärkein ominaisuus on resurssitehokkuus. Rakentaessaan entistä mukavampia ja nykyaikaisempia vaatimuksia vastaavampia rakennuksia omistajat ottavat vihreän energian säästön lähtökohdakseen ja tavoitteekseen säästääkseen korkeissa kuluissa. Kestävät rakennussuunnitelmat, joilla on alhaisin energiankulutus ja käyttökustannukset, sisältävät yleensä seuraavat tekniset toimenpiteet: ①Energiansäästö. 2. Rajoitettujen resurssien kehittämisen vähentäminen ja uusiutuvien lähteiden ja uuden energian kehittämisen lisääminen. ③Sisäympäristön ja laadun inhimillisyys. 4. Paikan ja ympäristön vaikutusten minimointi rakennuksen toteuttamisessa ja kehittämisessä. 5. Uudet ehdotukset taiteelle ja tilalle. 6. Älykkyys. Resurssien maksimaalinen hyödyntäminen ja kierrätys.
Tulevaisuudessa älykkäät rakennukset kiinnittävät enemmän huomiota ihmisluonnon kehittämiseen ja ympäristöhyötyjen maksimointiin. Terveellisen, mukavan, vihreän, ympäristöystävällisen, yksinkertaisen ja kätevän elinympäristön sekä modernin elämänlaadun luominen on yhä useamman ihmisen yhteinen toive. Se on myös rakennusten energiansäästön perusta ja tavoite. Älykkäiden rakennusten tulevan kehityksen on saavutettava seuraavat kohdat:
①Lämmin talvella ja viileä kesällä, mikä tarjoaa ihmisille mukavan elinympäristön.
②Hyvä ilmanvaihto, raikas ja tasainen hengitys.
③Riittävä valo, pyri käyttämään luonnonvaloa, luonnonvaloa yhdistettynä keinovalaistukseen.
④Älykäs manuaalinen ohjaus. Ilmanvaihtoa, valaistusta, lämmitystä, kodinkoneita jne. voidaan ohjata tietokoneilla, joita voidaan hallita ennalta määrättyjen ohjelmien mukaisesti tai ohjata paikallisesti. Se vastaa ihmisten erilaisiin tarpeisiin eri tilanteissa samalla kierrättäen resursseja ja vähentäen jätettä.
6. Sähköisten valvontajärjestelmien sovellusmahdollisuuksien optimointi tulevaisuudessa
Ainutlaatuisena tietoyhteiskunnan keksintönä elektronisella valvontajärjestelmällä on korvaamaton rooli ihmisten tuotannossa ja elämässä. Viime vuosina taloudellinen kehitys on tuonut mukanaan myös useita sosiaalisia ongelmia: Maan menetys on vakavaa, ympäristön saastuminen lisääntyy, väkivaltarikokset lisääntyvät, sosiaaliset sääntelyjärjestelmät ovat epäjärjestyksessä ja luonnollinen itsepuhdistus- ja pelastuskyky heikkenee. Siksi sähkönvalvontajärjestelmä kehittyy yksinkertaisesta valvonnasta ja näytöstä automatisoitumpaan ja älykkäämpään suuntaan. Se mahdollistaa massiivisen tiedontallennuksen, suorittaa nopeasti ja suoraan tiedonkeruun, analysoinnin ja käsittelyn sekä tarjoaa tehokkaita ohjeita. Ongelmanratkaisu on nopeampaa ja tarkempaa. Säästää enemmän työvoimaa ja rahaa ja toteuttaa luonnonvarojen ja sosiaalisten resurssien suojelua ja tehokasta käyttöä. Samalla laajennetaan uusia ominaisuuksia:
(1) Edistyminen: Hyödynnä täysimääräisesti uusimpia moderneja ja tulevia teknologioita luotettavimpien tieteellisten ja teknologisten saavutusten kehittämiseksi.
(2) Luotettavuus: Kehitä kypsempi teknologiatuote. Sopeudu yhteiskunnalliseen kehitykseen.
(3) Käytännöllisyys ja kätevyys: Se on kätevä, turvallinen ja kestävä, jotta se vastaa markkinoiden kysyntään ja todellisiin käyttötarpeisiin mahdollisimman hyvin.
(4) Skaalautuvuus ja taloudellisuus: Parannettu yhteensopivuus, jatkuvasti optimoitu suunnittelu ja parannettu suorituskyky.
(5) Normalisointi ja jäsentäminen: Koska markkinatiedot itsessään eivät ole realistisia ja ihmisen subjektiivisen tahdon alaisia, sähköisten valvontajärjestelmien tulisi olla jäsennellympiä, standardoidumpia ja sarjoitetumpia.
7. Acrel-virranvalvontajärjestelmän tuote-esittely ja valinta
7.1 Yleiskatsaus
Acrel IoT -sähkönvalvontajärjestelmä on Acrel Electric Co., Ltd.:n kehittämä sähköjärjestelmien automaation ja miehittämättömien järjestelmien vaatimusten mukaisesti. Se on joukko hierarkkisia hajautettuja sähköaseman valvonta- ja hallintajärjestelmiä, jotka on kehitetty 35 kV:n ja sitä alhaisemmille jännitetasoille. Järjestelmä perustuu sähkön automaatioteknologian, tietokoneteknologian ja tiedonsiirtoteknologian soveltamiseen. Se on avoin, verkottunut, yksiköity ja konfiguroitava järjestelmä, joka integroi suojauksen, valvonnan, ohjauksen, tiedonsiirron ja muita toimintoja. Se sopii kaupunkien sähköverkkoihin, maaseudun sähköasemille ja käyttäjien sähköasemille, joiden jännitetaso on 35 kV tai alle. Se pystyy toteuttamaan sähköaseman suunnan ohjauksen ja hallinnan ja vastaamaan miehittämättömien tai vähemmän miehitettyjen sähköasemien tarpeisiin. Se tarjoaa vankan takuun sähköaseman turvalliselle, vakaalle ja taloudelliselle käytölle.
7.2 Sovellus
(1) Toimistorakennus (liiketoimistot, valtion virastojen toimistorakennukset jne.)
(2) Liikerakennus (ostoskeskukset, rahoituslaitosten rakennukset jne.)
(3) Turistirakennus (hotellit, ravintolat, viihdepaikat jne.)
(4) Tieteen, koulutuksen, kulttuurin ja terveydenhuollon rakennukset (kulttuurin, koulutuksen, tieteellisen tutkimuksen, lääketieteen ja terveydenhuollon sekä urheilun rakennukset)
(5) Viestintärakentaminen (postit ja televiestintä, viestintä, radio, televisio, datakeskukset jne.)
(6) Liikennerakennukset (lentokentät, asemat, laiturirakennukset jne.)
(7) Tehtaat, kaivokset ja yritysrakennukset (öljy-, kemian-, sementti-, hiili-, teräs- jne.)
(8) Uusi energiarakennus (aurinkosähkön tuotanto, tuulivoiman tuotanto jne.)
7.3 Järjestelmän rakenne
Acrel IoT -virrankulutusjärjestelmä on hierarkkisesti hajautettu ja se voidaan jakaa kolmeen kerrokseen: aseman ohjauksen hallintakerrokseen, verkkoyhteyden kerrokseen ja kenttälaitekerrokseen. Verkkotila voi olla vakioverkkorakenne, optisen kuidun tähtiverkkorakenne tai optisen kuidun rengasverkkorakenne. Käyttäjän virrankulutusasteikon, virrankulutuslaitteiden jakautumisen ja lattiapinta-alan jne. mukaan verkkotila otetaan kattavasti huomioon.
7.4 Laitteiden valinta
8. Johtopäätös
Elektroniset valvontajärjestelmät ovat tietoyhteiskunnan tuotetta. Ne heijastavat ihmisten lakkaamatonta pyrkimystä ja hyvää toivoa elämänlaadun parantamiseen ja työmenetelmien yksinkertaistamiseen tehokkaan talouden aikakaudella. Niiden laaja soveltaminen älykkäissä rakennuksissa edistää ihmisten elämän älykkyyttä ja yksinkertaisuutta ja heijastaa sosiaalisen, tieteellisen, teknologisen ja taloudellisen kehityksen huolenaihetta ihmisistä. Elämässä eläminen saa ihmiset arvostamaan sen turvallisuutta, luotettavuutta ja tehokkuutta. Voidaan sanoa, että elektroninen valvontajärjestelmä hyödyttää kaikkia elämän osa-alueita. Sähköisten järjestelmien käyttö kasvaa päivä päivältä.
Viitteet:
[1] Acrel Enterprise -mikroverkon suunnittelu- ja sovelluskäsikirja. Versio 2022.05
Julkaisun aika: 02.05.2025











