Résumé : Au cours des dernières décennies, l'économie moderne chinoise a continué de se développer, et les technologies informatiques, les technologies de l'information et d'autres industries connexes ont également fait des progrès rapides. Alors que les bâtiments commerciaux, résidentiels et publics continuent d'accroître leurs exigences en matière de gestion intelligente et d'économie d'énergie, les systèmes de surveillance de l'énergie ont commencé à pénétrer progressivement la vie quotidienne des gens et à jouer un rôle irremplaçable. L'optimisation du climat économique a généralement accru les exigences des gens en matière de fiabilité, de sécurité, de confort et d'efficacité des environnements de bureau et de vie. Les bâtiments intelligents ont émergé au fur et à mesure des besoins, parvenant avec succès à la combinaison parfaite de qualité de vie et de services d'information, et devenant l'industrie de la construction du XXIe siècle. Les bâtiments intelligents ne sont pas seulement l'incarnation de la force nationale globale et du niveau technologique du pays, mais reflètent également l'intérêt du développement social pour la nature humaine.
Mots-clés : surveillance de l'énergie électrique, intelligence, système de surveillance
1. Caractéristiques des bâtiments intelligents
Les bâtiments intelligents sont des réalisations modernes alliant paysages culturels et nature écologique. Ils visent à offrir aux habitants un cadre de vie sûr, fiable, confortable et naturel, ainsi qu'un mode de vie actif et sain. Ils intègrent les communications de données, vocales et multimédias de l'ensemble du bâtiment ou de la communauté pour former un réseau de communication riche et diversifié. Ce mode de communication moderne répond efficacement aux besoins de travail rapides et efficaces de la société de l'information moderne. Un système de surveillance électronique fournit une plateforme intelligente pour la surveillance et la gestion unifiées de la distribution d'énergie haute et basse tension, l'échange d'informations et le partage des ressources au sein du bâtiment.
2. Présentation du système de surveillance de l'alimentation
Le système de surveillance de l'énergie utilise des technologies réseau modernes et des technologies vidéo pour surveiller les paramètres de fonctionnement, les enregistrements d'événements, les enregistrements d'ondes et autres données du réseau électrique. Ces données sont transmises en continu à l'ordinateur de surveillance et permettent la mise en œuvre de commandes à distance, permettant ainsi aux responsables d'exploitation de comprendre parfaitement l'état de fonctionnement du réseau électrique via le centre de surveillance. Ainsi, la localisation et la cause du défaut peuvent être déterminées avec précision et rapidité, le processus de travail est simplifié et le personnel peut fournir des solutions ciblées et ciblées.
3. Application du système de surveillance de l'énergie dans les bâtiments intelligents
Les systèmes de surveillance de l'énergie sont largement utilisés dans les bâtiments intelligents. L'énergie solaire, les serres solaires, la climatisation par pompe à chaleur à anneau d'eau et la technologie de cavité géothermique en sont autant d'exemples. Les équipements secondaires du local de distribution électrique (dispositif automatique de sécurité, instrument de mesure traditionnel, contrôle d'exploitation, système de signalisation) constituent un système de surveillance de l'énergie, couvrant l'éclairage, la distribution électrique, le chauffage, la communication, l'alarme, etc., largement utilisé dans les bâtiments intelligents. Les systèmes associés communiquent avec les appareils intelligents, notamment les systèmes d'automatisation des équipements du bâtiment, les systèmes de réseaux de communication, les systèmes de bureautique et les systèmes d'alarme incendie automatique, afin d'assurer la communication et le partage d'informations entre les systèmes d'automatisation. Avantages des systèmes de surveillance électronique :
Les panneaux solaires de la véranda collectent abondamment la chaleur et la transmettent au système d'affichage automatique. Parallèlement, le système de production d'électricité automatique achemine l'électricité produite vers chaque pièce de la maison grâce à la conversion d'énergie. Exploiter efficacement les ressources renouvelables, réduire les coûts, limiter les pannes et maximiser les bénéfices des ressources efficaces ; les serres solaires minimisent les inconvénients des plantes influencés par les saisons, et une photosynthèse optimale optimise la production de fruits. Systématisation, protection de l'environnement, standardisation et efficacité sont des conditions nécessaires au développement économique circulaire et durable de demain, et sont devenues la seule option pour promouvoir le développement économique à l'ère de l'information.
4. Le rôle du système de surveillance de l'énergie dans les bâtiments intelligents
Grâce au développement de nouvelles technologies système telles que les réseaux, la vidéo, les communications et la distribution d'énergie intelligente, ainsi qu'à l'application de systèmes de surveillance de l'énergie dans les bâtiments intelligents, le futur bâtiment intelligent évolue vers l'intensification, la systématisation et la standardisation. Un mode de vie fiable, sûr, pratique et simple permet aux citoyens de profiter d'une vie plus écologique.
La valeur générée par le système de surveillance de l'énergie dans les bâtiments intelligents :
Selon les données d'une enquête, chaque année, les systèmes de surveillance électronique de diverses entreprises, institutions et lieux publics nécessitent des dépenses considérables en maintenance et en configuration. De plus, les pertes d'énergie sont importantes, ce qui non seulement entraîne un gaspillage de ressources, mais affecte également la vie quotidienne des résidents. Voici deux exemples :
Cas 1 :Récemment, une panne transitoire très grave s'est produite sur un équipement important d'un fabricant informatique renommé. Mais la situation est rapidement revenue à la normale. Sans système de surveillance, cette panne n'a pas pu être détectée. Il s'agit d'une menace potentielle considérable, car le système de surveillance électronique installé a détecté la panne à temps et a enregistré la forme d'onde de la panne transitoire. Ces informations ont permis à Dell d'économiser 25 000 yuans en frais de maintenance des équipements.
Cas 2 :En février 2013, la pince de connexion reliant la ligne n° 1 à Jingzao d'un poste 220 kV d'une centrale thermique s'est rompue. La chute du câble a touché le jeu de barres n° 2, provoquant une perte de tension dans toute la station et la coupure de la ligne de Jingzao. La ligne s'est déclenchée, provoquant l'arrêt du poste de Zaoshan de la Hubei Jingmen Power Supply Company et de cinq postes 110 kV. L'accident a entraîné une perte de charge de 90 000 kW, soit 10,8 % de la charge totale de la ville de Jingmen, et a affecté 63 000 utilisateurs, soit 6,7 % des usagers de la ville. Les pertes ont été considérables.
Afin de résoudre ce problème, l'utilisation de bâtiments intelligents favorise leur développement vers l'intensification, la systématisation et la standardisation. L'utilisation de systèmes de surveillance électronique réduit le gaspillage lié à l'exploitation des équipements et leur consommation d'énergie ; elle optimise l'utilisation des équipements de manière rationnelle et efficace, limite les achats inutiles, évite le gaspillage des ressources et permet des économies substantielles. Les pannes potentielles sont détectées à temps, ce qui réduit les coûts de maintenance des équipements, prolonge leur durée de vie et optimise l'utilisation des ressources. La gestion opérationnelle est optimisée et la charge de travail du personnel d'exploitation et de maintenance est réduite. Parallèlement, elle améliore la stabilité et la fiabilité de l'alimentation électrique, réduit les temps de coupure, limite les risques d'incendie, prévient les accidents et garantit la sécurité des personnes et des biens. Les utilisateurs peuvent ainsi profiter d'une vie plus intelligente, plus verte et plus respectueuse de l'environnement.
5. Analyse des économies d'énergie et de l'optimisation des perspectives des bâtiments intelligents
Les bâtiments intelligents sont devenus la norme dans le secteur de la construction au XXIe siècle. Avec le développement économique et les exigences théoriques du développement durable, les économies d'énergie des bâtiments intelligents doivent suivre un modèle économique performant, alliant faible consommation d'énergie, faibles intrants et rendement élevé. L'économie circulaire doit non seulement exister au sein d'entreprises innovantes et économes en énergie, maîtrisant les dernières technologies, mais aussi s'imposer dans tous les aspects de la vie. La principale caractéristique des bâtiments intelligents est l'efficacité des ressources. Tout en construisant des bâtiments plus confortables et plus conformes aux exigences modernes, les propriétaires prennent comme point de départ et objectif la conservation de l'énergie verte afin de réduire les dépenses. La conception de bâtiments durables, optimisant la consommation d'énergie et les coûts d'exploitation, intègre généralement les mesures techniques suivantes : 1. Économies d'énergie. 2. Réduire l'utilisation de ressources limitées et accroître le développement des sources renouvelables et des nouvelles énergies. 3. Humaniser l'environnement intérieur et la qualité. 4. Minimiser l'impact du site et de l'environnement sur la réalisation et le développement du bâtiment. 5. Nouvelles propositions pour l'art et l'espace. 6. Intelligent. Maximiser l'utilisation et le recyclage des ressources.
À l'avenir, les bâtiments intelligents accorderont une plus grande importance au développement humain et à la maximisation des bénéfices environnementaux. Créer un cadre de vie sain, confortable, écologique, simple et pratique, ainsi qu'une qualité de vie moderne est le souhait commun de plus en plus de personnes. C'est également le fondement et l'objectif des économies d'énergie dans les bâtiments. Le développement futur des bâtiments intelligents doit répondre aux points suivants :
1. Chaud en hiver et frais en été, offrant aux gens un environnement de vie confortable.
②Bonne ventilation, respiration fraîche et douce.
③ Lumière suffisante, essayez d'utiliser la lumière naturelle, l'éclairage naturel, combiné à l'éclairage artificiel.
④Contrôle manuel intelligent. La ventilation, l'éclairage, le chauffage, les appareils électroménagers, etc. peuvent tous être contrôlés par des ordinateurs, qui peuvent être gérés selon des programmes prédéterminés ou contrôlés localement. Il répond aux différents besoins des personnes dans différentes situations tout en recyclant les ressources et en réduisant les déchets.
6. Optimiser les perspectives d'application des systèmes de surveillance électronique à l'avenir
Invention unique de l'ère de l'information, le système de surveillance électronique joue un rôle irremplaçable dans la production et la vie quotidienne des individus. Ces dernières années, le développement économique a également engendré une série de problèmes sociaux : perte de terres importante, pollution environnementale croissante, augmentation des crimes violents, perturbation des systèmes de régulation sociale et affaiblissement des capacités naturelles d'auto-épuration et d'auto-sauvetage. Par conséquent, le système de surveillance de l'énergie évoluera d'une simple surveillance et d'affichage vers une approche plus automatisée et intelligente. Il permettra le stockage massif d'informations, la collecte, l'analyse et le traitement rapides et directs des données, et fournira des instructions efficaces. La résolution des problèmes sera plus rapide et plus précise, les économies de main-d'œuvre et d'argent seront réalisées, et les ressources naturelles et sociales seront préservées et utilisées efficacement. Parallèlement, de nouvelles fonctionnalités seront ajoutées :
(1) Progrès : Utiliser pleinement les dernières technologies modernes et futures pour développer les réalisations scientifiques et technologiques les plus fiables.
(2) Fiabilité : Devenir un produit technologique plus mature. S'adapter au développement social.
(3) Praticité et commodité : il est pratique, sûr et durable pour répondre au maximum à la demande du marché et aux besoins d'utilisation réels.
（4）Évolutivité et économie : compatibilité améliorée, conception optimisée en permanence et performances améliorées.
(5)Normalisation et structuration : En raison des caractéristiques réalistes selon lesquelles les informations du marché elles-mêmes ne sont pas soumises à la volonté subjective humaine, les systèmes de surveillance électronique devraient être davantage structurés, standardisés et sérialisés.
7. Présentation et sélection du système de surveillance de l'alimentation Acrel
7.1 Présentation
Le système de surveillance de l'énergie Acrel IoT, développé par Acrel Electric Co., Ltd., répond aux exigences d'automatisation et de gestion autonome des réseaux électriques. Il s'agit d'un ensemble de systèmes hiérarchiques de surveillance et de gestion de sous-stations distribuées, développés pour des tensions inférieures ou égales à 35 kV. Ce système s'appuie sur l'application de technologies d'automatisation de l'énergie électrique, d'informatique et de transmission de l'information. Il s'agit d'un système ouvert, en réseau, unifié et configurable intégrant des fonctions de protection, de surveillance, de contrôle, de communication et autres. Il est adapté aux réseaux électriques urbains, aux sous-stations rurales et aux sous-stations d'utilisateurs dont la tension est inférieure ou égale à 35 kV. Il permet de contrôler et de gérer l'orientation des sous-stations et répond aux besoins des sous-stations sans personnel ou avec moins de personnel. Il garantit un fonctionnement sûr, stable et économique des sous-stations.
7.2 Application
(1) Immeuble de bureaux (bureaux d'affaires, immeubles de bureaux d'agences d'État, etc.)
(2) Bâtiment commercial (centres commerciaux, bâtiments d'institutions financières, etc.)
(3) Bâtiment touristique (hôtels, restaurants, lieux de divertissement, etc.)
(4) Bâtiments scientifiques, éducatifs, culturels et de santé (Bâtiments culturels, éducatifs, de recherche scientifique, médicaux et de santé, sportifs)
(5) Bâtiment de communication (postes et télécommunications, communications, radio, télévision, centres de données, etc.)
(6) Bâtiments de transport (aéroports, gares, quais, etc.)
(7) Usines, mines et bâtiments d'entreprise (pétrole, industrie chimique, ciment, charbon, acier, etc.)
(8) Bâtiment à énergie nouvelle (production d'énergie photovoltaïque, production d'énergie éolienne, etc.)
7.3 Structure du système
Le système de surveillance de l'alimentation Acrel IoT adopte une conception distribuée hiérarchique et peut être divisé en trois couches : couche de gestion du contrôle de la station, couche de communication réseau et couche d'équipement de terrain, le mode de mise en réseau peut être une structure de réseau standard, une structure de réseau en étoile à fibre optique, une structure de réseau en anneau à fibre optique, selon l'échelle de consommation d'énergie de l'utilisateur, la répartition de l'équipement de consommation d'énergie et la surface au sol, etc., le mode de mise en réseau est globalement pris en compte.
7.4 Sélection de l'équipement
| Application | Apparence | Taper | Fonction |
| 35 kV |  | AM6-F | Protection contre les surintensités de type à trois étages (avec direction, verrouillage de tension composite en forme de tortue), protection de sélection de mise à la terre à faible courant, réenclenchement unique triphasé, délestage de charge basse fréquence |
| 35 kV (plus de 2 000 kVA), moteur 35 kV (plus de 2 000 kW) | AM6-D2 | Protection différentielle à rupture rapide pour deux transformateurs 8B/trois transformateurs d'image, protection différentielle de freinage proportionnel | |
| AM6-D3 | |||
| AM6-T | Mesure et contrôle de la protection de secours du transformateur, équipé d'une protection du transformateur | ||
| AM6-FD | Protection non électrique du bâtiment du transformateur (indépendant), circuit de fonctionnement indépendant | ||
| AM6-MD | Protection différentielle du moteur, protection complète du moteur | ||
| Surveillance PT 35 kV | AM6-U | Surveillance PT | |
| 35 kVr | AM6-TR | Protection contre les surintensités à trois niveaux, protection contre les surcharges et protection non électrique du transformateur | |
| alimentation 10 kV/6 kV |  | AM5-F | Surintensité à trois niveaux/surintensité homopolaire, protection contre les surcharges (alarme/déclenchement), alarme de déconnexion PT, basse fréquence de réenclenchement unique triphasé, surintensité post-accélération, protection contre l'inversion de puissance |
| Transformateur d'usine 10 kV/6 kV | AM5-T | Surintensité à trois niveaux/surintensité homopolaire, protection contre les surcharges (interrupteur d'alarme), alarme de défaut de contrôle, alarme de déconnexion PT, protection des paramètres non électriques | |
| Moteur asynchrone 10 kV/6 kV | AM5-M | Protection contre les surintensités à deux étages/surintensités homopolaires/surintensités inverses, protection contre les surcharges (système d'alarme), protection contre les basses tensions, alarme de déconnexion PT, protection contre le calage, temporisation de démarrage, protection contre les surcharges thermiques | |
| condensateur 10 kV/6 kV | AM5-C | Protection contre les surintensités à deux étages/surintensités homopolaires, protection contre les surcharges (déclenchement d'alarme), alarme de déconnexion PT, déclenchement de surtension/sous-tension, protection contre les tensions/courants déséquilibrés | |
| Coupleur de bus 10 kV/6 kV | AM5-B | Commutation de secours de ligne entrante/commutation de secours de couplage de bus, protection contre les surintensités à deux niveaux, alarme de déconnexion PT | |
| Surveillance PT 10KV/6KV | AM5-U | Avertissement de basse tension, avertissement de déconnexion PT, avertissement de surtension, avertissement de surtension homopolaire | |
| 10 kV/6 kV PT | AM5-BL | Contrôle de mise en parallèle/déparallélisme secondaire PT d'un système sectionnel à bus unique | |
| Équipement de collecte centralisé pour la mesure de température sans fil |  | Acrel-2000T/A | Fixation murale Une interface standard 485, un port Ethernet Alarme sonore intégrée Dimensions de l'armoire 480*420*200 (unité mm) |
| Terminal d'affichage |  | ATP007/ ATP010 | Alimentation DC24V ; interface RS485 unidirectionnelle montante ; interface RS485 unidirectionnelle descendante ; Récepteur : ATC600-C. |
 | ARTM-Pn | Cadre de surface 96*96*17mm, profondeur 65mm; diamètre d'alésage 92*92mm; Alimentation AC85-265V ou DC100-300V ; Interface RS485 à liaison montante unidirectionnelle, protocole Modbus ; Recevez 60 pièces ATE100M/200/400 ; correspond à ATC450. | |
| Instrument d'inspection de température intelligent |  | ARTM-8 | Diamètre d'alésage 88*88mm installation encastrée ; Alimentation AC85-265V ou DC100-300V ; Interface RS485 à liaison montante unidirectionnelle, protocole Modbus ; Peut être connecté à des capteurs PT100 à 8 voies, adaptés à la mesure de la température des contacts électriques des appareillages de commutation basse tension, des enroulements de transformateur, des enroulements à clic, etc. |
 | ARTM-24 | Installation sur rail DIN 35 mm ; Alimentation AC85-265V ou DC100-300V ; Interface RS485 à liaison montante unidirectionnelle, protocole Modbus ; 24 canaux NTC ou PT100, 1 canal de mesure de température et d'humidité, 2 canaux de sortie d'alarme relais, utilisés pour la mesure de la température des contacts électriques basse tension, des enroulements de transformateur, des enroulements de clic et d'autres endroits ; | |
| Émetteur-récepteur sans fil |  | ATC600 | L'ATC600 a deux spécifications : l'ATC600-C peut recevoir les données de 240 pièces ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ Capteur ATE100P/ATE200P. L'ATC600-Z assure une transmission transparente du relais. |
| Capteur de température sans fil de type batterie |  | ATE100M | Alimenté par batterie, durée de vie ≥ 5 ans ; -50°C~+125°C ; précision ±1°C ; 470MHz, distance ouverte 150 mètres ; 32,4*32,4*16mm (longueur*largeur*hauteur) |
 | ATE200 | Alimenté par batterie, durée de vie ≥ 5 ans ; -50°C~+125°C ; précision ±1°C ; 470MHz, distance ouverte 150 mètres ; 35*35*17mm, L=330mm (longueur*largeur*hauteur, bracelet tricolore). | |
 | ATE200P | Alimenté par batterie, durée de vie ≥ 5 ans ; -50°C~+125°C ; précision ±1°C ; 470MHz, distance ouverte 150 mètres, classe de protection IP68 ; 35*35*17mm, L=330mm (longueur*largeur*hauteur, bracelet tricolore). | |
| Capteur de température sans fil à alimentation CT |  | ATE400 | Alimentation à induction CT, courant de démarrage ≥ 5 A ; -50 ℃ ~ + 125 ℃ ; précision ± 1 ℃ ; 470 MHz, distance ouverte 150 mètres ; feuille d'alliage fixe, alimentation ; coque tricolore ; 25,82*20,42*12,8 mm (longueur*largeur*hauteur). |
8. Conclusion
Les systèmes de surveillance électronique sont un produit de l'ère de l'information. Ils reflètent la quête incessante et l'espoir des êtres humains pour une meilleure qualité de vie et des procédures de travail simplifiées à l'ère d'une économie à haute efficacité. Leur large application dans les bâtiments intelligents favorise l'intelligence et la simplicité de la vie quotidienne, et reflète l'intérêt des acteurs du développement social, scientifique, technologique et économique pour l'humain. Leur mise en pratique concrète permet d'apprécier leur sécurité, leur fiabilité et leur haute efficacité. On peut dire que les systèmes de surveillance électronique profitent à tous les aspects de la vie. La dépendance aux systèmes électroniques augmente de jour en jour.
Références :
[1] Manuel de conception et d'application du microréseau d'entreprise Acrel. Version 2022.05.
Date de publication : 02 mai 2025