几年前,智能电网运动在欧美国家轰轰烈烈开展起来,智能电表迅速取代了家庭里的传统电表,受其影响,相关的能源管理技术也得以开发和应用。家庭用户成为了能源管理最早的受益者,智能电表与家庭控制设备联动,可以采集能源使用信息,为市场调节提供依据,帮助消费者改变使用习惯,从而提高能源利用效率,并直接为用户省钱。如今能源管理的意识逐渐影响到专业AV领域,很多公司开始提供针对专业市场的解决方案,InfoComm更是牵头推动能源管理标准的制定。今年4月,能源管理标准草案已经出台,进入收集意见阶段,预计正式标准将会在年内推出。因此,我们也有必要再次将目光投向“能源管理”技术和标准的发展了。
能源管理的必要性
AV系统的节能有很多方式,例如采用更低能耗的技术、集约化的设计等等。而能源管理则是从另一个角度,即对系统或设备使用过程中能源利用情况的管理,来降低能耗达到节能目的,而这在过去常常为人们所忽视。
有调查显示,大多数AV终端用户并没有形成良好的使用习惯。他们意识里的“关机”事实上并不是真正的关机。所以,很多情况下,AV系统机架上的所有设备都长期处于“开机”的状态,视频切换器、麦克风混音器、功放、编解码器等都并没有真正关闭。其结果就是,大量的能源在持续开机的情况下被浪费掉了。
因此,让整个AV系统,包括机架内外的所有设备都能像一台机器一样运行,并能够清晰定义开、关、待机的模式是非常重要的,特别是要有效利用待机模式和自动关机功能。在工作时间或正常运行时,如果系统未被使用,就要确保它们在第一时间进入待机模式,然后控制其自动关机。工作时间以外,则可以确保系统自动关机。
除了诸如运行或待机消耗等显而易见的方面,集成商也不能忽视每个设备所产生的热量。因为当热量达到一定程度的时候,也意味着HVAC系统要消耗更多的能源来冷却环境。在很多情况下,可以通过更智能的AV设备管理来达到节约能源目的。例如,与其让大量数字告示显示器在每天下午5点到晚上8点的非工作时段或者周末疯狂运转,不如为客户提供一个网络管理的系统,可以在上班时间或营业时间结束后,自动关闭设备。
帮助客户提高能源效益,也不仅仅局限于AV系统,还会涉及HVAC、灯光和其他基础设施,这会是另一种机会,并非传统意义上的AV技能,需要结合IT等相关学科。同时,智能电网的发展,是提高AV产品和系统能源效益的新驱动因素。智能电网逐渐令企业和其他最终用户能够跟踪包括AV装置在内的每一个设备的能源使用情况。当越来越多的客户使用智能电网,对用电量的计算也将成为常态,AV行业确实需要积极准备。
InfoComm的能源管理标准草案
InfoComm刚刚推出的能源管理标准草案是一个针对AV系统电源控制、监视和使用的国际适用标准,草案详细定义了AV系统性能需求、系统状态、能源管理计划的制定细则、当前能耗的显示、系统控制、系统状态改变等。对能源使用的测量和分析流程及方式做了详细规定,并对用户的教育和操作培训做了指引。希望通过对系统各个部分的电源监控和自动化控制,实现当系统运行时、待机模式时以及未被使用时,尽可能消耗最少量的能源。通过持续的主动监测和用电报告,让用户形成良好的使用习惯,让设备处于尽可能低的电源消耗状态,从而实现节能。
草案中AV系统的能源管理涵盖:
监控系统、软件和组成部分的战略性设计;
设计的精确部署;
安装系统的测试流程;
系统控制的不间断监测;
能源管理计划的创建和执行;
耗电的报告和分析;
业主和终端用户的培训。
这个标准既关注AV系统作为一个整体的能耗要求,同时为用户提供在系统设计以及各个设备选择时的灵活性,通过基于不同用户需求的用电分析实现使用信息管理。例如,当用户启动AV系统开始能源消耗时,基于标准的监控平台可以提供仪表盘风格的关键统计数据概要。集成商可以利用这些信息提高客户服务水平,比如说将建立系统并进行监控作为服务合同的一部分,还可以进一步挖掘数据集。
标准对能耗的管理和监测是建立在四种系统状态之上的,包括断开、关机、待机、开机。
标准对于系统状态的定义:
断开
每个系统允许不超过10瓦特的配电,用于使系统的交流电压可以将系统切换到关机状态。
为了促成有序的系统关闭,系统在转换到断开状态之前会处于关机状态。
关机
当AV系统关闭时,所有AV设备都是断开的或者处于其最节能模式,这样就能使其通过远程控制系统或者其他手动或外部系统开关来转换到待机或开机状态。在关机时,控制系统本身会回到节能状态。
控制界面(例如触摸面板或按键板等)的能源消耗,为当系统处于关闭状态时每个控制界面不超过5瓦。
待机
当AV系统处于待机状态,所有的AV设备在满足AV系统功能要求的同时都要处于最低的能源消耗状态。
开机
当选择了一个AV功能的时候,只有该设备的被选功能需要转为开启状态。那些没有被要求执行某项功能的设备,则被设置为由系统待机状态定义的组件设备状态。
标准工作组成员指出,标准的理念之一就是通过有效的信息帮助人们轻松决策,培训用户并让他们亲自介入需求计划。帮助客户制定能源管理计划也是这个标准重要的一环,通过制定自己的节能减排目标,将有助实现需求基线测量,并推动对控制界面、功率因数的需求,更重要的是提供对系统能源使用的持续的评估。从而让AV智能电网更好地与更大型的智能电网互动,例如AV智能电网可以与客户的校园智能电网通信。
所有AV系统设备都有望在网络上通信,用户可以在智能电网中管理它们,远程开关机,获得不同地点的能源消耗情况。新标准使AV设备供应商能够更轻松提供相关数据,这样集成商及其客户就可以做出知情决策。虽然绿色低碳一直被我们挂在嘴上,但是关于AV系统消耗数据一直处于缺失状态,如果没有一个全行业的大型历史数据库显示每种类型AV设备通常会消耗多少功能率,这就很难创建一个基准,让厂商和集成商在设计节能设备和系统时进行参考。
新标准同样也是InfoComm其他倡议的补充,之前的STEP是一个类似于LEED认证的评级系统,而这个能源管理标准则更多的是考虑如何让行业形成对于能源使用的意识,它并不需要设定一个最大化使用的标准。现在,大厦中其他的耗电设备,如照明、空调等,都被业主纳入到能耗预算中,AV系统同样需要加入这一运动。
能源管理应用

能源管理用户界
追踪房间或者大厦内的能源消耗,生成用于分析的数据来降低成本,这种概念正在获得越来越多的关注和响应。一些公司也专门推出了针对能源管理的解决方案,将这种概念变为现实。
快思聪的Fusion EM?是其中之一,它是一个可扩展的、冗余架构的平台,能够监控和管理灯光、能源使用和AV设备,同时提供远程帮助桌面、房间排程和设备跟踪工具。可以跟踪所有的灯光负载,并通过柱状图显示实时和历史能源消耗情况。点击其中的一组或单个房间,可浏览实时和历史能源使用。Fusion EM的数据采用GLPP、GLPAC、GLS-EM-MCU或者其他能源仪表设备收集的实时数据。它还能够轻松适应在耗电峰值期间减少能源使用的预定规则,快速调节制冷、制热点,改变空置房间的超时设置和编辑最大亮度水平。当需求响应模式激活的时候,可以确保每个房间都可以根据需求响应设置来定义。
TSL的电源管理家族也能够帮助系统的管理者随时随地监控所有机架安装的设备,可监控的内容包括:保险丝状态、插座电源消耗、机架设备的绿色功率指标、机架温度、机架输入电压、总电源消耗等。可以实现多种远程操作,包括:每个设备的重启、管理和跟踪能源消耗情况、在工作时间之外对设备集中断电等。
在今天这样一个对成本敏感和环境危机的时代,通过提高能源效益可以对抗全球变暖和经济压力。虽然智能电网在中国才刚刚起步,业主的能源管理意识尚待形成,但是面对电网超载和供需矛盾,从源头进行管理、降低功耗已经势在必行。