能源監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案

1、xx 公司能源監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)方案有限責(zé)任公司xx 年 5 月新能源目錄1、概述32、現(xiàn)狀分析33、需求分析34、建設(shè)目標(biāo)35、設(shè)計(jì)依據(jù)36、設(shè)計(jì)原則57、方案設(shè)計(jì)57.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5設(shè)備層6網(wǎng)絡(luò)層 / 傳輸層6能耗管理中心67.2 系統(tǒng)功能7數(shù)據(jù)采集7新能源1、概述總部位于上海。作為中國三大航空公司之一，xxxx 運(yùn)營著由 500 余架客貨運(yùn)飛機(jī)組成的現(xiàn)代化機(jī)隊(duì)，平均機(jī)齡不到7 年。 xxxx 的航線網(wǎng)絡(luò)通達(dá)全球177個國家、 1052 個目的地，每年為全球近8000 萬旅客提供服務(wù)，旅客運(yùn)輸量位列全球前十。2、現(xiàn)狀分析xxxx 西安公司建筑數(shù)量多， 分布分散，建筑新舊程度不同， 區(qū)域分散用電、

2、用水點(diǎn)位多， 目前主要依靠人工采集能耗數(shù)據(jù)， 不能同時刻收集所有數(shù)據(jù)， 以致不能有效的進(jìn)行能源消耗管理。3、需求分析能源管理系統(tǒng)（簡稱EMS）是企業(yè)信息化系統(tǒng)的一個重要組成部分，數(shù)字化的能耗采集系統(tǒng)， 通過前端智能化采集設(shè)備的安裝，網(wǎng)絡(luò)化傳輸?shù)街行钠脚_， 通過 EMS系統(tǒng)平臺以實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為核心可以從數(shù)據(jù)采集、 聯(lián)網(wǎng)、能源數(shù)據(jù)海量存儲、統(tǒng)計(jì)分析、查詢等提供一個能 EMS的整體解決方案，達(dá)到 xxxx 西安公司調(diào)度管理人員在能源管控中心實(shí)時對系統(tǒng)的動態(tài)平衡進(jìn)行直接控制和調(diào)整，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。4、建設(shè)目標(biāo)項(xiàng)目建成后，能夠?qū)崿F(xiàn)對 xxxx 西安分公司內(nèi)水、電等能耗實(shí)時動態(tài)的分布式監(jiān)控與集中管理

3、。用以掌握 xxxx 西安分公司建筑能耗的實(shí)時數(shù)據(jù)、對 xxxx 西安分公司各種能源系統(tǒng)進(jìn)行分布式監(jiān)控與集中管理。 通過能耗監(jiān)測平臺可實(shí)現(xiàn)xxxx 西安分公司用能的實(shí)時在線分類、分項(xiàng)、分戶監(jiān)測和計(jì)量，能耗數(shù)據(jù)自動采集與存貯、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸、數(shù)據(jù)顯示和打印、數(shù)據(jù)顯示發(fā)布等，方便 xxxx 西安分公司能源管理部門對能源系統(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)測與管理，對已實(shí)施節(jié)能改造的建筑提供節(jié)能效果真實(shí)數(shù)據(jù)，為xxxx 西安分公司節(jié)能降耗降低運(yùn)行成本提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。5、設(shè)計(jì)依據(jù)中華人民共和國節(jié)約能源法國務(wù)院令第 531公共機(jī)構(gòu)節(jié)能條例國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能源審計(jì)導(dǎo)則新能源國家機(jī)關(guān)辦公建筑及大型公共

4、建筑分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)導(dǎo)則國家機(jī)關(guān)辦公建筑及大型公共建筑分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)導(dǎo)則國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)樓宇分項(xiàng)計(jì)量設(shè)計(jì)安裝技術(shù)導(dǎo)則國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)與維護(hù)技術(shù)導(dǎo)則國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)、驗(yàn)收與運(yùn)行管理規(guī)范國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)軟件開發(fā)指導(dǎo)說明書智能變電站智能控制柜技術(shù)規(guī)范DL/T 698.1-2009第 1 部分：總則DL/T 698.2-2010第 2 部分：主站技術(shù)規(guī)范DL/T 698.31-2010第 3.1 部分：電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范- 通用要求DL/T 698.35-2010

5、第 3-5 部分：電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范- 低壓集中抄表終端特殊要求DL/T 698.41-2010第 4-1 部分：通信協(xié)議 - 主站與電能信息采集終端通信DL/T 698.42-2010第 4-2 部分：通訊協(xié)議 - 集中器下行通信協(xié)議GB 50189-2005公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB 15316-2009節(jié)能監(jiān)測技術(shù)通則GB 17167-2006用能單位能源計(jì)量器具配備和管理導(dǎo)則GB 50034-2004建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13462-2008電力變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行IEEE 802.3 ， IEEE802.3z( 千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) )GB8566-88計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)規(guī)范GB8567-8

6、8計(jì)算機(jī)產(chǎn)品開發(fā)文件編制指南IEC1000-4-2/3/4 1995 電磁兼容GB2423.1/2/3電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程IEC1107（直接本地） IEC1142 （本地總線）GB50052-2009供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50054-2011低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范新能源IEC 61587電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)系列DL/T 698電能信息采集與管理系統(tǒng)DL/T/814-2002配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范GB/T/3047.1面板、架和柜的基本尺寸系列GB2887計(jì)算站場地技術(shù)條件GB50189-2005公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)JGJ176-2009公共建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)范( 行業(yè)規(guī)范 )6、設(shè)計(jì)原則整個項(xiàng)

7、目的實(shí)施過程中， 我們將嚴(yán)格遵循以下原則進(jìn)行整個系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施可靠性：確保系統(tǒng)的高度可靠性和可用性。安全性：確保系統(tǒng)管理者在授權(quán)范圍內(nèi)使用設(shè)備和信息， 形成一個完整、可靠的安全體系；對硬件設(shè)備的操作也要設(shè)置相應(yīng)的密碼防范體制。先進(jìn)性：在系統(tǒng)建設(shè)中應(yīng)盡可能地利用一些成熟的、先進(jìn)的技術(shù)手段， 使系統(tǒng)具有更強(qiáng)的生命力。易用性：系統(tǒng)應(yīng)方便使用和維護(hù)，具有友好的環(huán)境界面，促使能源管理工作的效率提升，降低運(yùn)行成本?？蓴U(kuò)展性：系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、 軟件平臺選擇、網(wǎng)絡(luò)通信容量和硬件具體配置等方面留有擴(kuò)展的余地。7、方案設(shè)計(jì)7.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)是通過在建筑物內(nèi)安裝分類和分項(xiàng)能耗計(jì)量裝置，

8、采用遠(yuǎn)程傳輸?shù)仁侄渭皶r采集能耗數(shù)據(jù)， 按照各地要求匯總、 編碼能耗數(shù)據(jù)， 數(shù)據(jù)經(jīng)加密后上傳至上級能耗監(jiān)測中心， 實(shí)現(xiàn)建筑能耗的在線監(jiān)測、 數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程新能源傳輸和動態(tài)分析的功能的硬件、網(wǎng)絡(luò)和軟件系統(tǒng)的統(tǒng)稱。整個系統(tǒng)分為三層結(jié)構(gòu)：設(shè)備層設(shè)備層的能耗計(jì)量裝置負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場的能耗數(shù)據(jù)， 同時等待上位機(jī)或數(shù)據(jù)采集器的查詢命令，將能耗數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸至采集服務(wù)器存儲。常見的能耗計(jì)量裝置有普通電能表、 多功能電力儀表、 三相電力分析儀表、 數(shù)字水表、熱水表、流量表（超聲波、渦尖） 、能量表、煤氣表以及輔助計(jì)量裝置（互感器、積算儀、協(xié)議轉(zhuǎn)換器）等。網(wǎng)絡(luò)層 / 傳輸層網(wǎng)絡(luò)層由數(shù)據(jù)采集裝置、組網(wǎng)設(shè)備、中繼設(shè)備、

9、隔離設(shè)備以及通信線纜組成。計(jì)量裝置和數(shù)據(jù)采集器之間采用主 -從結(jié)構(gòu)的半雙工通信方式，采用符合各相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信接口（ RS485）及通信協(xié)議（ MODBUS、645 規(guī)約）。計(jì)量裝置和數(shù)據(jù)采集器之間傳輸距離較遠(yuǎn)時可增加中繼設(shè)備， 通過環(huán)網(wǎng)交換機(jī)組成光纖環(huán)網(wǎng)增加傳輸?shù)目煽啃院桶踩?。?dāng)能耗監(jiān)測系統(tǒng)沒有設(shè)置本地能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)時， 傳輸層的智能數(shù)據(jù)采集器完成能耗數(shù)據(jù)的采集、分類分項(xiàng)、編碼、加密、數(shù)據(jù)上傳等功能，數(shù)據(jù)可透傳，不再購置上位機(jī)及系統(tǒng)軟件。能耗管理中心接收、處理本建筑（建筑群或小區(qū)）內(nèi)各能耗計(jì)量點(diǎn)發(fā)來的能耗數(shù)據(jù)及計(jì)量、采集、傳輸裝置狀態(tài)信息，將處理后的能耗信息分類、分項(xiàng)存儲，并分別發(fā)送至

10、上級數(shù)據(jù)中心和相關(guān)管理部門的管理室，可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置或不設(shè)置，上海都沒有設(shè)置。應(yīng)用軟件符合國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)軟件開發(fā)指導(dǎo)說明書中對軟件功能框架的描述和對軟件功能的要求。在線檢測個計(jì)量裝置和傳輸設(shè)備的通信狀態(tài)，靈活設(shè)置個采集設(shè)備的數(shù)據(jù)采集周期。新能源對需要人工采集的能耗數(shù)據(jù)提供人工錄入功能。實(shí)現(xiàn)各分類分項(xiàng)能耗和單位面積能耗逐日、逐月、逐年匯總，并以坐標(biāo)曲線、柱狀圖、報(bào)表等形式顯示、查詢和打印，為用戶提供個性化報(bào)表和分析模板。對各分類分項(xiàng)能耗和單位面積能耗進(jìn)行按月、按年同比或環(huán)比分析?？蓪⒈窘ㄖ鞣诸惙猪?xiàng)能耗按各地建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)的要求上傳至上級數(shù)據(jù)中心。建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)

11、是通過在建筑物內(nèi)安裝分類和分項(xiàng)能耗計(jì)量裝置， 采用遠(yuǎn)程傳輸?shù)仁侄渭皶r采集能耗數(shù)據(jù)， 按照各地要求匯總、 編碼能耗數(shù)據(jù)， 數(shù)據(jù)經(jīng)加密后上傳至上級能耗監(jiān)測中心， 實(shí)現(xiàn)建筑能耗的在線監(jiān)測、 數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸和動態(tài)分析的功能的硬件、網(wǎng)絡(luò)和軟件系統(tǒng)的統(tǒng)稱。7.2 系統(tǒng)功能xxxx 西安能耗管理系統(tǒng)通過對建筑安裝電能表計(jì)及遠(yuǎn)傳式自來水表，利用 xxxx 內(nèi)網(wǎng)資源，采用遠(yuǎn)程傳輸?shù)仁侄渭皶r采集能耗數(shù)據(jù)， 實(shí)現(xiàn)地塊建筑能耗的在線監(jiān)測和動態(tài)分析功能的智能化管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有以下功能：數(shù)據(jù)采集傳統(tǒng)的建筑能耗計(jì)量方式是安裝普通計(jì)量儀表， 通過人工抄表的方式， 定期查抄各類儀表來統(tǒng)計(jì)建筑能耗， 抄表周期一般分為

12、周、 月，采集的數(shù)據(jù)為建筑各分類能耗的累積能耗量。 由于不可能準(zhǔn)確的控制抄表時間， 就使得到的能耗結(jié)果很難反映建筑在某周期內(nèi)的實(shí)際能耗量， 例如原則上是每月抄一次表， 實(shí)際查看電表的時間早幾天或晚幾天， 就造成上一個月的能耗數(shù)據(jù)實(shí)際上是二十幾天的能耗量，后一個月的能耗數(shù)據(jù)是三十多天的能耗量，在能耗數(shù)據(jù)同期對比或環(huán)比時，數(shù)據(jù)已經(jīng)很難使用。要得到短期內(nèi)的 (例如一天或一小時 )的能耗數(shù)據(jù)，需要實(shí)現(xiàn)建筑能耗的在線計(jì)量， 即通過數(shù)據(jù)采集軟件與自動計(jì)量儀表的實(shí)時通信， 以分鐘或小時為采集周期，連續(xù)采集某一個用能支路的實(shí)時能耗數(shù)據(jù)。本項(xiàng)目使用的電能表計(jì)及遠(yuǎn)傳式自來水表均能提供 RS485通訊接口，完全可以

13、滿足數(shù)據(jù)采集的實(shí)時性需求。新能源數(shù)據(jù)顯示xxxx西安能耗管理系統(tǒng)需要將實(shí)時采集、匯總、分析、對比的能耗結(jié)果，通過圖表的方式顯示給建筑管理者、用能用戶、 能耗管理部門等各類用戶。 數(shù)據(jù)展示的內(nèi)容包括建筑的基本信息，能耗監(jiān)測情況， 各監(jiān)測支路的實(shí)時讀數(shù)、 各監(jiān)測支路的每小時、日、月、年能耗值及建筑分類分項(xiàng)能耗情況，各單體建筑各類能耗指標(biāo)與相同功能類型的標(biāo)準(zhǔn)建筑(如標(biāo)桿值、平均值等 )的比較結(jié)果、各分類建筑的能耗指標(biāo)、建筑整體能耗指標(biāo)等。能耗數(shù)據(jù)內(nèi)容以曲線圖、 柱狀圖及列表方式展示， 圖表展示方式可以直觀反映新能源和對比各項(xiàng)采集數(shù)據(jù)和能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的數(shù)值、趨勢和分布情況。分類統(tǒng)計(jì)要實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能，首先要

14、了解建筑的運(yùn)行能耗是多少， 到底消耗在什么用途上，但是建筑功能復(fù)雜， 用能種類繁多，要詳細(xì)了解建筑每小時、 天、月、年的電量、集中供熱、燃?xì)狻⒚耗芎牧亢妥詠硭?、生活熱水、中水等水量，需要安裝相應(yīng)的智能計(jì)量儀表以實(shí)現(xiàn)對建筑的這些分類能耗進(jìn)行在線計(jì)量。建筑中最常用的能耗為電耗， 通過傳統(tǒng)的每個建筑裝一塊總表的計(jì)量方式， 很難分清建筑內(nèi)各用電支路的實(shí)際用電量狀況， 無法了解總用電的去向及各能耗系統(tǒng)占總用電的比例，從而也無法有效地管理和指導(dǎo)具體的節(jié)能工作。如表所示，平臺中將建筑用電按照用電性質(zhì)分為照明與插座用電、 暖通空調(diào)用電、 動力設(shè)備用電、特殊用電等，其中照明與插座用電又可細(xì)分為照明用電、插座設(shè)備

15、用電、電開水器用電等二級分項(xiàng)用電，暖通空調(diào)分為分散空調(diào)用電和集中空調(diào)用電等，動力用電分為電梯用電和給排水系統(tǒng)用電等， 特殊用電分為信息中心用電、 廚房設(shè)備用電、特殊用途設(shè)備用電等。因此， xxxx 能耗監(jiān)測平臺方案設(shè)計(jì)時需要對重點(diǎn)用電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的分項(xiàng)計(jì)量，為建筑節(jié)能工作提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)。能耗分析能耗管理系統(tǒng)運(yùn)行時，每天會有大量的監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時上傳至數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，如何及時地將實(shí)時監(jiān)測的海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為用戶關(guān)心的每小時、 天、月、年的能耗數(shù)據(jù)是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在線能耗計(jì)量的關(guān)鍵。 監(jiān)測系統(tǒng)的能耗匯總分析功能主要是實(shí)現(xiàn)單體建筑、分類建筑、 地塊建筑整體能耗的在線統(tǒng)計(jì)， 同時可以將能耗統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行匯總，以便用

16、戶查詢。 用戶可通過不同建筑或建筑群之間的能耗指標(biāo)對比， 分析兩地塊建筑的用能狀況。 例如通過相同建筑功能類型， 不同建筑的同一用能系統(tǒng)單位面積的總能耗的同比和環(huán)比分析， 可以讓那些高能耗的建筑管理者了解各自的節(jié)能潛力。通過檢查跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象，結(jié)合績效考核、能耗公示等手段真正節(jié)能降耗。新能源數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳xxxx 西安能耗管理系統(tǒng)是整個 xxxx能耗管理系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，系統(tǒng)能耗數(shù)據(jù)需傳送至 xxxx 上海數(shù)據(jù)中心。 xxxx 西安能耗管理系統(tǒng)內(nèi)不同區(qū)域間各設(shè)備數(shù)據(jù)采集及傳輸，需要借助于專用的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，通過電能表計(jì)及遠(yuǎn)傳式自來水表RS485通訊接口按通訊協(xié)議轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)傳輸中常用的TCP/IP協(xié)議，同時將實(shí)時采集的實(shí)時能耗數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至能耗管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器。能源管理用戶需要定期統(tǒng)計(jì)建筑的能耗數(shù)據(jù)，并以報(bào)表的形式上報(bào)給上級管理部門，同時需要將每年、 季度的能耗支出與回收的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)算，分析電量輸送過程中的變壓器損耗、線路損耗、偷電現(xiàn)象等。依托xxxx 能耗管理系統(tǒng)于xxxx 能源監(jiān)測平臺 -西安分公司子平臺，利用監(jiān)測末端的傳感網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心能耗監(jiān)測平臺，可實(shí)現(xiàn)新橋地塊和xxxx 大廈地塊能耗報(bào)表的自動生成，能耗支出與回收新能源的統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn) xxxx 西安分公司能源的管理。新能源新能源建設(shè)一個全廠級的集中統(tǒng)一的能源管理系統(tǒng)可以完成對能源數(shù)據(jù)進(jìn)行在線的采集、計(jì)算、