大學建筑節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)-能源管理平臺設計方案合集（3套方案）

PAGE安徽工程大學校園數(shù)字化能源監(jiān)管系統(tǒng)一期工程建設方案目錄1 概述 32 編制依據(jù) 33 工程概況 43.1 建筑基本信息和使用情況 43.2 供電情況 53.3 供水情況 93.4 燃氣情況 103.5 網(wǎng)絡情況 103.6 分戶計量及監(jiān)控需求 104 系統(tǒng)方案設計 104.1 建設目標 104.2 設計思路 114.3 表計配置 114.3.1電表的配置 114.3.2水表的配置 124.4 現(xiàn)場網(wǎng)絡 124.4.1 概況 124.4.2 子網(wǎng)配置原則及劃分 134.4.3 現(xiàn)場子網(wǎng)設備配置 144.5 系統(tǒng)結(jié)構 184.5.1 主干通信網(wǎng)絡 184.5.2 監(jiān)管中心 194.6 系統(tǒng)技術選擇 204.7 系統(tǒng)技術指標 214.8 系統(tǒng)先進性分析 224.9 系統(tǒng)軟件 225 能源監(jiān)管系統(tǒng)功能（以西華大學為例） 245.1 校園網(wǎng)絡拓撲結(jié)構 245.2 分類分項分戶計量 255.3 用能診斷 285.4 電能質(zhì)量監(jiān)測 305.5 節(jié)能控制 335.5.1 對校區(qū)內(nèi)電開水爐、路燈、空調(diào)系統(tǒng)等進行節(jié)能控制 335.5.2 對教室照明進行節(jié)能控制 345.5.3 對公共建筑房間內(nèi)分體空調(diào)、飲水機、室內(nèi)照明的控制 345.6 分戶用電監(jiān)控 355.8 數(shù)據(jù)顯示及報表功能 365.9 系統(tǒng)網(wǎng)管和報警 425.10 結(jié)論 426 主要設備清單和技術指標 436.1 關鍵設備技術指標 436.1.1 智能服務器 436.1.2 數(shù)據(jù)庫服務器 446.1.3 工作站 446.1.6 多功能電力監(jiān)控終端 456.1.7 LH-EMT100能源管理終端 6.1.10 遠傳水表 466.2 主要設備清單 47安徽工程大學校園數(shù)字化能源監(jiān)管系統(tǒng)一期工程建設方案概述隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，建筑能耗,特別是國家機關辦公建筑和大型公共建筑高耗能的問題日益突出。學校作為大型公共機構建筑的重要組成部分之一，其特點是占地面積大，建筑物種類及數(shù)量多，校園供配電系統(tǒng)及自來水管網(wǎng)、熱網(wǎng)面廣、量大。目前校園的能耗、水耗抄表數(shù)據(jù)不完整、不全面，造成管理不到位、能源利用存在浪費現(xiàn)象。為了確保校園正常教學與科研的能源需求及科學管理且實現(xiàn)有效節(jié)能，很有必要建立能源遠程監(jiān)控與管理系統(tǒng)、掌握校園建筑能耗的實時數(shù)據(jù)、對校園各種能源系統(tǒng)進行分布式監(jiān)控與集中管理。在安徽工程大學建立的校園建筑能源監(jiān)管系統(tǒng)可實現(xiàn)校園用能的實時在線分類、分項、分戶監(jiān)測及自動化監(jiān)控和節(jié)能控制、能耗數(shù)據(jù)自動采集與存貯、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析、數(shù)據(jù)遠程傳輸和數(shù)據(jù)顯示打印、發(fā)布等，使學校能源管理部門對能源系統(tǒng)進行有效的監(jiān)控與管理；為校園節(jié)能降耗研究、設計與改（建）造提供參考數(shù)據(jù)；對已實施節(jié)能改造的建筑提供節(jié)能效果真實數(shù)據(jù)。編制依據(jù)本技術方案編制依據(jù)和規(guī)范有：《高等學校節(jié)約型校園建設管理與技術導則》《高等學校校園建筑節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)建設技術導則》《高等學校校園建筑節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)運行管理技術導則》《高等學校校園建筑能耗統(tǒng)計審計公示辦法》《高等學校校園設施節(jié)能運行管理辦法》《節(jié)能監(jiān)測技術通則》GB/T15316-1994；《公共機構節(jié)能條例》中華人民共和國國務院令；《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設分項能耗數(shù)據(jù)采集技術導則》；《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)分項能耗數(shù)據(jù)傳輸技術導則》；《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)樓宇分項計量設計安裝技術導則》；《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)軟件開發(fā)指導說明書》中附件1、2的要求；《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)樓宇分項計量設計安裝技術、分項能耗數(shù)據(jù)采集、分項能耗數(shù)據(jù)傳輸技術導則以及系統(tǒng)建設、驗收與運行管理規(guī)范》；《智能建筑設計標準》GB/T50314-2000；《控制網(wǎng)絡LONWORKS技術規(guī)范第1部分：協(xié)議規(guī)范》GB/Z20177.1-2006；《控制網(wǎng)絡LONWORKS技術規(guī)范第2部分：電力線信道規(guī)范》GB/Z20177.2-2006；《控制網(wǎng)絡LONWORKS技術規(guī)范第3部分：自由拓撲雙絞線信道規(guī)范》GB/Z20177.3-2006；《控制網(wǎng)絡LONWORKS技術規(guī)范第4部分：基于隧道技術在IP信道上傳輸控制網(wǎng)絡協(xié)議的規(guī)范》GB/Z20177.4-2006；《電能計量裝置技術管理規(guī)程》DL/T448—2000；《電子遠傳水表》CJ/T224-2006；工程概況安徽工程大學校園校園占地1400余畝，房屋建筑總面積460000㎡，在校師生23000余人。建筑基本信息和使用情況學校公共建筑有教學辦公樓10幢，學生宿舍32幢，綜合實驗樓8幢及食堂、活動中心等輔助用房。用能主要為水、電、氣。建筑信息平面圖如下：校區(qū)平面圖供電情況目前校園采用7個變配電站給園區(qū)不同的區(qū)域供電，共配置7臺10千伏干式變壓器，其中2臺箱式變壓器，總?cè)萘繛?030KVA。詳細如下表：變電站及變壓器情況序號名稱變壓器容量供電區(qū)域回路數(shù)量備注1老電房630KVA142總電房800KVAB\D座綜合實驗樓4分項\總3學宿箱變1000KVA學生宿舍4教宿箱變1000KVA教工宿舍5東區(qū)配電房800KVA東區(qū)供電6師生活動中心配電房1000KVA活動中心、體育館等147A座配電房800KVAA座教學實驗樓38各配電房供配電系統(tǒng)示意圖如下：A座配電室系統(tǒng)示意圖B\D座配電室系統(tǒng)示意圖老電房配電室系統(tǒng)示意圖活動中心配電房系統(tǒng)圖總電房系統(tǒng)圖其中學生宿舍區(qū)和教工宿舍區(qū)的供電分別由學宿箱變和教宿箱變供電，供電系統(tǒng)圖省略。電監(jiān)控：所有變電所低壓總進線監(jiān)測實現(xiàn)全校用電總量計量；實現(xiàn)全校各幢大樓用電總計量和各學院、各部門用電分戶計量，系統(tǒng)子網(wǎng)覆蓋各樓，為二期實現(xiàn)各房間分項計量作準備；變電所及各建筑計量均采用多功能智能遠傳電表，采集包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率等在內(nèi)的相關電力參數(shù)方便用能分析；各變電所和各幢大樓數(shù)據(jù)實時遠傳至能源管理中心（暫定在A座一樓）。安徽工程大學校區(qū)電能監(jiān)測與控制監(jiān)測點如下表：序號配電房/建筑名稱電能監(jiān)測、監(jiān)控點位備注（電表安裝位置及方式）配電房電力監(jiān)測（61點位）1總電房5出線回路；開孔安裝2老電房16出線回路；開孔安裝3A座配電房4出線回路；開孔安裝4B座配電房6出線回路；開孔安裝5D座配電房6出線回路；開孔安裝6活動中心配電房13出線回路；開孔安裝7學生宿舍箱變1開孔安裝8教工宿舍箱變1開孔安裝9東區(qū)配電房4開孔安裝10其他4單體建筑電力監(jiān)測、監(jiān)控（48點位）11號教學樓1-2層建工學院辦公室2樓層配電箱29號教學樓部分為人文學院、外語學院辦公室2樓層配電箱3工程訓練中心工作室15室內(nèi)，遙控47號教學樓藝術學院151#-10#教學樓（1、5、6、9教學樓在變電所計量）36電氣、1#、2#27食堂、餐廳、面包房、食堂、地下超市、理發(fā)室、集體宿舍等138三個銀行、體育學院、小學等10供水情況安徽工程大學有1路市政總進水，供水管網(wǎng)遍及校園各個區(qū)域，目前的水系統(tǒng)管道設備老化現(xiàn)象嚴重，跑冒滴漏現(xiàn)象時常出現(xiàn)。區(qū)域供水表為二級水表，而各建筑進水水表為二級或三級水表。詳細的水表統(tǒng)計如下表所示：總表地點規(guī)格控制范圍數(shù)量備注中門DN200全校1裝傳感器DN200全校1二級表地點規(guī)格控制范圍數(shù)量教工區(qū)總表DN3001裝傳感器專家樓總表DN1501234教\ABD座總表DN10014號學宿北總表DN150環(huán)河北及東區(qū)1其他DN2002三級表地點規(guī)格控制范圍數(shù)量小學\幼兒園總DN1001ABD座DN200111學宿西南DN200男9-10；女1-5111學宿南DN200南12-16113學宿東DN200活動中心、訓練中心、5-9教、7學宿等1三食堂西DN200三食堂、四食堂、第二學浴等1圖北DN2001四級表地點規(guī)格控制范圍數(shù)量18學宿東DN20019-25學宿、5食堂1單體建筑規(guī)格控制范圍數(shù)量學生宿舍DN10032教學樓DN1009辦公實驗樓DN10010食堂DN1007四食堂（室內(nèi)）DN2011室內(nèi)更換浴室DN803開水房DN1002教工單身公寓DN403其他DN1007合計100燃氣情況學校用氣點均為食堂和開水房等，所有用氣單位均由市政用氣直接供給，根據(jù)學?，F(xiàn)階段對能源監(jiān)管系統(tǒng)的功能需求，本方案對燃氣消耗的監(jiān)管暫不作要求。網(wǎng)絡情況學校的校園網(wǎng)目前配置比較完善，各校區(qū)各建筑都集成在同一網(wǎng)絡中。校園網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸光纖已分布校內(nèi)每一幢樓和每一個需要數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡胤?。這一校園網(wǎng)的建設完成為本次建筑節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)關與數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站及數(shù)據(jù)服務器之間的數(shù)據(jù)傳輸創(chuàng)造了必要的條件。分戶計量及監(jiān)控需求3.6.1共用建筑樓內(nèi)用電分戶計量需求情況：1、1號教學樓1-2層為建工學院辦公室，裝表計量；2、9號教學樓部分為人文學院、外語學院辦公室，裝2塊表，分戶計量；3、工程訓練中心有15個教師工作室，已裝表，需分戶遠程控制用電情況；4、B座有兩個學院（機械工程學院，計算機學院），裝3塊表，分戶計量；5、D座有三個學院（管理工程學院，紡織工程學院，機電學院），分別裝表3塊；單獨計量。6、圖書館南北樓分別裝1塊電表；7、7號教學樓為藝術學院辦公，裝1個總電表計量；8、其它教學樓、辦公樓、實驗樓、食堂、浴室、開水房等校舍各裝1個總電表。系統(tǒng)方案設計建設目標安徽工程大學校園建筑能源監(jiān)管系統(tǒng)建設采用本公司先進的分布式能源監(jiān)管系統(tǒng)技術，總體目標為：各種建筑能耗實時分類/分項/分戶/精確計量，計量數(shù)據(jù)遠程傳輸，數(shù)據(jù)采集與存貯，數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，數(shù)據(jù)發(fā)布與遠傳；為學校、科研單位、設計與工程實施單位的節(jié)能研究、設計與建設（改造）提供參考或決策依據(jù)；為建筑能耗統(tǒng)計、審計、監(jiān)管與執(zhí)法部門提供準確能耗數(shù)據(jù)；為建筑能源管理部門提供決策依據(jù)。以實時監(jiān)測能源數(shù)據(jù)為依據(jù)，為學校的能源利用診斷、能源質(zhì)量監(jiān)測、能源賬單核對、節(jié)能控制、節(jié)能潛力分析、節(jié)能效果驗證、能源調(diào)度、保障健康與舒適環(huán)境、提高節(jié)能意識等提供有效手段，節(jié)能監(jiān)控、監(jiān)測實現(xiàn)有效節(jié)能，并提高校園能源的自動化管理水平。構建校園能耗監(jiān)測總體框架，滿足初步階段對能源監(jiān)管的整體需求，并為未來能源監(jiān)管系統(tǒng)的擴充打下基礎。設計思路本系統(tǒng)具體設計思路概括如下：本系統(tǒng)的整體方案設計是充分利用校園已有網(wǎng)絡資源，采用具有國際先進水平的分布式控制網(wǎng)絡系統(tǒng)技術，通過校園主干網(wǎng)與LonWorks分布式控制網(wǎng)絡的無縫連接構建現(xiàn)代化校園建筑能源監(jiān)管系統(tǒng)；實現(xiàn)校園水、電分類總計量。用電總計通過各變壓器低壓總出線累加實現(xiàn)；通過在配電室或建筑樓層出線回路安裝表計實現(xiàn)分戶計量；重點建筑實現(xiàn)根據(jù)樓層分布通過樓層計量實現(xiàn)各單位分戶計量，其余的教學樓、辦公樓和實驗樓實現(xiàn)建筑總計量；家屬區(qū)僅僅在箱變計量總用電；學生宿舍用電一方面通過各變電所的學生宿舍區(qū)用電回路累加獲得總用電，另一方面由軟件通過網(wǎng)絡直接在現(xiàn)有控電系統(tǒng)內(nèi)獲取各宿舍用電詳細數(shù)據(jù)，該工作需要學校協(xié)調(diào)相關廠家開放數(shù)據(jù)接口；用水總計及各建筑用水計量通過對現(xiàn)有表計改造或加裝新的遠傳智能水表，遠程采集獲得；系統(tǒng)軟件采用B/S架構與C/S架構有機結(jié)合的方式，用B/S架構的軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢的需求，用C/S架構的軟件實現(xiàn)系統(tǒng)的能源實時監(jiān)控功能。表計配置4.3.1電表的配置電表配置原則為：一．電能總計量在每個配電房變壓器低壓總出線回路上安裝PM100D多功能電力監(jiān)控終端（電表）；對單體建筑總用電計量原則上在配電室低壓出線回路上安裝表計，如單個出回路中含多個建筑，無法分開，則在建筑的配電室低壓總進線端安裝電表。通過軟件處理，得到學校的實時總用電量和各單體建筑總用電數(shù)據(jù)。二．所有電表均采用多功能智能電表，采集包括電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因素等在內(nèi)的相關電力參數(shù)方便用能分析。4.3.2水表的配置安徽工程大學現(xiàn)有的機械水表多數(shù)使用年限過長，老化且計量不準確，本方案將其更換為帶遠傳接口的智能水表，共需配置100臺，以獲得整個校園總的用水數(shù)據(jù)和各不同建筑單獨的用水數(shù)據(jù)。對采集的用水量數(shù)據(jù)進行平衡計算和定期增量分析，當某個表計出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)立即報警。通過水表的智能接口讀取數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)線將智能水表接入到現(xiàn)場子網(wǎng)?，F(xiàn)場網(wǎng)絡概況本系統(tǒng)現(xiàn)場采用Lonworks雙絞線控制網(wǎng)絡，具有拓撲結(jié)構靈活、傳輸介質(zhì)和方式多樣、傳輸速度快、抗干擾能力強等優(yōu)點，而且Lonworks現(xiàn)場網(wǎng)絡采用了P-CSMA/CD技術可實時通信、網(wǎng)絡的LONTALK通信協(xié)議符合國際標準可真正實現(xiàn)產(chǎn)品的互換性、網(wǎng)絡極容易擴充、修改和維護，此外LonWorks網(wǎng)絡與Internet無縫連接，可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控與遠程操作?，F(xiàn)場網(wǎng)絡由智能網(wǎng)絡控制器、各類智能表計、智能網(wǎng)關（用于連接第三方智能表計）等組成；其中現(xiàn)場網(wǎng)絡中的智能網(wǎng)絡控制器為美國埃施朗公司的i.LONSmartServer，執(zhí)行LonWorks現(xiàn)場控制網(wǎng)絡至以太網(wǎng)的路由功能，向上通過系統(tǒng)通訊主干網(wǎng)與中心系統(tǒng)服務器進行通信，向下通過雙絞線與現(xiàn)場子網(wǎng)各終端設備進行通信，完成終端設備的數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)發(fā)，實現(xiàn)遙測、遙控等功能，同時起到協(xié)議規(guī)約轉(zhuǎn)換作用；能夠自動檢測10/100MbpsEthernet網(wǎng)絡，支持各種串口/網(wǎng)絡通信規(guī)約，通過UL認證。典型的單個現(xiàn)場監(jiān)測子網(wǎng)結(jié)構示意圖如下所示：電力監(jiān)控終端電力監(jiān)控終端數(shù)據(jù)采集器網(wǎng)關LonWorks雙絞線網(wǎng)絡控制器智能水表智能燃氣表電力監(jiān)控終端以太網(wǎng)照明智能監(jiān)控終端能源管理終端網(wǎng)關現(xiàn)場網(wǎng)絡中的智能網(wǎng)關NLA-GW100由江蘇聯(lián)宏自動化系統(tǒng)工程有限公司自主研發(fā),是集接口轉(zhuǎn)換及定時時鐘于一體的智能型網(wǎng)關，可方便的將帶RS232、RS485、RS422接口的設備接入到LonWorks網(wǎng)絡。子網(wǎng)配置原則及劃分子網(wǎng)配置根據(jù)被監(jiān)測設備所在的物理位置和該位置區(qū)域內(nèi)需監(jiān)測的現(xiàn)有設備及未來將安裝并監(jiān)測設備數(shù)量來配置，在需監(jiān)測設備較為集中或地理位置較為獨立或具有通訊網(wǎng)絡條件或未來擴充的需要的區(qū)域，為有利系統(tǒng)運行和布線施工等因素，都要布置單獨的現(xiàn)場監(jiān)測子網(wǎng)。安徽工程大學能源監(jiān)管系統(tǒng)監(jiān)測子網(wǎng)涵蓋了整個校區(qū)建筑的水電監(jiān)管，區(qū)域面積大，又要考慮未來系統(tǒng)擴從方便。根據(jù)以上原則，安徽工程大學能源監(jiān)管系統(tǒng)現(xiàn)場監(jiān)測子網(wǎng)共分成19個，如下表：序號名稱范圍備注11號教學樓子網(wǎng)1號教學樓內(nèi)及附近水22號教學樓子網(wǎng)2號教學樓內(nèi)及附近水33號教學樓子網(wǎng)3號教學樓內(nèi)及附近水44號教學樓子網(wǎng)4號教學樓內(nèi)及附近水51號實驗樓子網(wǎng)1號實驗樓內(nèi)及附近水老電房接入62號實驗樓子網(wǎng)2號實驗樓子內(nèi)及附近水7圖書館子網(wǎng)圖書館內(nèi)及周邊8A座教學實驗樓子網(wǎng)樓內(nèi)及附近A座配電室接入9B座教學實驗樓子網(wǎng)樓內(nèi)及附近總電房接入10D座教學實驗樓子網(wǎng)樓內(nèi)及附近11一食堂子網(wǎng)樓內(nèi)及附近建筑學宿箱變接入123學宿子網(wǎng)6棟男生宿舍（操場西）13女宿舍子網(wǎng)女生宿舍14北宿舍子網(wǎng)北邊6棟宿舍及2棟研159宿舍子網(wǎng)三食堂及西2棟宿舍16活動中心子網(wǎng)活動中心配電室17東區(qū)北宿舍子網(wǎng)4棟宿舍18東區(qū)中部教學樓子網(wǎng)5棟教學辦公樓19東區(qū)學生宿舍樓子網(wǎng)5棟學生宿舍樓現(xiàn)場監(jiān)測子網(wǎng)劃分平面示意圖如下：現(xiàn)場子網(wǎng)設備配置老電房配表老電房共有15個低壓出線回路，1路低壓總進線。在每個回路都配置1塊電表，監(jiān)測總電量和各出線回路所對應的建筑用電量，共配置16塊電表。電表的通訊端口通過雙絞線并接，連到所在子網(wǎng)的網(wǎng)絡控制器上。監(jiān)測原理如下：配表圖如下：總電房總電房主要為B座、D座教學實驗樓供電，共有4個出線回路，照明與動力分項供電。每個出線回路配置1塊電表，變壓器低壓總出線配置1塊，共配置5塊電表。電表的通訊端口通過雙絞線并接，連到所在子網(wǎng)的網(wǎng)絡控制器上。監(jiān)測原理同上，配表系統(tǒng)示意如下圖：A座配電房A座配電房有1個變壓器，42路低壓出線，為本座供電。因該樓已安裝智能控電系統(tǒng)，本次只安裝4塊電表?？偙?塊，生化學院辦公、科技處實驗室3塊。電表的通訊端口通過雙絞線并接，連到所在子網(wǎng)的網(wǎng)絡控制器上。B(D)座配電房B座和D座配電房供電方式相同，都有25個低壓出線回路，出線回路配置相似。以B座為例，B座配電室由總電房提供1路照明和1路動力低壓總進線，在照明和動力出線回路上都配置1塊電表，備用及室外泛光回路不配，用電量可通過總進線與出線電量相減獲得。共需配置6塊電表監(jiān)測本座各學院分戶用電。電表的通訊端口通過雙絞線并接，連到所在子網(wǎng)的網(wǎng)絡控制器上。師生活動中心配電房該配電房共配置13塊電表，具體配表系統(tǒng)如下圖所示：教工宿舍、學生宿舍、東區(qū)配電房教工宿舍區(qū)用電在教工箱變上安裝1塊智能電表采集總電量。學生宿舍區(qū)用電在學生箱變上安裝1塊智能電表采集總電量。東區(qū)用電在東區(qū)配電房安裝1塊智能電表采集總電量，1塊計量第五食堂用電，同時預留2塊為即將建設的學生浴室和開水房使用，1塊為基建用電計量。智能水表配置安徽工程大學現(xiàn)有的機械水表多數(shù)使用年限過長，老化且計量不準確，本方案將其更換為帶遠傳接口的智能水表，共需配置共有100臺。水表監(jiān)測不設置專門的監(jiān)測子網(wǎng)，每塊智能水表的數(shù)據(jù)線和電源線就近接入現(xiàn)場子網(wǎng)，根據(jù)現(xiàn)場布線施工的難易綜合考慮接入哪個子網(wǎng)。系統(tǒng)接入示意圖如下：系統(tǒng)結(jié)構安徽工程大學能源管理系統(tǒng)采用先進的、安全可靠的、具有自主知識產(chǎn)權的“分布式高速實時控制網(wǎng)絡”核心技術和關鍵產(chǎn)品構建，系統(tǒng)由監(jiān)管中心、主干通信網(wǎng)絡、現(xiàn)場監(jiān)控網(wǎng)絡、各種智能計量裝置、智能網(wǎng)關（用于連接第三方智能計量裝置）等組成。整體系統(tǒng)結(jié)構圖一：整體系統(tǒng)結(jié)構圖二：主干通信網(wǎng)絡學校本身的校園網(wǎng)已經(jīng)覆蓋到了校園內(nèi)的每一棟大樓，因此只需有效利用現(xiàn)有的校園網(wǎng)就可以達到能源數(shù)據(jù)的傳輸目的，減少了工程造價，同時給施工帶來了極大地方便。監(jiān)管中心校園能耗監(jiān)管中心可以設置在校園內(nèi)任何可接入網(wǎng)絡的地方，監(jiān)控系統(tǒng)的設備安裝后，應保證系統(tǒng)設備的正常運行，保證顯示的直觀與清晰，且在操作員正常工作時，具有足夠的亮度。監(jiān)控中心按GB50174-2008《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范》執(zhí)行?？刂剖议T窗結(jié)構應嚴實，能有效隔音、隔熱；內(nèi)側(cè)加裝窗簾監(jiān)控中心環(huán)境要求：溫度：15～25℃；濕度：30～70％；照明：房間照明光線均勻柔和，平均照度為300lx；接地要求：監(jiān)控中心綜合接地電阻≤1Ω。監(jiān)管中心硬件配置1臺監(jiān)控工作站；1臺數(shù)據(jù)庫服務器；1套大屏幕顯示設備；1臺打印機；UPS電源。監(jiān)管中心軟件配置LH-1000建筑能源自動化監(jiān)測和監(jiān)管系統(tǒng)軟件；MSSQLServer2008數(shù)據(jù)庫軟件。顯示設備選擇工程投影機配電動幕布。投影機投影機選用主要指標如下：投影機技術 ：DLP；技術類型及規(guī)格：0.65英寸Dmd芯片；投影機亮度 ：4000流明；標準分辨率 ：1920×1080；對比度：40000:1；投影鏡頭：手動聚焦/手動變焦鏡頭投影尺寸：20-300英寸；投影距離：1.0-10.0m；屏幕比例：16:9（兼容4:3）；調(diào)整功能：自動梯形失真校正；輸入輸出：輸入:HDMI×2、VGA×2、DVI×1、復合視頻輸入×1、S視頻輸入×1、音頻輸入×2、色差×1；輸出:音頻輸出×2、VGA×1、12繼電器輸入×1；控制：USB×4、RJ45×1、RS232×1、紅外接收器×1燈泡規(guī)格：philips330W可換式燈泡；電動幕布投影儀配置120英寸電動幕布。對角線：120英寸屏面尺寸：2.44×1.83m；幕布比例：4：3；增益：2.5倍。系統(tǒng)技術選擇校園能源監(jiān)管系統(tǒng)所要考慮的關鍵技術：關鍵技術要求解決措施現(xiàn)場監(jiān)控網(wǎng)絡技術具有良好的靈活性、擴展性、實時性、可靠性，施工方便先進的LONWORKS現(xiàn)場監(jiān)控網(wǎng)絡技術（見下表與傳統(tǒng)RS-485總線技術的對比）計量裝置多功能、智能化根據(jù)現(xiàn)場需求配置相應表計；對重要和有節(jié)能潛力的回路要配置多功能電力監(jiān)控終端（測量電壓、電流、電度、功率等參數(shù)，有遙控、遙信、遙測及定時控制功能）計量信息接口技術在一個系統(tǒng)平臺上實現(xiàn)電、水、氣、熱能、油等各類能耗的采集將電表、水表、氣表、油表、熱能表等各種計量裝置方便的接入到現(xiàn)場控制網(wǎng)絡遠程傳輸網(wǎng)絡技術能源數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠先進的遠程傳輸網(wǎng)絡技術保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性和完整性。系統(tǒng)平臺與應用軟件技術高性能的系統(tǒng)平臺架構功能完善的應用軟件技術分布式系統(tǒng)架構，增強了系統(tǒng)的可擴展性、穩(wěn)定性和執(zhí)行效率；系統(tǒng)可靠性與環(huán)境適應性技術系統(tǒng)穩(wěn)定可靠抗強電磁干擾、抗高溫/潮濕、抗振動、抗雷擊、系統(tǒng)防誤操作、高MTBF、低MTTR等其中現(xiàn)場能源監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)擔負著各類能源計量與監(jiān)控裝置的連接、能源監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、上傳以及節(jié)能控制命令下傳至每個能源監(jiān)控裝置等作用，是整個能源管理系統(tǒng)可靠性及監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸?shù)年P鍵所在。目前普遍采用的是RS-485總線和LONWORKS控制網(wǎng)絡技術，這兩種技術的對比如下：類別RS-485總線LONWORKS控制網(wǎng)絡拓撲結(jié)構總線式總線式、星型、環(huán)型、自由型傳輸距離一般不超過1000米,現(xiàn)場施工時必須嚴格滿足總線式安裝要求，并有極性限制無極性限制，現(xiàn)場安裝極為方便總線式傳輸可達2700米，自由拓撲傳輸可達500米，電力載波傳輸可達300米，不帶電電力載波傳輸可達30KM無中繼傳輸介質(zhì)雙絞線雙絞線、電力線載波、光纖、紅外、微波等傳輸速率實用傳輸速率一般小于4800BPS雙絞線傳輸速率78Kbps～1.25Mbps，電力載波傳輸速率為5Kbps通信協(xié)議采用MODBUS或類似通信協(xié)議符合ISO/OSI七層全開放通信協(xié)議抗干擾性系統(tǒng)抗干擾能力差，傳輸可靠性差系統(tǒng)抗干擾能力強，系統(tǒng)極為可靠與以太網(wǎng)連接與以太網(wǎng)系統(tǒng)集成時，須自行編制集成軟件與以太網(wǎng)無縫連接網(wǎng)絡規(guī)模32終端64終端，并通過網(wǎng)關、路由、中繼等幾乎可無限擴大網(wǎng)絡規(guī)模其他現(xiàn)場網(wǎng)絡控制器帶時鐘、長時間數(shù)據(jù)存貯器及時間表，確保現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)連續(xù)記錄綜合以上諸多優(yōu)點，Lonworks技術應用于校園能源監(jiān)管系統(tǒng)，在系統(tǒng)的穩(wěn)定性可靠性、性價比、維護等方面具有明顯優(yōu)勢。系統(tǒng)技術指標現(xiàn)場控制網(wǎng)絡雙絞線78kbps；電力線載波子網(wǎng)傳輸速率5.4Kbit/s遙測時間：≤3s電參數(shù)測量總誤差：≤1.0%水測量總誤差：≤5%±1個字熱測量總誤差：≤3%±1個字信息傳輸誤碼率：≤10-6MTBF（平均故障間隔時間）：≥20000hMTTR（平均修復時間）：≤1h系統(tǒng)先進性分析應用國際先進的Lonworks現(xiàn)場控制網(wǎng)絡系統(tǒng)技術，采用美國埃斯朗公司的Lonworks現(xiàn)場網(wǎng)絡控制器，其電力線和雙絞線載波通信，可根據(jù)現(xiàn)場情況靈活選擇，通過數(shù)字/模擬量輸入輸出模塊、網(wǎng)關橋接，兼容接入本項目各種類型、各種規(guī)格的模擬或數(shù)字、智能接口的計量設備與裝置，高度開放兼容其他系統(tǒng)接入，滿足各種規(guī)模建筑的能源能耗實時在線監(jiān)測和數(shù)據(jù)收集；項目采用的Lonworks現(xiàn)場網(wǎng)絡控制器的數(shù)據(jù)存儲功能，根本上解決上線（監(jiān)測中心）因網(wǎng)絡中斷等通信故障或其他原因造成中心數(shù)據(jù)的丟失問題，只要上線通信故障消除可根據(jù)中斷數(shù)據(jù)丟失程度從網(wǎng)絡控制器讀取全部或部分數(shù)據(jù)，以確保現(xiàn)場能耗采集數(shù)據(jù)的連續(xù)性；可擴展性。Lonworks現(xiàn)場控制網(wǎng)絡,其分布可點、線、面，現(xiàn)場終端設備和辦公建筑，幾乎達到可無限擴充，還可分散到不同地域。同時十分方便以后建筑節(jié)能管理和節(jié)能改造進行能源系統(tǒng)的控制擴展功能，滿足現(xiàn)階段分步實施；本項目只要具備有線或無線互聯(lián)網(wǎng)絡，經(jīng)授權可本地、可任意地點移動進行遠程自動化遙測、遙信和遙控；可實現(xiàn)切換遠程運行桌面（底層網(wǎng)絡控制器網(wǎng)頁），實時瀏覽能耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的信息。對具有Lon接口的現(xiàn)場計量或監(jiān)控終端，滿足Lonmark標準，符合Lontalk協(xié)議的能建立起遠程源代碼級的修改和調(diào)試，軟件遠程下載，進行遠程維護；對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的運行狀態(tài)實時監(jiān)控、故障檢測、報警，使系統(tǒng)運行始終處于監(jiān)控狀態(tài)。系統(tǒng)軟件我公司擁有兩套能源監(jiān)管系統(tǒng)軟件，一套為基于B/S架構的中心版軟件，一套是基于C/S架構的業(yè)主版軟件。兩套軟件都具有數(shù)據(jù)查詢、權限分級等功能，其中業(yè)主版軟件還具備管理控制功能。能源監(jiān)管軟件應用B/S架構與C/S架構優(yōu)缺點比較：1、B/S架構監(jiān)控的實時性不高：該架構主要適用于數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的查詢，而不是實時監(jiān)控。C/S架構軟件可以對校園能源監(jiān)管系統(tǒng)進行實時的在線控制。2、B/S架構對現(xiàn)場設備監(jiān)控模擬圖的制作較為困難。3、B/S架構用戶易于訪問，但也帶來很大的安全隱患，除了網(wǎng)絡攻擊的問題存在以外，用戶權限如果管理不嚴格，則用戶完全可能誤操作。特別是牽涉到設備的控制和參數(shù)設置則應盡量在固定的監(jiān)控中心進行操作，在這種情況下B/S架構反而是一個重大的安全隱患。4、C/S架構軟件需要在每個用戶端安裝軟件。根據(jù)我公司大量的工程實踐經(jīng)驗，遂向安徽工程大學建議用B/S架構的軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢的需求，用C/S架構的軟件實現(xiàn)系統(tǒng)的能源實時監(jiān)控功能。系統(tǒng)功能系統(tǒng)將具有如下功能：系統(tǒng)自動采集建筑的各分類能耗和分項電量數(shù)據(jù)并存貯在分中心數(shù)據(jù)庫；系統(tǒng)實時監(jiān)測各供電回路的電壓、電流和功率等電力參數(shù)，在線分析各種用電回路的需量，識別有效負荷與無效能耗，從而可通過技術或行為節(jié)能方式，實現(xiàn)建筑的有效節(jié)能；通過一、二、三級水表之間的流量平衡關系對比和定期增量分析，可及時發(fā)現(xiàn)水系統(tǒng)主干管網(wǎng)的跑、冒、滴、漏等異常情況，方便排查。全部分析對比由電腦自動完成，提高學校能源管理自動化水平并有助于提高經(jīng)濟效益；系統(tǒng)可擴展控制功能，在非工作時間對空調(diào)等回路實施關閉，從而節(jié)省大量的無謂能耗。對采集的計量數(shù)據(jù)采用每年每平方米的能耗量和每年每人的能耗量兩個能耗指標來評價其能源利用效率，其中建筑面積和人員的具體數(shù)值可配置，以提高系統(tǒng)功能的靈活性；由于系統(tǒng)各類能源的計量均以大樓為基本單位，各大樓的各類能耗總計均可獲得，從而可計算出各大樓單獨的能耗指標，方便各單位之間比對、管理；能源監(jiān)管系統(tǒng)的硬件和軟件均采用模塊化結(jié)構，方便今后的系統(tǒng)擴展；系統(tǒng)按日、月、年打印或顯示能耗報表；系統(tǒng)提供建筑用能的同比與環(huán)比報表；采用棒直圖顯示能耗大小，用餅圖顯示各類能耗所占的比例，用趨勢圖顯示能耗的變化趨勢；能源監(jiān)管數(shù)據(jù)可遠程上傳至上一級的能源監(jiān)管中心；為學校的節(jié)能研究、設計與建設（改造）提供參考依據(jù)；為建筑能耗統(tǒng)計、審計、監(jiān)管與執(zhí)法部門提供準確能耗數(shù)據(jù)及決策依據(jù)。及時、積極、準確地記錄各建筑物能源消耗情況，建立能源消耗統(tǒng)計表。系統(tǒng)的硬件和軟件需采用模塊化結(jié)構，方便今后的系統(tǒng)擴展。具備自動報警功能，如設備故障報警；定額能耗單位限額區(qū)段報警。能源監(jiān)管系統(tǒng)功能（以西華大學為例）主要功能實施內(nèi)容能耗計量能耗分類總計量實時監(jiān)測所有高、低壓變電所，并對各個建筑安裝水表監(jiān)測。獲得校區(qū)總用電量、總用水量、總用氣量。大樓用電總計量及分項計量實時監(jiān)測所有10kV變電所低壓出線回路、教學樓的低壓總進線、大樓分項用電回路，獲得所有大樓的總用電量，分項用電量。分戶用電計量實時監(jiān)測每幢大樓每個樓層的低壓總進線，獲得每個樓層（部門）的總用電量，以及學生宿舍用電量。水計量實時監(jiān)測每幢樓的進水管及每個食堂的進水管，獲得每幢大樓用水量及食堂用水量。氣計量實時監(jiān)測每個食堂的進氣管，獲得每個食堂的用氣量。能源監(jiān)控用能診斷以實時監(jiān)測有功功率、電量、水量、氣量為依據(jù)，進行變壓器負荷率分析，配電網(wǎng)各級用電回路負荷分析，線損分析以及水管網(wǎng)和氣管網(wǎng)的平衡檢測與分析。節(jié)能潛力分析和效果驗證以實時監(jiān)測的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因素等電力參數(shù)為依據(jù)，進行節(jié)能潛力分析和節(jié)能改造項目的節(jié)能效果驗證。節(jié)能控制校區(qū)內(nèi)開水爐、道路照明及景觀照明、空調(diào)系統(tǒng)，水處理設備等節(jié)能控制；教室照明節(jié)能控制；公共建筑房間內(nèi)分體空調(diào)、飲水機、室內(nèi)照明集中控制。分戶用電監(jiān)控學生宿舍用電負荷實時監(jiān)測，超負荷自動斷電；學生宿舍、校內(nèi)各部門及商戶欠費斷電。變電所自動化變電所遙測、遙信、遙控、遙視與環(huán)境監(jiān)測。能源質(zhì)量監(jiān)測電能質(zhì)量監(jiān)測實時監(jiān)測電壓、頻率、功率因數(shù)等電力參數(shù)。節(jié)能改造節(jié)能改造中央空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)改造、圍護結(jié)構等改造系統(tǒng)集成一卡通集成能源監(jiān)管系統(tǒng)與校園一卡通集成，實現(xiàn)能源消費網(wǎng)上支付。校園網(wǎng)絡拓撲結(jié)構主干通信網(wǎng)絡采用光纖環(huán)網(wǎng)（如下圖所示），對全校的能源實現(xiàn)監(jiān)控和管理。分類分項分戶計量全校用能總計量對每個變電所的低壓總進線、所有的市政進水和進氣進行計量，從而得到整個校區(qū)的總用電量、總用水量和總用氣量。建筑能源計量能源監(jiān)管系統(tǒng)對校園建筑大樓的能源進行分類分項計量。分類分項依據(jù)是《高校建筑節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)建設技術導則》。下圖為教學樓單體建筑界面：上圖為教學樓分類分項監(jiān)測界面，對大樓內(nèi)電、水兩種能耗實現(xiàn)總計量，電實現(xiàn)分項計量，水表將原有機械表全部更換為智能表，數(shù)據(jù)自動采集。分戶用電計量上圖為分戶監(jiān)測界面，不僅對建筑內(nèi)的電、水兩種能耗實現(xiàn)總計量，而且還針對每個單位的用電情況進行監(jiān)測，實現(xiàn)大樓電能的分戶計量。上圖為宿舍能源分類分項分戶監(jiān)測界面，不僅對建筑內(nèi)的電實現(xiàn)總計量，而且還針對每個單位的用電情況進行監(jiān)測，實現(xiàn)每幢宿舍樓電能的分戶計量。用能診斷電網(wǎng)以實時監(jiān)測的有功功率、電量、功率因數(shù)等實時數(shù)據(jù)為依據(jù)，進行變壓器負荷率分析、配電網(wǎng)各級負荷和線損分析，有效防止偷電、漏電等情況的發(fā)生，并且有針對性的對配電系統(tǒng)進行優(yōu)化。下圖顯示的教學樓變電所1#低壓總進線的回路監(jiān)視參數(shù)界面：三相不平衡三相不平衡由圖中的三相電流判斷該供電回路存在三相不平衡現(xiàn)象，其造成的影響輕則降低線路和配電變壓器的供電效率，重則會因重負荷相載過多，可能造成某相導線燒斷、開關燒毀甚至配電變壓器單相燒毀等嚴重后果。因此，對電力參數(shù)進行監(jiān)測是十分重要的，能夠使能源管理部門及時發(fā)現(xiàn)用能中存在的問題，提高用能效率。水網(wǎng)實時監(jiān)測每幢大樓的進水管及每個食堂的進水管，從而獲得每幢大樓及食堂的實時用水量。通過一、二、三級水表之間的流量平衡關系對比和定期增量分析，可及時發(fā)現(xiàn)水管網(wǎng)的跑、冒、滴、漏等異常情況，方便排查及時堵漏，節(jié)約用水。氣網(wǎng)上圖顯示的是高校的用氣情況，通過用氣總量和每一層用氣節(jié)點的用量進行氣管網(wǎng)平衡檢測與分析。電能質(zhì)量監(jiān)測實時監(jiān)測每個回路的電壓、功率因數(shù)、頻率等電力參數(shù)。上圖可以看出，教學樓電所低壓總進線1#回路A、B、C三相的功率因數(shù)分別為0.99、0.94、0.48，可見A相和B相功率因數(shù)正常，C相無功補償失效。另外，可以看出電壓在230V左右，明顯偏高，應積極采取措施，提高電源質(zhì)量，節(jié)約用電。7.4節(jié)能潛力分析和節(jié)能效果驗證查詢教學樓1#低壓總進線的電壓曲線，發(fā)現(xiàn)供電電壓偏高，而實踐證明電壓每升高10V，大多數(shù)用電設備的電耗將超過其額定電耗的10%以上，并且會縮短設備的使用壽命。查詢教學樓變電所兩條低壓總進線有功總功率的歷史曲線如下：發(fā)現(xiàn)在凌晨3:20時，低壓總進線1#的負荷為51.96KW，低壓總進線2#的負荷為201.63KW，大樓總負荷為253KW，夜間負荷偏大。系統(tǒng)中各種能耗可以實現(xiàn)按時段查詢并以餅圖顯示，清楚的顯示能耗比重，從而為管理者有效節(jié)能提供依據(jù)，挖掘節(jié)能潛力。上圖顯示的是行政樓2011年4月份總電耗按照明插座、動力、空調(diào)、特殊用電分項能耗的餅圖。從上面的餅圖分析可以看出大樓內(nèi)的照明插座用電占總電量的比重很大，經(jīng)查證樓層存在電腦待機、公用設備未及時關閉等現(xiàn)象。節(jié)能控制對校區(qū)內(nèi)電開水爐、路燈、空調(diào)系統(tǒng)等進行節(jié)能控制開水爐控制界面：上圖顯示的是教學樓的開水爐實現(xiàn)定時控制，節(jié)能控制前后對比效果如下圖所示，可見，實施控制后節(jié)能率達50%以上。路燈監(jiān)控如下圖：空調(diào)系統(tǒng)控制界面：對教室照明進行節(jié)能控制采用本公司自行研制開發(fā)的LMT100照明智能控制終端是適用于室內(nèi)照明智能控制、遠程管理、節(jié)能等需求的智能化控制終端。能夠主動檢測室內(nèi)人員活動、環(huán)境光強度等，智能開啟、關閉光源；可通過遠程管理，定時、定量控制室內(nèi)光源；能夠有效改變長明燈等浪費現(xiàn)象，節(jié)約電能。該報警裝置有三部分組成：照明智能控制終端、照度檢測裝置、紅外人數(shù)統(tǒng)計裝置。分別用于燈光智能控制、檢測環(huán)境光、統(tǒng)計室內(nèi)人數(shù)。本控制終端采用FT5000神經(jīng)元芯片、雙絞線組網(wǎng)，保證可靠通訊，便于遠程實時控制。對公共建筑房間內(nèi)分體空調(diào)、飲水機、室內(nèi)照明的控制校區(qū)能源監(jiān)管系統(tǒng)中對公共建筑房間內(nèi)分體空調(diào)、飲水機、室內(nèi)照明的控制。DIDIDO空調(diào)1照明1照明2飲水機插座客廳溫度傳感器室內(nèi)取電開關LonWorks網(wǎng)絡能源管理終端室內(nèi)能源監(jiān)控結(jié)構圖對分體空調(diào)以及室內(nèi)的飲水機、室內(nèi)照明，采用我公司生產(chǎn)的能源管理終端對其進行節(jié)能控制，實現(xiàn)定時控制等功能。室內(nèi)能源監(jiān)控功能： 室內(nèi)總用電計量，每臺空調(diào)用電計量，通過室內(nèi)總用電量及空調(diào)用電量計算照明插座用電量；實時檢測室內(nèi)用電功率，當負荷超過額定值20%時，自動跳閘；自動檢測室外環(huán)境溫度和濕度，當10℃≤室外環(huán)境溫度T≤26℃時，切斷空調(diào)電源，禁開空調(diào)；每個房間配置取電開關，當人員全部離開時，切斷總電源，將人走忘關的照明、排風扇、空調(diào)、飲水機等無謂能耗降至最小。在房間設溫度傳感器，通過用能管理制度要求房間空調(diào)夏季溫度不得低于26℃，冬季不得高于20℃，當檢測到某些房間溫度超過上述范圍時，予以通報，逐步使全體房間人員養(yǎng)成節(jié)能的習慣。電力需求側(cè)響應：當用電高峰負荷過大，供電局發(fā)出降負命令時，發(fā)布公告要求房間人員將空調(diào)溫度降低或升高若干度，并通過溫度傳感器確認，或直接自動切斷房間空調(diào)。分戶用電監(jiān)控對學生宿舍、校內(nèi)各部門及商戶的用電情況進行實時監(jiān)控，從而可以解決管理惡性負載、超負荷自動斷電、欠費斷電等一系列問題?？梢圆榭疵總€宿舍的電壓、電流、功率、電量等電力參數(shù)，從而對宿舍用電進行實時的管理。如下圖所示，可以設置功率上限值，實現(xiàn)超負荷跳閘，過流跳閘等。還可查看表剩余電量，系統(tǒng)根據(jù)剩余電量通知用戶交費，提高宿舍的管理水平。數(shù)據(jù)顯示及報表功能系統(tǒng)按日、月、年打印或顯示全校各單位的總能耗、總電耗、分戶用電報表，為能源管理部門提供準確能耗數(shù)據(jù)及決策依據(jù)。下面顯示的是全校月度總能耗和總電耗月報表：下面是全年總能耗和總電耗年報表：由上述報表可以得知大樓8月的單位人均能耗為30.7434千克標準煤，單位面積能耗為0.6602千克標準煤；單位人均電耗為247.92kWh，單位面積電耗為5.32kWh。單位面積能耗和單位人均能耗是評價能源利用效率的關鍵指標。上圖顯示的是2010年8月份教學樓分戶用電月報表，從這張報表中可以看到大樓中每個單位的用電情況。單位面積能耗、人均能耗報表下面兩幅圖是教學樓的樓層用電排序報表。根據(jù)樓層用能的排序情況，督促能耗高的樓層加強管理，提高節(jié)能意識。同比及環(huán)比報表下圖為教學樓2009年12月與11月能耗環(huán)比的報表：由上圖可見，因冬天天氣變冷，環(huán)比率大部分達到40%左右，特別是空調(diào)用電的環(huán)比率達到73%。下圖為大樓2010年和2009年能耗同比的報表：累計量查詢對電、水、氣各類能耗每日用量采用棒直圖顯示，并區(qū)分工作時間和非工作時間的能耗，便于分析和對比。下圖顯示的是2010年7月份逸夫管理樓1#低壓總進線每日用電量棒直圖：從此圖中可以看出，因?qū)W校放暑假，從7月10日開始能耗明顯降低。一周中非工作時間的能耗基本與工作時間的能耗相同，沒有明顯的下降趨勢，因此在非工作時間對用電情況進行有效管理（如晚上無人時關燈，關閉空調(diào)插座等）是十分必要的。下圖顯示的是2009年12月每日逸夫管理樓水箱進水量查詢棒直圖。南園綜合樓2009年12月負一層氣表1每日用氣量如下圖：周末學校食堂正常工作，所以該氣表每天的用氣量基本在23立方米左右。系統(tǒng)網(wǎng)管和報警對系統(tǒng)網(wǎng)絡設備及所有智能計量裝置實施網(wǎng)管，若出現(xiàn)異常，設備將閃爍提示工作人員并彈出報警窗口。下圖是教學樓系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構圖，圖中有一臺計量表閃爍報警。結(jié)論我公司開發(fā)的能源監(jiān)管系統(tǒng)滿足《高校建筑節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)導則》要求，并充分考慮高校的能源管理需求，方案經(jīng)專家論證。該系統(tǒng)在一個開放式平臺上實現(xiàn)了大學的各種能耗的在線分類、分項、分戶計量、節(jié)能控制、能源質(zhì)量監(jiān)測、系統(tǒng)集成，能源系統(tǒng)的分布式監(jiān)控與集中管理為大學的能源管理與有效節(jié)能提供強有力的技術手段；項目投入運行以來，系統(tǒng)功能完善，運行穩(wěn)定可靠，使大學的能源監(jiān)管系統(tǒng)達到國際領先水平，對推進四川乃至全國高等院校節(jié)能監(jiān)管體系建設具有極其重要的示范意義。主要設備清單和技術指標關鍵設備技術指標智能服務器美國Echelon公司的i.LONSmartServer智能服務器是一個多功能的、智能能源管理設備，它能夠應用到任何基于IP的應用中，部署和管理簡單方便，能夠本地或遠程控制等能力使得i.LONSmartServer極其靈活易用。它既可以作為獨立的服務器使用，又可以和你所選擇的控制系統(tǒng)相互集成。i.LONSmartServer內(nèi)置多種行業(yè)的標準協(xié)議，例如Echelon公司的LonWorks技術、SOAP/XML、Modbus、M-Bus、數(shù)字I/O和脈沖輸入以及用戶自定制的驅(qū)動，因此，i.LONSmartServer智能服務器提供了前所未有的連通性而且還不需要支付額外的費用。主要功能無縫鏈接現(xiàn)場監(jiān)測網(wǎng)絡至TCP/IP以太網(wǎng)；內(nèi)置時間表、數(shù)據(jù)記錄及報警管理功能；通過內(nèi)置配置網(wǎng)頁進行當?shù)鼗蜻h程配置，通過通用網(wǎng)絡瀏覽器對內(nèi)置網(wǎng)頁進行遠程瀏覽；電力線載波（PL-20）或雙絞線（TP/FT-10）接口；2個光電隔離數(shù)字量輸入；2個高電壓、高電流繼電器輸出；2個電、水或氣脈沖計量輸入；10/100BaseT以太網(wǎng)接口；1個RS-232接口；可選自動撥號MODEM；內(nèi)置實時時鐘；SOAP/XML網(wǎng)頁服務接口?！局饕夹g指標】現(xiàn)場監(jiān)測網(wǎng)絡通道類型TP/FT-10雙絞線/PL20C電力線載波以太網(wǎng)口RJ-45調(diào)制解調(diào)器V.90模擬MODEM串行口EIA-232數(shù)字輸入光電隔離干觸點，30VAC/DC數(shù)字輸出240VAC·10A或24VDC·10A脈沖計量輸入DIN43864工作電源100-240VAC50/60HZ工作溫度0℃~50℃存貯溫度-40℃~85℃工作濕度10%~90%，無冷凝6.1.2數(shù)據(jù)采集器(網(wǎng)關)數(shù)據(jù)采集器的主要功能是根據(jù)儀表不同的協(xié)議類型發(fā)送對應的指令，收到儀表反饋的數(shù)據(jù)后，進行解析并以TCP/IP數(shù)據(jù)包的方式發(fā)給上位機。在此過程中如有錯誤或報警出現(xiàn)，則全部發(fā)給上位機軟件，以便用戶可快速排查、定位故障點。支持不少于128臺計量裝置的數(shù)據(jù)采集，并能同時支持三種不同協(xié)議并發(fā)主動采集與傳輸；工作狀態(tài)有兩種工作模式，一是定時自動模式，可根據(jù)用戶事先設定的采集間隔自動進行采集、上發(fā)；二是用戶模式，可根據(jù)上層用戶指令隨時采集；并支持模擬量數(shù)據(jù)采集與傳輸；采集器與數(shù)據(jù)中心的通信數(shù)據(jù)包格式必須符合《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)分項能耗數(shù)據(jù)傳輸技術導則》、《高等學校節(jié)約型校園建設管理與技術導則》的要求；實現(xiàn)《高等學校校園建筑節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)建設技術導則》中的系統(tǒng)受時功能，或支持NTP協(xié)議，能夠設定NTP服務器地址，并與NTP服務器進行時鐘同步，從而達到系統(tǒng)時標的統(tǒng)一和管理，使采集上報數(shù)據(jù)的時戳統(tǒng)一準確。采集器和計量裝置之間應采用符合各相關行業(yè)標準的通信協(xié)議，使用RS-485/Modbus方式連接。對于電能表，參照行業(yè)標準DL/T645-1997《多功能電表通信規(guī)約》執(zhí)行。對于水表、燃氣表，參照行業(yè)標準CJ/T188-2004《用戶計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術條件》執(zhí)行。支持Modbus開放式協(xié)議，參照國家標準GB/T19582-2008《基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡規(guī)范》執(zhí)行；現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集模式。采集器通過現(xiàn)場總線與現(xiàn)場智能數(shù)字電表、水表、蒸汽表構成一個完整的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；具體數(shù)據(jù)采集間隔時間可根據(jù)現(xiàn)場實際情況設定。應當采取多種系統(tǒng)安全性措施，如上層網(wǎng)絡狀態(tài)的偵測，下層儀表設備的故障判斷與定位，本地微型數(shù)據(jù)庫的使用，在網(wǎng)絡狀況不好的情況下，采用大容量的可移動數(shù)據(jù)存貯器，數(shù)據(jù)可就地保存，至少可保存90天歷史數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡狀況恢復時又可“斷點續(xù)傳”。提供跟后臺系統(tǒng)應用軟件的數(shù)據(jù)完整性自動維護機制，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的100%完整性。支持向至少三個數(shù)據(jù)中心（服務器）并發(fā)發(fā)送數(shù)據(jù)。具備本地配置和管理功能(WEB方式配置、專用接口配置與維護等)，并支持遠程配置和管理功能。運行可靠、操作安裝方便、免于維護、自診斷自恢復、能抗擊各種干擾。支持對數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)故障的定位和診斷，并支持向數(shù)據(jù)中心上報故障信息，支持對于故障計量裝置的更換不影響能耗數(shù)據(jù)采集器其他部分的正常工作。數(shù)據(jù)采集器須通過國家權威機構出具的電磁兼容性測試報告。6.1.3數(shù)據(jù)庫服務器采用IBMX3650m3機架式服務器，該服務器技術指標如下：XeonEM64TQuad-CoreE5506/2.13GHz(四核)/800MHz/4M；4GB,內(nèi)存；4×146GB15K3.5"SASHot-SwapHDD；2*GigaEthernet，LightPath；DVD；ServerRAIDM5015陣列卡；鍵盤、鼠標；6.1.4工作站采用研華IPC610MB工控機，該工控機技術指標如下：CPU：酷睿雙核E5300；硬盤：250G；光驅(qū)：DVD；內(nèi)存：DDR2GB（1GB×2）；網(wǎng)卡：集成10/100自適應以太網(wǎng)卡；聲卡：集成聲卡；顯卡：內(nèi)存512MB；擴展槽：4個PCI插槽、1個AGP插槽；鍵鼠22英寸液晶顯示器：分辨率1280×1024以上，32位真彩6.1.5多功能電力監(jiān)控終端采用江蘇聯(lián)宏自動化系統(tǒng)工程有限公司的NLA-PM100D多功能電力監(jiān)控終端，NLA-PM100多功能電力監(jiān)控終端是集遙測、遙信、遙控及定時控制等功能于一體的多功能電力監(jiān)控終端?？蓮V泛應用于發(fā)電廠、變電站、開閉所等用電場合；能充分滿足交通、建筑、企業(yè)能源管理、城市及農(nóng)村配電網(wǎng)、城市道路照明等領域的自動化監(jiān)控及電能計量的需求。該產(chǎn)品通過電力工業(yè)電力系統(tǒng)自動化設備質(zhì)量檢驗測試中心的型式試驗，取得中華人民共和國制造計量器具許可證。主要功能及技術指標如下：測量三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電能、無功電能、頻率等電參數(shù)；LED屏顯示，顯示三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電能、無功電能、輸入輸出狀態(tài)等參數(shù)；支持三相四線制和三相三線制接線方式；可通過面板操作，現(xiàn)場設置和控制輸出；三相電壓、電流采樣回路電氣隔離；3路光電隔離開關量輸入；實時時鐘功能，支持遠程校時；數(shù)據(jù)掉電保存；3路光電隔離繼電器輸出，可設置為電平或脈沖工作方式，脈沖寬度可調(diào)；3路獨立雙定時控制輸出；LonWorks雙絞線接口（TP/FT-10）或電力線接口（PL-20C）可方便地接入LonWorks網(wǎng)絡；一個光電隔離RS-485接口或RS-232接口，支持標準Modbus-RTU、DNP3及DL/T634.5101-2002通信規(guī)約；具有三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)報警門限設置功能，及超門限報警功能?！局饕夹g指標】規(guī)格3×220V/380V5（6）A準確度電壓0.2級、電流0.2級、有功功率0.5級、無功功率1.0級、有功電能1.0級電力測量范圍電壓AC44V~300V、電流AC0A～6A開關量輸出容量AC250V/5A、DC30V/5A工作電壓AC85V~265V、DC100V~300V工作溫度-25℃～55℃相對濕度5%～95%，無冷凝平均功耗≤5W結(jié)構尺寸96mm×96mm×112mm絕緣電阻各回路相對外殼之間絕緣電阻＞100MΩ絕緣強度交流回路、開出回路、電源回路≥2kV開入回路≥500V電磁兼容靜電放電抗擾度GB/T17626.2-2006/IEC61000-4-2：20014級射頻電磁場輻射抗擾度GB/T17626.3-2008/IEC61000-4-3：20023級電快速瞬變脈沖群抗擾度GB/T17626.4-2008/IEC61000-4-4：20044級浪涌抗擾度GB/T17626.5-2008/IEC61000-4-5：20054級6.1.6遠傳水表水表選用直讀式遠傳水表。日常計量無需供電，只是遠程抄表時才需供電。通信接口：Lonworks；最大允許誤差：在從包括qimn在內(nèi)到qt不包括的低區(qū)中的最大允許誤差為±5％，在從包括qt在內(nèi)到qs包括的高區(qū)中的最大允許誤差為±2％；指標符合《GB/T778-1996冷水水表》、《CJ/T224-2006電子遠傳水表》。主要設備清單安徽工程大學校園建筑能源監(jiān)管系統(tǒng)設備清單序號名稱型號品牌或產(chǎn)地數(shù)量單位監(jiān)管中心1數(shù)據(jù)庫服務器IBMX3650m3XEON2.13GHZ(四核)4GDDR3內(nèi)存/4*146GSAS硬盤/ServerRAIDM1015陣列卡/DVD美國IBM1臺2工作站研華工控機IPC610MBCPU-酷睿雙核E5300/內(nèi)存2G/硬盤250G/DVD/鍵鼠/22英寸LCD顯示臺灣研華1臺3建筑能源自動化監(jiān)管系統(tǒng)軟件LH-1000聯(lián)宏1套4建筑能源監(jiān)管系統(tǒng)軟件(cs)LH-1000聯(lián)宏1套5中文版服務器操作系統(tǒng)WINDOWS2008Advancedserver微軟1套6數(shù)據(jù)庫管理軟件MSSQLServer2008微軟1套7A4彩色打印機HP1008惠普1臺8投影儀、幕布Acerp750+120吋幕布宏基、紅葉1臺9操作臺3工位北京1臺10服務器機柜1800*600*960江蘇1臺11不間斷電源（UPS）2KVA/1H山特1套12交換機5口Tp-link1臺配電室13多功能電力監(jiān)控終端（監(jiān)測型）PM100D聯(lián)宏59臺14電流互感器BH-0.6640I正泰177個單體建筑及分戶15多功能電力監(jiān)控終端（監(jiān)測型）PM100D聯(lián)宏25臺16多功能電力監(jiān)控終端（監(jiān)控型）PM100D聯(lián)宏23臺17網(wǎng)絡控制器iLon100埃施朗19臺18電流互感器BH-0.6640I正泰144個水系統(tǒng)監(jiān)測23無源直讀水表傳感器DN2003個24遠程水表DN2009塊25遠程水表DN1502塊26遠程水表DN10069塊27遠程水表DN803塊28遠程水表DN403塊29遠程水表（室內(nèi)）DN2011塊30水表數(shù)據(jù)采集器D-32001-db01-a聯(lián)宏97臺線材31電線BVR2.5江蘇遠東2km32電線BVR1.0江蘇遠東2km33電線RVV2×1.0江蘇遠東7km34雙絞線RVVP2×1.0江蘇遠東13km35網(wǎng)線5類江蘇遠東0.6km主要設備清單安徽工程大學校園建筑能源監(jiān)管系統(tǒng)設備清單序號名稱型號品牌或產(chǎn)地數(shù)量單位監(jiān)管中心1數(shù)據(jù)庫服務器IBMX3650m3XEON2.13GHZ(四核)4GDDR3內(nèi)存/4*146GSAS硬盤/ServerRAIDM1015陣列卡/DVD美國IBM1臺2建筑能源監(jiān)管系統(tǒng)軟件LH-1000聯(lián)宏1套3數(shù)據(jù)庫軟件MSSQLServer2008微軟1套配電室4多功能電力監(jiān)控終端（監(jiān)測型）PM100D聯(lián)宏59臺5電流互感器BH-0.6640I正泰177個單體建筑及分戶6多功能電力監(jiān)控終端（監(jiān)測型）PM100D聯(lián)宏25臺7多功能電力監(jiān)控終端（監(jiān)控型）PM100D聯(lián)宏23臺8網(wǎng)絡控制器iLon100埃施朗19臺9電流互感器BH-0.6640I正泰144個水系統(tǒng)監(jiān)測10無源直讀水表傳感器DN2003個11遠程水表DN2009塊12遠程水表DN1502塊13遠程水表DN10069塊14遠程水表DN803塊15遠程水表DN403塊16遠程水表（室內(nèi)）DN2011塊17水表數(shù)據(jù)采集器D-32001-db01-a聯(lián)宏97臺線材18電線BVR2.5江蘇遠東2km19電線BVR1.0江蘇遠東2km20電線RVV2×1.0江蘇遠東7km21雙絞線RVVP2×1.0江蘇遠東13km22網(wǎng)線5類江蘇遠東0.6km南京天溯自動化控制系統(tǒng)有限公司NanjingTiansuAutomationControlSystemCo.,Ltd.目錄TOC\o"1-4"\h\z\u一、建設目標 1二、設計依據(jù)與原則 31、設計依據(jù)及規(guī)范 32、設計原則 4三、能源管理系統(tǒng)設計方案 51、系統(tǒng)簡介 52、系統(tǒng)功能 53、系統(tǒng)方案架構圖 73.1A樓~E樓能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡架構圖 73.2教學樓、行政樓能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡架構圖 83.31#樓~4#樓能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡架構圖 9四、系統(tǒng)組成 111、硬件系統(tǒng) 111.1電表 111.1.1電表的配置 111.1.2電表功能特點 111.1.3電表接線 121.2水表 141.2.1水表的配置 141.2.2水表功能特點 141.2.3水表接線 151.3非接觸式IC卡讀卡器 161.3.1非接觸式IC卡讀卡器配置： 161.3.2技術參數(shù) 161.4網(wǎng)絡接口 171.4.1網(wǎng)絡接口配置 171.4.2網(wǎng)絡接口功能 171.5專用網(wǎng)絡接口 181.5.1專用網(wǎng)絡接口配置 181.5.2專用網(wǎng)絡接口產(chǎn)品特點 181.6監(jiān)控中心配置 182、軟件系統(tǒng) 192.1系統(tǒng)軟件構件 192.1.1數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng) 192.1.2數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng) 192.1.3數(shù)據(jù)分析展示子系統(tǒng) 192.1.4信息維護子系統(tǒng) 192.1.5能量計費子系統(tǒng) 192.1.6費用查詢子系統(tǒng) 192.1.7集成相關子系統(tǒng) 202.2配置功能描述 202.2.1用戶登錄 202.2.2用戶及權限管理 212.2.3數(shù)據(jù)中心 212.2.4建筑群信息 212.2.5建筑信息配置 222.2.6建筑擴展信息 242.2.7表計參數(shù)信息 242.2.8水、電表使用信息 252.2.9數(shù)據(jù)采集器 252.2.10建立表檔案 262.2.10抄表信息 262.2.11欠費查詢 272.2.12消費記錄 272.3數(shù)據(jù)監(jiān)測 282.4能耗統(tǒng)計 282.5報表統(tǒng)計 31五、系統(tǒng)設備技術指標 331、建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)軟件檢測報告 332、系統(tǒng)技術指標 38六、系統(tǒng)特點 391、模塊化設計 392、系統(tǒng)兼容 393、多樣存儲 394、應用方式簡單 395、安全性高 396、匯總與統(tǒng)計方式多樣化 39七、售后服務內(nèi)容 401售后服務組織 402售后服務承諾 412.1質(zhì)保期 412.2維修響應時間 412.3維修保養(yǎng)費 413質(zhì)保期內(nèi)售后服務 423.1定期回訪 423.2熱線支持服務 423.3現(xiàn)場故障維護 423.4應急服務 434質(zhì)保期外售后服務 434.1熱線支持服務 434.2現(xiàn)場故障維護 434.3應急服務 435保障措施 435.1技術保障 435.2人員保障 435.3協(xié)作關系保障 445.4應急保障 445.5安心保障 446服務承諾 447其他服務承諾 457.1安全責任承諾 457.2設備壽命保證 457.3備品備件及工程文檔承諾 45南京天溯自動化控制系統(tǒng)有限公司技術支持AGE1南京天溯自動化控制系統(tǒng)有限公司技術支持AGE9PAGE一、建設目標通過分類計量裝置的安裝建設最終實現(xiàn)對高校用水、用電的用能實時監(jiān)測，主要通過分配于各能源消耗末端的終端采集設備，完成對能耗數(shù)據(jù)的基礎采集，再綜合運用現(xiàn)場總線、校園網(wǎng)等多種通訊方式上傳至NTS-BECM建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)軟件，對建筑能耗進行分類、分時段記錄，找出現(xiàn)在建筑中用能不合理的環(huán)節(jié)實現(xiàn)管理節(jié)能，并以此指導其合理用能與節(jié)能技改。主要涉及的終端采集設備包含：1、單相電子式網(wǎng)絡電能表2、網(wǎng)絡水表（冷）3、網(wǎng)絡水表（熱）4、現(xiàn)場網(wǎng)絡接口項目達到的建設目標：（一）對建筑實施能耗分析對建筑按照用能屬性進行分類能耗分析對建筑能源裝機容量進行評估進行建筑能耗分析（二）建筑能效管理提供技術經(jīng)濟分析對建筑進行能效的經(jīng)濟分析對建筑進行能效的能量分析對建筑進行能效管理中的能源價格因素進行分析（三）對本地建筑提供基礎數(shù)據(jù)記錄建筑固有的能效信息記錄增加系統(tǒng)對整個建筑能效的作用信息記錄建筑用能情況與用能特點信息（四）建筑能效系統(tǒng)實施評估、優(yōu)化對建筑能效優(yōu)化指標進行評估對建筑進行建筑能效評估提供建筑用能改造的路徑優(yōu)化建議（五）提供建筑節(jié)能診斷對當前建筑用能情況進行診斷對當前建筑可控性進行診斷對評估結(jié)果進行診斷對能耗異常報警信息進行診斷（六）確定建筑能效管理系統(tǒng)定位確定建筑能效管理系統(tǒng)的范圍確定建筑重點用能類型確定建筑重點用能區(qū)域確定建筑重點能耗控制方向（七）水、電計費1、隨時查看網(wǎng)絡表計的度數(shù)2、監(jiān)測用戶的異常用電量、水用量3、電費分時計量4、多種費用查詢方式（八）有效切斷欠費能源供給1、切斷欠水費的宿舍供水2、切斷欠電費的宿舍供電

二、設計依據(jù)與原則建筑能源管理系統(tǒng)是在住房和城鄉(xiāng)建設部制定的《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能源管理系統(tǒng)》技術規(guī)范的出臺后完成設計和開發(fā)的。因此，設計依據(jù)充分、技術標準正確，并且為節(jié)能減排提供了預留接口。1、設計依據(jù)及規(guī)范在設計系統(tǒng)解決方案和項目實施過程應遵循國家、省、市有關部門的相關規(guī)定及下列標準和規(guī)范：《民用建筑能耗數(shù)據(jù)采集技術標準》《高等學校校園建筑節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)建設技術導則》《高等學校校園建筑節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)運行管理技術導則》《高等學校校園建筑能耗統(tǒng)計審計公示辦法》《高等學校校園設施節(jié)能運行管理辦法》《關于加強國家機關建筑和大型公共建筑節(jié)能管理工作的實施意見》《國家機關辦公建筑及大型公共建筑能源審計導則》《國家機關辦公建筑及大型公共建筑分項能耗數(shù)據(jù)采集技術導則》《樓宇分項計量設計安裝技術導則》《國家機關辦公建筑及大型公共建筑分項能耗數(shù)據(jù)傳輸技術導則》《國家機關辦公建筑及大型公共建筑數(shù)據(jù)中心建設與維護技術導則》《國家機關辦公建筑及大型公共建筑分項能源管理系統(tǒng)驗收技術導則》《多功能電能表通信規(guī)約》DL/T645-2007《電能計量裝置技術管理規(guī)程》DL/T448-2000《電測量及電能計量裝置設計技術規(guī)程》DL/T5137-2001《電能計量裝置安裝接線規(guī)則》DL/T825-2002《戶用計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術條件》CJ/T188-2004《自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》GB50093-2002《低壓配電設計規(guī)范》GB50054-95《數(shù)據(jù)通信基本控制規(guī)程》GB/T3453-1994《信息處理系統(tǒng)開放系統(tǒng)互連基本參考模型》GB/T9387-1995《設備可靠性試驗總要求》GB5080.1-86

2、設計原則技術實現(xiàn)方案必須遵循以下原則：可靠性該系統(tǒng)有穩(wěn)定、可靠的運行系統(tǒng)。設計時充分考慮了后備以及災難恢復系統(tǒng)，使整個系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時能夠提供客戶服務，并能很快的排除故障正常運行。可擴展性“系統(tǒng)”設計時按最經(jīng)濟的原則，設計了一個擴展性很強且在擴容升級時浪費最少的系統(tǒng)。系統(tǒng)根據(jù)高校用電系統(tǒng)的結(jié)構特性，充分考慮了建筑物及部門組織結(jié)構用電特點，構建標準化的用電管理機制和系統(tǒng)結(jié)構流程?！跋到y(tǒng)”構建時具備可在其他樓宇和組織結(jié)構使用所應用的可擴展性，便于在園區(qū)其他應用場合推廣。開放性該系統(tǒng)設計遵循開放性原則，能夠支持多種硬件設備和網(wǎng)絡。網(wǎng)絡系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和通信樞紐采用標準數(shù)據(jù)接口，具有與其他信息系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享的能力，支持用戶為實現(xiàn)智能校園進行后期改造。安全性、可維護性系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的安全性給予高度重視，采取了防范措施防止非法入侵。另外，對外部員工以及調(diào)度客戶加強權限控制，避免用戶能夠操作到超越權限的數(shù)據(jù)。提供系統(tǒng)自恢復功能。實時性、并行性考慮到采集點的數(shù)量，系統(tǒng)采用了傳輸速度快的網(wǎng)絡設計，保證信息數(shù)據(jù)的及時有效；同時系統(tǒng)避免采用輪巡的方式進行點點操作，系統(tǒng)具備自動并行數(shù)據(jù)上傳和對多個遠程采集點并行數(shù)據(jù)獲取的功能。適應性軟件系統(tǒng)具有良好的適應性，以適應用戶管理模式改變的需要。經(jīng)濟性在滿足功能需求的前提下提高經(jīng)濟性，充分考慮降低初期建設投資、運行費用和維護費用。

三、能源管理系統(tǒng)設計方案1、系統(tǒng)簡介能源管理系統(tǒng)是指通過對國家機關辦公建筑和大型公共建筑安裝分類和分項能耗計量儀表，采用遠程傳輸?shù)仁侄渭皶r采集能耗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)重點建筑能耗的在線監(jiān)測和動態(tài)分析功能的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的統(tǒng)稱。南京天溯自動化控制系統(tǒng)有限公司（以下簡稱天溯公司）研制的建筑能源管理系統(tǒng)利用現(xiàn)代化通訊技術、嵌入式技術和大型數(shù)據(jù)庫技術，實現(xiàn)對建筑進行能耗數(shù)據(jù)采集、分析、處理、能耗在線監(jiān)測、動態(tài)分析，加強建筑節(jié)能運行管理，實現(xiàn)能耗采集、能效測評、能耗統(tǒng)計、能效公示、節(jié)能服務等各項重要工作。建筑能源管理系統(tǒng)主要包括2大子系統(tǒng)，即能耗數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)（包括：數(shù)據(jù)來源層、數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)傳輸層）、能源管理管理應用子系統(tǒng)（包括：數(shù)據(jù)中心/中轉(zhuǎn)站、web服務器）。2、系統(tǒng)功能天溯公司研發(fā)的建筑能源管理系統(tǒng)嚴格遵守《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能源管理系統(tǒng)》導則規(guī)定，方案設計合理，系統(tǒng)功能齊全，可廣泛應用于各種場合的水、電、燃氣、燃油、流量、壓力等的能源管理，滿足國家住房和城鄉(xiāng)建設部對國家機關建筑和大型公共建筑能源管理系統(tǒng)的要求。主要實現(xiàn)功能如下：系統(tǒng)廣泛采用圖形化顯示方式，在監(jiān)測、統(tǒng)計、分析時，可選擇餅形圖、柱狀圖以及折線圖等方式直觀顯示結(jié)果。系統(tǒng)實時采集水、電等各種能耗數(shù)據(jù)。系統(tǒng)實時監(jiān)測供電回路的用電量。系統(tǒng)自動采集各分類分項能耗數(shù)據(jù)，并自動存儲于數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)采用了擁有自主知識產(chǎn)權的核心監(jiān)測設備“數(shù)據(jù)采集器”。系統(tǒng)具備完善的查詢、檢索功能，查詢檢索條件可選。系統(tǒng)具備完善的統(tǒng)計分析功能，可對分類分項能耗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。系統(tǒng)具備完善的報表生成及打印功能，可按不同的條件生成各種監(jiān)測報表。系統(tǒng)對計量數(shù)據(jù)可采用能耗量/Y&M2以及能耗量/Y&P的指標衡量能耗。系統(tǒng)實時監(jiān)控所有設備（計量表計、數(shù)據(jù)采集器、網(wǎng)絡狀態(tài)）的運行狀況。系統(tǒng)可對各種計量表計、數(shù)據(jù)采集器、網(wǎng)絡參數(shù)、建筑狀況以及人員進行配置。系統(tǒng)自動生成上報數(shù)據(jù)，可根據(jù)上一級數(shù)據(jù)中心的要求自動完成數(shù)據(jù)的上傳。定時/人工控制功能。3、系統(tǒng)方案架構圖3.1A樓~E樓能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡架構圖3.2教學樓、行政樓能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡架構圖3.31#樓~4#樓能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡架構圖如上圖所示，能源管理系統(tǒng)主要是對現(xiàn)場的用水、用電等設備加裝計量裝置，對能耗量進行實時測量，包括有電力儀表、水表等，經(jīng)數(shù)據(jù)采集裝置將數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)采集服務器，數(shù)據(jù)采集服務器再將實時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的處理，最后通過互聯(lián)網(wǎng)將其上傳到數(shù)據(jù)中心，包括省/市級數(shù)據(jù)中心、也可上傳到國家級數(shù)據(jù)中心，對數(shù)據(jù)進行存儲、展示，并將超出國家標準用量的能耗數(shù)據(jù)所對應的能耗種類采取相應措施實行節(jié)能降耗處理。整個建筑能源管理系統(tǒng)解決方案主要由三層組成：設備層、網(wǎng)絡層、監(jiān)控層。設備層設備層儀表負責采集系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)，并對原始數(shù)據(jù)進行預處理，然后等待系統(tǒng)查詢上送，將相應數(shù)據(jù)上送至數(shù)據(jù)采集器；常見的儀表主要有：水表、電表等。網(wǎng)絡層由通訊總線和數(shù)據(jù)采集器組成，數(shù)據(jù)采集器與監(jiān)控系統(tǒng)相獨立，采用基于嵌入式的平臺，能與現(xiàn)場各種智能儀表通訊；同時也提供遠傳功能，能夠向兩個及以上的數(shù)據(jù)中心收發(fā)數(shù)據(jù)。通訊總線對智能儀表采用總線RS-485，以總線方式組成分布式結(jié)構，便于擴充和維護；與監(jiān)控系統(tǒng)的通訊采用以太網(wǎng)方式。已內(nèi)置當前常用的協(xié)議，通過簡單的設置即可應用；同時，軟件已為協(xié)議擴充搭好了框架，適應不同廠家的特殊協(xié)議。監(jiān)控層：監(jiān)控系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)采集服務器、打印機構成，具備以下功能，并能根據(jù)客戶的要求，增加特殊的模塊。能耗數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)分類與匯總數(shù)據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)展示實時監(jiān)測數(shù)據(jù)遠傳

四、系統(tǒng)組成建筑能源管理系統(tǒng)由軟、硬件兩部分組成。硬件部分主要是由用戶表計（電表、水表）、網(wǎng)絡接口、能耗數(shù)據(jù)采集工作站及其他一些網(wǎng)絡設備構成（主網(wǎng)絡接入校園網(wǎng)，交換機、路由器為甲供）。軟件部分采用B/S架構，主要是由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)展示系統(tǒng)、數(shù)據(jù)上傳及接收系統(tǒng)、基礎信息維護系統(tǒng)構成。1、硬件系統(tǒng)本工程系統(tǒng)硬件組成包括：用戶表計（電表、水表）、非接觸式IC卡讀卡器、網(wǎng)絡接口能耗數(shù)據(jù)采集工作站等設備。1.1電表1.1.1電表的配置本系統(tǒng)中的電表采用南京天溯的NTS-8694型電表，總共4752塊。詳細配置如下：A樓~E樓共2907塊；教學樓、行政樓共312塊；1#樓~4#樓共1533塊。1.1.2電表功能特點主要功能和特點：IC卡為射頻式IC卡。預付費：一表一卡，先買電，后用電，剩余電量不足斷電報警，提示用戶及時購電。電量用完，自動斷電。過電流保護：負載電流超過電表所允許的最大電流時，電表自動斷電保護。抄表卡集中抄表和用戶卡自動回抄電表信息。按總、尖、峰、平、谷分別累計、儲存有功電能。電表自帶RS-485通訊接口，可接入能源管理系統(tǒng)。數(shù)字顯示：LCD輪顯剩余電量和累計用電量，清晰直觀。故障自檢功能（電池、電表、通訊、時鐘和電能方向）。主要技術指標：執(zhí)行標準：GB/T18460.3-2001額定電壓：220V標定電流：5(20)A;10(40)A;15(60)A準確度：1.0級，2.0級啟動電流：≤0.4%Ib潛動：電表有防潛動邏輯電路顯示方式：液晶數(shù)字顯示外形尺寸：168mm*111mm*62mm1.1.3電表接線根據(jù)高校的實際情況，電表可集中安裝在樓層弱電間或分散安裝在宿舍及教室、辦公室內(nèi)。各個樓層的電表485通信線串聯(lián)接制網(wǎng)絡接口。單電表接線：

多電表接線圖：電表與電表及樓層網(wǎng)絡接口之間電纜采用RVVP2*1.0電纜以手拉手方式連接。電表的電源輸入及輸出根據(jù)實際用電負荷考慮選線。各樓層網(wǎng)絡接口采用以太網(wǎng)接口接入校園網(wǎng)。樓層網(wǎng)絡接口分兩路RS485接口。每路RS485接口可接32塊電度表。網(wǎng)絡接口模塊的電源就地取電。

1.2水表1.2.1水表的配置本系統(tǒng)中，冷水表共4133塊，熱水表共1226塊。詳細配置如下：冷水表：A樓~E樓共2907塊；1#樓~4#樓共1226塊。熱水表：1#樓~4#樓共1226塊。1.2.2水表功能特點使用邏輯加密射頻卡，保證數(shù)據(jù)安全可靠。水表無需外接電源，采用長壽命鋰電池供電，通過水流。整體結(jié)構采用全密封，一體式設計，可防水、防潮、防凝露、防震動、防塵。主要技術指標：執(zhí)行標準：CJ/T133-2007靜態(tài)工作電流：<6uA精度等級：B級工作電壓：3V口徑：15mm外形尺寸：164mm*85mm*115mm最大流量：3m3/h常用流量：1.53m3/h分界流量：0.123/h最小流量：0.033/h

1.2.3水表接線水表與水表及樓層網(wǎng)絡接口之間電纜采用RVVP2*1.0電纜以手拉手方式連接。各樓層網(wǎng)絡接口采用以太網(wǎng)接口接入校園網(wǎng)。樓層網(wǎng)絡接口分兩路RS485接口。每路RS485接口可接32塊水表。網(wǎng)絡接口模塊的電源就地取電。1.3非接觸式IC卡讀卡器1.3.1非接觸式IC卡讀卡器配置：非接觸式IC卡讀卡器只需要在監(jiān)控主機處配置，共3套。IC卡讀寫器系列是一款簡單、易用、穩(wěn)定、低成本、高性能實用的13.56MHz非接觸式IC卡讀寫器，通過RS232串口實現(xiàn)同PC機及相關設備得連接，產(chǎn)品支持ISO14443TYPEA/B標準非接觸式IC卡讀寫隨機提供各種平臺的驅(qū)動開發(fā)包，提供各種豐富、完善的接口函數(shù)(動態(tài)鏈接庫DLL)以及二次開發(fā)包。1.3.2技術參數(shù)頻率：13.56MHz,支持ISO14443TYPEA/B支持卡型：支持符合ISO14443TypeA,TypeB的非接觸智能卡，如：MifareS50,MifareS70,MF1ICL10,MifarePro,Mifaredesfire，Mifareultralight、SLE44R31、SLE6-6cl系列、AT88RF020、華虹1102等操作系統(tǒng)：Windows98,Me,2K,XP,2003及Unix和Linux通訊接口：串行通訊接口RS232