智慧建筑能源管理系統(tǒng)方案-v1.0

智慧建筑能源管理系統(tǒng)方案修訂記錄日期版本描述作者2015-04-251.0初稿完成概述隨著社會的開展，大型建筑在逐年增加，其能耗也在不斷增大，能源與開展的矛盾日益突出。未來幾年內(nèi)寫字樓、公寓、飯店、會展中心等大型公共建筑會大幅度增加，而我國約90%以上的大型公共建筑是典型的能耗大戶。建筑行業(yè)的能耗消耗種類較為單一，大致分為5類，電能、水能、燃?xì)狻⒓泄帷⒓泄├?。根?jù)中國建筑能耗信息網(wǎng)提供的資料顯示，就電能消耗分析，大型建筑的能耗比重約為空調(diào)能耗40%，公共與辦公照明能耗47%，一般動力能耗2.9%，其他用電能耗10.1%。而在大型商場中的照明能耗占40%左右，電梯能耗占10%左右，空調(diào)系統(tǒng)的能耗那么是占到了50%左右。在提倡節(jié)能減排的當(dāng)今，做好節(jié)能工作不僅對實(shí)現(xiàn)“十二五”建筑節(jié)能目標(biāo)具有重大意義，更是為高耗能建筑進(jìn)一步節(jié)能提供準(zhǔn)備條件。能耗現(xiàn)狀分析2.1能源流失不同的建筑類型關(guān)注能耗的變化所有不同，比方：酒店類型關(guān)注客房入住率與能源消耗的變化關(guān)系；大型超市關(guān)注空調(diào)使用率的變化、單位面積能耗值以及照明范圍等多個指標(biāo)；公司、寫字樓關(guān)注空調(diào)末端使用率、不同功能的照明分類等等。大型商業(yè)中心關(guān)注不僅關(guān)注各類能源消耗的情況，同時對于中央空調(diào)、水泵等重點(diǎn)設(shè)備的運(yùn)行和效率也更為關(guān)注。一棟大樓的能源消耗如以下圖幾個方面所顯示：11浪費(fèi):

未使用房間的空調(diào)

未使用房間的照明

水龍頭未關(guān)7設(shè)計(jì)工程:

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)不合理

節(jié)能系統(tǒng)未啟用

使用高耗能設(shè)備6能量轉(zhuǎn)變效率

電-光

電-熱

電-動力

熱-電氣設(shè)備2設(shè)備機(jī)器效率

鍋爐、空調(diào)

水泵、鼓風(fēng)機(jī)電梯主要的能源流失5熱流:

從配管、通風(fēng)管道的熱量損失

配管、通風(fēng)管道阻力損失3運(yùn)行及保障管理不完備:過大容量運(yùn)行

設(shè)備陳舊4未充分利用自然條件:

固定窗

沒有有效利用外部空氣制冷的空調(diào)設(shè)備窗口周圍邊的照明控制2.2能耗構(gòu)成比重2.3能源管理中的問題A能源數(shù)據(jù)采集沒有完全自動化能源管理及節(jié)能是基于大數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)的實(shí)時、準(zhǔn)確采集是系統(tǒng)關(guān)鍵一步，建設(shè)一套功能強(qiáng)大，易實(shí)施，免布線，工作穩(wěn)定可靠，易于維護(hù)的系統(tǒng)級數(shù)據(jù)采集、控制mesh網(wǎng)絡(luò)對智慧能效管理系統(tǒng)至關(guān)重要。B統(tǒng)計(jì)分析困難復(fù)雜能源管理及節(jié)能是基于大數(shù)據(jù)分析，各種能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析困難復(fù)雜，需要專業(yè)的系統(tǒng)支撐；C能源使用方案及預(yù)測困難D能源管理缺乏系統(tǒng)支撐E缺乏有效的監(jiān)控和調(diào)度目前節(jié)能一般通過職員的主動性或公司的一些硬性制度來標(biāo)準(zhǔn)，對于一些公共區(qū)域，難于實(shí)施，缺乏有效的系統(tǒng)從全局來監(jiān)控和調(diào)度。綜合起來，大型建筑普遍面臨著環(huán)境的日趨舒適，能耗卻在快速增加的情況。在目前樓宇自動化系統(tǒng)中，根本可以完成進(jìn)行各個系統(tǒng)的分散監(jiān)視、控制和管理。但缺少對各種能耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析，并且結(jié)合建筑的建筑面積、內(nèi)部的功能區(qū)域劃分、運(yùn)轉(zhuǎn)時間等客觀數(shù)據(jù)，對整體的能耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并準(zhǔn)確評價(jià)建筑的節(jié)能效果和開展趨勢。另外，從設(shè)備管理角度來看，大型建筑的空調(diào)設(shè)備不僅僅消耗單一的能源，對于能源的轉(zhuǎn)化，單純的設(shè)備監(jiān)測就不能夠綜合評估設(shè)備的運(yùn)行效率和幫助挖掘節(jié)能潛力。面對上述的這些問題，有必要通過一個專用的能源系統(tǒng)，將大型建筑、商場、學(xué)校、公共建筑等各能源數(shù)據(jù)進(jìn)行集中統(tǒng)一的分析，并將分析結(jié)果整體展現(xiàn)出來。這不同于以往的樓宇自動化或其他的設(shè)備運(yùn)行自動化系統(tǒng)。系統(tǒng)架構(gòu)智慧建筑能源管理系統(tǒng)可以獲取能源消耗監(jiān)控點(diǎn)能耗數(shù)據(jù)，對能源供給、分配和消耗進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)時掌握能源消耗狀況，了解能耗結(jié)構(gòu)，計(jì)算和分析各種設(shè)備能耗標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)控各個運(yùn)營環(huán)節(jié)的能耗異常情況，評估各項(xiàng)節(jié)能設(shè)備和措施的相關(guān)影響，并通過WEB把各種能耗日報(bào)報(bào)表、各種能耗數(shù)據(jù)曲線以及整體能耗情況發(fā)布給相關(guān)管理和運(yùn)營人員，分享能源信息化帶來的成果，完成對企業(yè)能源系統(tǒng)的監(jiān)控及電力負(fù)荷耗能狀態(tài)的監(jiān)測和管理。為進(jìn)一步的節(jié)能工程提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，方便用戶的管理和維護(hù)工作。系統(tǒng)采用專用的能源監(jiān)控和管理軟件。效勞器+工作站模式便于工程部門進(jìn)行日常維護(hù)管理，并且支持局域網(wǎng)或Internet訪問。本著技術(shù)上理性應(yīng)用，系統(tǒng)上務(wù)實(shí)設(shè)計(jì)的思路從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)措施、設(shè)備性能、系統(tǒng)管理、技術(shù)支持及維修能力等方面綜合評估、選型，確保系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，到達(dá)最大最優(yōu)的效果。方案采用如下的設(shè)計(jì)思路，從本方案的提出設(shè)計(jì)、開發(fā)、實(shí)施、調(diào)整、維護(hù)試運(yùn)行，直到系統(tǒng)的最后運(yùn)行，可以幫助管理者實(shí)時的反映建筑整體能源運(yùn)行的現(xiàn)狀及趨勢，從日常耗能的環(huán)節(jié)本身發(fā)現(xiàn)能源問題，通過對建筑內(nèi)不同功能區(qū)域的耗能特點(diǎn)的分析，建立“數(shù)據(jù)采集-集中數(shù)據(jù)-數(shù)據(jù)分析處理-提供各類比照考核方法–幫助完成整個管理流程”的能源管理流程,將建筑物或建筑群內(nèi)的變配電、照明、電梯、空調(diào)、供熱、給排水等能源使用狀況及節(jié)能管理實(shí)行集中監(jiān)測、管理和分散控制的建筑物管理和控制系統(tǒng),逐漸提升大型建筑能源利用的綜合性能源管理系統(tǒng)。建筑能源管理解決方案4.1分類分項(xiàng)計(jì)量數(shù)據(jù)是能源管理分析的根底，對于每一類建筑，需要采集的數(shù)據(jù)指標(biāo)分為建筑根本情況數(shù)據(jù)和能耗數(shù)據(jù)采集指標(biāo)兩大類。能源管理系統(tǒng)的分析根底來自于建筑內(nèi)的各種能耗數(shù)據(jù)的采集，依據(jù)建筑物的不同功能區(qū)域和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，針對能源管理系統(tǒng)的分析需要進(jìn)行選擇性的數(shù)據(jù)采集，采集依據(jù)下表中的分類標(biāo)準(zhǔn)。能耗數(shù)據(jù)采集指標(biāo)包括各分類能耗和分項(xiàng)能耗的逐時、逐日、逐月和逐年數(shù)據(jù)，以及各類相關(guān)能耗指標(biāo)。各分類能耗、分項(xiàng)能耗以及相關(guān)能耗指標(biāo)的具體內(nèi)容見下表。除此之外，建筑根本情況數(shù)據(jù)包括建筑名稱、建筑地址、建設(shè)年代、建筑層數(shù)、建筑功能、建筑總面積、空調(diào)面積、采暖面積、建筑空調(diào)系統(tǒng)形式等表征建筑規(guī)模、建筑功能、建筑用能特點(diǎn)的參數(shù)。此類數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)錄入或?qū)氆@得。對應(yīng)于能耗類型，需要按以下能耗類型指標(biāo)進(jìn)行分類采集：分類能耗1電2水〔生活冷水、中水〕3天然氣4空調(diào)熱水〔供熱量〕5空調(diào)冷水〔供冷量〕對應(yīng)于電能能耗分項(xiàng)采集：分項(xiàng)能耗1商業(yè)用電〔照明、插座〕2空調(diào)用電〔換熱站用電、空調(diào)機(jī)房用電、新風(fēng)盤管用電〕3公共照明用電〔室內(nèi)公共照明、應(yīng)急照明、室外景觀照明〕4一般動力用電〔電梯用電、給排水泵用電、通風(fēng)機(jī)用電〕5其它用電〔信息中心〕系統(tǒng)考核的能耗指標(biāo)能耗指標(biāo)1建筑總能耗量〔折算標(biāo)準(zhǔn)煤量〕2分類能耗量3單位建筑面積能耗量〔折算標(biāo)準(zhǔn)煤量〕4單位建筑面積分類能耗量5單位空調(diào)面積能耗量量〔折算標(biāo)準(zhǔn)煤量〕〔只空調(diào)相關(guān)分類能耗〕6單位空調(diào)面積分類能耗量〔只空調(diào)相關(guān)分類能耗〕7其它指標(biāo)〔功率、流量、壓力、溫度、效率等〕4.1.1用電能耗采集可分為配電室總采集局部和區(qū)域用電采集局部，通過2局部的電能流向可以發(fā)現(xiàn)電能損耗。在二級區(qū)域計(jì)量處采用分項(xiàng)計(jì)量，如以下圖：A．一級總計(jì)量配電室進(jìn)出線〔變配電監(jiān)測〕采集對象：10kV/0.4kV變配電室所有進(jìn)出線回路。采集信號類型：模擬量：I--電流、U--電壓、P--有功功率、Q--無功功率、PF--功率因數(shù)、E--電能量。狀態(tài)量：斷路器狀態(tài)、故障信號等。采集方法：通過能源網(wǎng)關(guān)+高精度三相電能總表直接采集數(shù)據(jù)。B．二級區(qū)域用電計(jì)量采集對象：建筑內(nèi)部所有功能區(qū)域和動力機(jī)房的配電柜/箱、進(jìn)戶配電箱。采集信號類型：單相電能表、三相電能表。采集分項(xiàng)類型：照明、插座、換熱站用電、空調(diào)機(jī)房用電、新風(fēng)盤管用電、室內(nèi)公共照明、應(yīng)急照明、室外景觀照明、電梯、給排水泵、通風(fēng)機(jī)、信息中心。采集方法：通過無線mesh網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程采集系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)。4.1.2用水能耗采集用水能耗采集可分為生活冷水系統(tǒng)、中水系統(tǒng)2局部計(jì)量分析，對排水系統(tǒng)和消防系統(tǒng)不進(jìn)行計(jì)量分析。A．一級總表計(jì)量采集對象：生活冷水給水機(jī)房、中水給水機(jī)房。采集信號類型：累計(jì)耗水量。采集方法：通過遠(yuǎn)傳計(jì)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換，或者通過能源網(wǎng)關(guān)直接采集數(shù)據(jù)。B．二級區(qū)域用水計(jì)量采集對象：所有用水功能區(qū)域。采集信號類型：累計(jì)耗水量。采集分類類型：生活冷水、中水。采集系統(tǒng)：通過遠(yuǎn)傳計(jì)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換，或者通過能源采集器直接采集數(shù)據(jù)。4.1.3空調(diào)能量采集對于中央空調(diào)的能量進(jìn)行采集，即空調(diào)冷水和空調(diào)熱水，分別對冷熱源入口計(jì)量、出口和分區(qū)能量計(jì)量。A．一級總表計(jì)量采集對象：能源中心入戶主管道〔冷水和熱水〕、換熱站換熱總出口和分支管道〔冷水和熱水〕采集信號類型：冷能量、熱能量采集系統(tǒng)：通過遠(yuǎn)傳計(jì)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換，或者通過能源采集器直接采集數(shù)據(jù)。B．二級區(qū)域能量計(jì)量采集對象：區(qū)域內(nèi)局部功能區(qū)域。采集信號類型：冷量能量、熱量能量。采集系統(tǒng)：通過遠(yuǎn)傳計(jì)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換，或者通過能源采集器直接采集數(shù)據(jù)。系統(tǒng)應(yīng)用5.1系統(tǒng)功能系統(tǒng)具備實(shí)時監(jiān)控功能和多種的數(shù)據(jù)分析功能，通過對數(shù)據(jù)的多維屬性定義和分析，反映能源管理系統(tǒng)各子系統(tǒng)〔包括電能子系統(tǒng)、用水子系統(tǒng)、空調(diào)子系統(tǒng)、重點(diǎn)設(shè)備子系統(tǒng)〕中的能耗數(shù)據(jù)。為用戶提供交互式的、面向?qū)ο蟮?、方便靈活的、易于掌握的、多樣化的組態(tài)工具，多種的編程手段和實(shí)用函數(shù)，可以靈活方便擴(kuò)展組態(tài)軟件的功能。用戶能很方便的對圖形、曲線、報(bào)表、報(bào)文進(jìn)行在線生成、修改。5.1.1能耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對水、電、燃?xì)狻⒗?熱源和設(shè)備的電能消耗進(jìn)行實(shí)時自動采集計(jì)量、保存和歸類，代替繁重的人工記錄。經(jīng)過分析計(jì)算能耗數(shù)據(jù)可以以各種形式〔表格、坐標(biāo)曲線、餅圖、柱狀圖等〕加以直觀地展示。5.1.2能耗管理系統(tǒng)按照能耗類型的不同分別進(jìn)行管理，對其分類分項(xiàng)計(jì)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，對實(shí)時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向縱向分析比照，并且可以根據(jù)底層設(shè)備的自動化程度實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方控制。A．電能管理+配電監(jiān)控對上下壓配電室的配電回路進(jìn)行電能質(zhì)量監(jiān)測及配電監(jiān)控，對二、三級回路進(jìn)行電力測量，建設(shè)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。對用電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比照，實(shí)時監(jiān)控配電系統(tǒng)。進(jìn)行模擬電費(fèi)的計(jì)算，優(yōu)化設(shè)備的運(yùn)行方式，降低維護(hù)本錢，減少電能消耗本錢，提高電氣系統(tǒng)運(yùn)行管理效率。對配電系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行全過程和全方位管理。B．水能管理對供給的生活冷水系統(tǒng)、中水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)計(jì)量分析，按標(biāo)準(zhǔn)要求對各系統(tǒng)機(jī)房用水、設(shè)備補(bǔ)水及其他需要計(jì)量的用水點(diǎn)等亦應(yīng)設(shè)置表單獨(dú)計(jì)量〔本系統(tǒng)不計(jì)量排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)水量〕。水能計(jì)量部位均采用遠(yuǎn)傳水表或超聲波流量計(jì)，納入能源控制中心檢測范疇。C．燃?xì)夤芾韺ㄖ?nèi)部的燃?xì)庀到y(tǒng)進(jìn)行計(jì)量，計(jì)量部位均采用遠(yuǎn)傳流量計(jì)或超聲波流量計(jì)，納入能源控制中心檢測范疇。5.1.3設(shè)備管理對設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)能耗監(jiān)測，依據(jù)實(shí)際運(yùn)行參數(shù)和耗電系數(shù)、單位面積電負(fù)荷等計(jì)算出單位時間的用電負(fù)荷，得到設(shè)備的負(fù)荷變化特征，作為設(shè)備診斷和運(yùn)行效率分析的依據(jù)，發(fā)現(xiàn)節(jié)能空間，從管理方式上實(shí)現(xiàn)節(jié)能的可能性。A．空調(diào)分析對入戶冷熱源，溫度、流量進(jìn)行監(jiān)測，結(jié)合環(huán)境溫度綜合分析，直觀展示環(huán)境溫度曲線、表達(dá)空調(diào)系統(tǒng)效率，幫助加強(qiáng)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行管理，出具節(jié)能診斷，改善并促進(jìn)空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。B．照明系統(tǒng)對照明系統(tǒng)進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量，照明分為室內(nèi)照明、室內(nèi)公共照明、室外景觀照明、應(yīng)急照明四項(xiàng)。在工作時間段、非工作時間段、景觀時間段、應(yīng)急時間段等多種不同的照明啟動時間內(nèi)，分析計(jì)算出各項(xiàng)所占比例、單位面積照明電耗等。幫助查找管理漏洞，發(fā)現(xiàn)節(jié)能空間。同時在現(xiàn)有照明系統(tǒng)上加裝節(jié)能控制設(shè)備，對于純照明負(fù)載為例，直接節(jié)能：可達(dá)30％以上。間接節(jié)能：智能調(diào)控裝置高穩(wěn)定的最正確照明電壓，能夠延長電光源壽命2～4倍，減少照明運(yùn)行、維護(hù)本錢30%～50%?？蓪?shí)現(xiàn)對燈具的智能化集中調(diào)控管理。C．電梯系統(tǒng)對建筑內(nèi)部的電梯實(shí)際運(yùn)行所消耗的電能、運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測，多角度的分析在建筑內(nèi)的特定工作時間段〔一天內(nèi)商場內(nèi)的客流頂峰期tm、一周內(nèi)的客流頂峰期twm等〕內(nèi)所耗的電能，相同功能區(qū)域內(nèi)同種類電梯〔扶梯和直梯〕所耗電能，單位面積電梯電耗、每臺電梯運(yùn)行累計(jì)時間、次數(shù)等。通過對電梯的設(shè)備管理，可以幫助發(fā)現(xiàn)節(jié)能空間，制定更為優(yōu)化的電梯運(yùn)行策略，節(jié)約電梯運(yùn)行本錢。同時可在系統(tǒng)中進(jìn)行電梯根本信息的管理，如電梯的廠家、層站、載重、速度等有關(guān)技術(shù)參數(shù)，電梯故障信息，維保人員姓名、呼機(jī)號碼、等維護(hù)信息。D．水泵系統(tǒng)對于建筑內(nèi)部〔以中央空調(diào)系統(tǒng)冷凍站、冷水泵和冷卻水泵、生活冷熱水泵為主〕的各類水泵進(jìn)行耗電量的計(jì)量監(jiān)測、工作效率的綜合計(jì)算。分別對工作時間內(nèi)配合水泵在變頻運(yùn)行的同時，根據(jù)系統(tǒng)分析的結(jié)果在適當(dāng)?shù)墓r點(diǎn)調(diào)整運(yùn)行水泵的數(shù)量，使水泵始終保證在高效率區(qū)域運(yùn)行。同時可在系統(tǒng)中進(jìn)行水泵根本信息的管理，如水泵的類型、廠家、功率、轉(zhuǎn)速、流量、揚(yáng)程等有關(guān)技術(shù)參數(shù)信息。5.1.4能耗綜合查詢對能耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。按時、日、月、年不同時段，或不同區(qū)域，或不同的能源類別，或不同類型的耗能設(shè)備對能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。分析能耗總量、單位面積能耗量及人均耗能量，標(biāo)準(zhǔn)煤轉(zhuǎn)換，以及歷史趨勢，同期比照能源數(shù)據(jù)等之后，自動生成實(shí)時曲線、歷史曲線、預(yù)測曲線、實(shí)時報(bào)表、歷史報(bào)表、日/月報(bào)表等資料，為節(jié)能管理提供依據(jù)，為技術(shù)節(jié)能提供數(shù)據(jù)分析，并預(yù)測能耗趨勢。5.1.5能耗數(shù)據(jù)補(bǔ)錄對一些暫時未實(shí)現(xiàn)自動化采集的設(shè)備，且這些設(shè)備無法通過已接入自動化采集設(shè)備換算出來的，要求人工補(bǔ)錄，以保證數(shù)據(jù)的完整性和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時對建筑面積、功能區(qū)域劃分、人員情況、運(yùn)轉(zhuǎn)時間等客觀數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)錄入或?qū)搿?.1.6能源審計(jì)系統(tǒng)主要按照以下3中評價(jià)指標(biāo)對于企業(yè)的能耗情況進(jìn)行分析，根據(jù)企業(yè)的開展情況進(jìn)行半年或一年期的審計(jì)工作。?A單位效勞量能耗指標(biāo)：如每平米照明能耗，或人均生活熱水能耗，人均用電，每平米用電；?B反映系統(tǒng)效率的無量綱指標(biāo)：如冷水機(jī)組COP，冷凍水泵輸送系數(shù)WTFCH，空調(diào)風(fēng)機(jī)輸送系數(shù)ATF等；?C反映使用者節(jié)能意識和管理水平的不同時段動態(tài)指標(biāo)：如“非工作時段能耗比”，如照明、辦公電器等分項(xiàng)能耗的夜間/工作時段比，周末/工作日比等；還包括空調(diào)系統(tǒng)的COP或輸送系數(shù)全年變化特征等。通過這些指標(biāo)對企業(yè)進(jìn)行能源審計(jì)，幫助發(fā)現(xiàn)節(jié)能空間并為節(jié)能工作提供整改建議。5.1.7決策支持提供故障查詢、專家節(jié)能診斷和節(jié)能方案。系統(tǒng)借助能源預(yù)測分析算法，結(jié)合企業(yè)的能耗結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)特點(diǎn)，對能源消耗作出預(yù)測，以曲線方式直觀展現(xiàn)。為企業(yè)管理者和決策者提供了能源決策、能源分配和能源平衡的支持。系統(tǒng)配備了專家建議數(shù)據(jù)庫，可根據(jù)用戶能耗情況和能耗指標(biāo)，自動生成專家建議報(bào)告，綜合反映用戶的節(jié)能意識和管理水平。5.2能源監(jiān)管平臺能源監(jiān)管平臺采用主流的B/S架構(gòu)，集數(shù)據(jù)的采集抽取、過濾清洗、業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換、分析挖掘和直觀展現(xiàn)等功能為一體，可實(shí)現(xiàn)用戶業(yè)務(wù)分析人員、管理人員和決策人員對能源監(jiān)管的各種需求，為企業(yè)管理者和決策者提供能源決策、分配和平衡的支持。1〕系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能源消耗逐日、月、季、年統(tǒng)計(jì)、管理和分析的功能，并以曲線、棒圖、餅圖等方式進(jìn)行顯示。實(shí)現(xiàn)各能源總耗占建筑總能耗的百分比；同一設(shè)備不同時間段的能耗比照分析；同一時間段不同設(shè)備的能耗比照分析；重點(diǎn)設(shè)備能耗按月、季、年時間段的峰谷值比照，建筑總能耗年趨勢曲線、棒圖〔按月統(tǒng)計(jì)〕。2〕具備數(shù)據(jù)分析和過濾功能，可以分時、分類、有選擇的抽取數(shù)據(jù)，采用當(dāng)今最新的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，如價(jià)值樹分析、對標(biāo)分析、聯(lián)想分析等，對能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，只抽取其中有用的數(shù)據(jù)。3〕具備自由數(shù)據(jù)鉆取功能，實(shí)現(xiàn)對同一問題從不同角度進(jìn)行全面的分析。4〕軟件功能展現(xiàn)通過系統(tǒng)具備專門的Web門戶展現(xiàn)和管理平臺，支持根本的Web開發(fā)功能和嵌入任意的Web頁，并集成網(wǎng)絡(luò)報(bào)表、智能圖表和儀表盤、自由查詢、快速索引和自動報(bào)告等專業(yè)化的展現(xiàn)方法。5〕能效考核幫助建立企業(yè)能耗的考核制度，以能耗總量和各部門、建筑物的單位能耗等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，引入KPI指標(biāo)計(jì)算方法作為能耗考核依據(jù)。6〕系統(tǒng)人性化管理，在遠(yuǎn)程通過Internet直接進(jìn)行編輯管理，不受地域限制。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警，發(fā)郵件或短信通知管理人員，使管理者的決策更加及時準(zhǔn)確，提高系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。決策與支持：分析運(yùn)行數(shù)據(jù)，提出優(yōu)化方案。電能子系統(tǒng)的決策與支持；用水子系統(tǒng)的決策與支持；空調(diào)子系統(tǒng)的決策與支持；重點(diǎn)設(shè)備子系統(tǒng)的決策與支持。5.3能源監(jiān)測系統(tǒng)能源監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了各類能源數(shù)據(jù)的分散采集和集中管理，幫助企業(yè)提高配電、水循環(huán)、熱力等系統(tǒng)的自動化管理水平，以減少故障和簡化日常維護(hù)工作。同時將能耗數(shù)據(jù)提供給能源監(jiān)管平臺進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。5.3.1供配電管理子系統(tǒng)1〕實(shí)時監(jiān)控：對變配電室進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)上下壓進(jìn)出線、母聯(lián)開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)、電力參數(shù)查詢、故障報(bào)警等功能。2〕分項(xiàng)計(jì)量：客觀準(zhǔn)確地反響系統(tǒng)能源消耗狀況，為制定有效的節(jié)能措施提供數(shù)據(jù)根底。依據(jù)用電環(huán)節(jié)的不同，詳細(xì)分解出商業(yè)用電、動力用電、空調(diào)用電等，做到分項(xiàng)計(jì)量、綜合比照分析的目的。3〕數(shù)據(jù)采集周期、方式、參數(shù)等可由用戶在線定義，實(shí)時數(shù)據(jù)采樣為秒級，歷史EMS能源管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲要求最小間隔1分鐘，分辨率1分鐘。4〕第三方通訊：電能子系統(tǒng)提供了與直流屏、變壓器、發(fā)電機(jī)組、應(yīng)急電源、模擬屏、樓宇自控系統(tǒng)或其它自動化系統(tǒng)的通訊功能。5〕歷史數(shù)據(jù)：系統(tǒng)可根據(jù)用戶需求，對遙測數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時記錄，記錄時間超過兩年以上。歷史數(shù)據(jù)可以通過曲線方式和數(shù)據(jù)表格方式直觀地顯示，用戶可方便對選擇欲查看回路的歷史數(shù)據(jù)。6〕報(bào)警及事件管理：當(dāng)出現(xiàn)開關(guān)事故變位、遙測越限、保護(hù)動作或其他報(bào)警信號時，系統(tǒng)發(fā)出音響提示，并自動彈出報(bào)警畫面。報(bào)警需操作員確認(rèn)前方可復(fù)位。報(bào)警系統(tǒng)記錄入監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫。7〕電能管理：對關(guān)鍵回路的電流和功率變化進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)故障的及時修正和預(yù)測、設(shè)備的運(yùn)行調(diào)配管理。8〕系統(tǒng)自診斷和自恢復(fù)：能在線診斷系統(tǒng)軟件和硬件，發(fā)生故障時，能自動在屏幕上顯示故障單元、故障部位及故障性質(zhì)，單個元件的故障不得引起整套裝置的誤動，也不影響其它裝置和監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行。5.3.2水能管理子系統(tǒng)1〕分項(xiàng)計(jì)量：客觀準(zhǔn)確地反響系統(tǒng)能源消耗狀況，為制定有效的節(jié)能措施提供數(shù)據(jù)根底。依據(jù)用水環(huán)節(jié)的不同，分解出生活冷熱水、中水系統(tǒng)，做到分項(xiàng)計(jì)量、綜合比照分析的目的。2〕數(shù)據(jù)采集周期、方式、參數(shù)等可由用戶在線定義，實(shí)時數(shù)據(jù)采樣為秒級，歷史數(shù)據(jù)存儲要求最小間隔1分鐘，分辨率1分鐘。3〕歷史數(shù)據(jù)：系統(tǒng)可根據(jù)用戶需求，對遙測數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時記錄，記錄時間超過兩年以上。歷史數(shù)據(jù)可以通過曲線方式和數(shù)據(jù)表格方式直觀地顯示，用戶可方便對選擇欲查看回路的歷史數(shù)據(jù)。4〕報(bào)警及事件管理：當(dāng)出現(xiàn)用水量越限或其他報(bào)警信號時，系統(tǒng)發(fā)出音響提示，EMS能源管理系統(tǒng)并自動彈出報(bào)警畫面。報(bào)警需操作員確認(rèn)前方可復(fù)位。報(bào)警系統(tǒng)記錄入監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫。5〕系統(tǒng)自診斷和自恢復(fù)：能在線診斷系統(tǒng)軟件和硬件，發(fā)生故障時，能自動在屏幕上顯示故障單元、故障部位及故障性質(zhì)，單個元件的故障不得引起整套裝置的誤動，也不影響其它裝置和監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行。5.3.3電能質(zhì)量系統(tǒng)嵌入電能質(zhì)量專用監(jiān)控軟件。對建筑內(nèi)的電能質(zhì)量進(jìn)行全面的監(jiān)測和分析。利用全新的現(xiàn)場諧波畸變診斷工具，加快諧波抑制的診斷過程，優(yōu)化解決方案的本錢，預(yù)測已運(yùn)行系統(tǒng)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)GB/T14549《電能質(zhì)量—公用電網(wǎng)諧波》的要求，對各種非線性負(fù)荷注入電網(wǎng)的諧波電壓和諧波電流加以限制。通過對諧波的監(jiān)測和分析，確保設(shè)備運(yùn)行的可靠性。無線Mesh自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)6.1無線Mesh自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組成本智慧建筑能源管理系統(tǒng)采用無線mesh自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)以能源網(wǎng)關(guān)為中心，以無線能源采集器、無線智能電表為骨干節(jié)點(diǎn)，利用無線和有線完美結(jié)合；有線局部采用RS485或MBus總線將多臺計(jì)量表計(jì)連接到無線采集器。無線網(wǎng)絡(luò)局部采用433/470MHz無線傳輸網(wǎng)將多臺無線能源采集器連接到能源網(wǎng)關(guān)。能源網(wǎng)關(guān)使用GPRS/CDMA連接到數(shù)據(jù)中心。6.2無線Mesh自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)無線Mesh自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)各種復(fù)雜、多變的現(xiàn)場環(huán)境，已在各種復(fù)雜環(huán)境和低功耗組網(wǎng)方案中成功使用；它擁有如下特質(zhì)：網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)：超穩(wěn)定mesh網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)擁有30以上鄰居數(shù)據(jù)及信息，具有自我路由修復(fù)能力；自動組網(wǎng)：無線節(jié)點(diǎn)由能源網(wǎng)關(guān)發(fā)啟智能組網(wǎng)，無需現(xiàn)場進(jìn)行設(shè)置，自動增補(bǔ)入網(wǎng)，無需人工干預(yù)；多跳路由：免現(xiàn)場設(shè)置，全智能自動路由、中繼單網(wǎng)支持1024個節(jié)點(diǎn)；跳頻技術(shù)：多信道自動跳頻通信，解決單頻工作時同一頻段的干擾，解決各子網(wǎng)間的互相干擾；網(wǎng)絡(luò)自維護(hù)：新增、減少、更換節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)自動維護(hù)，現(xiàn)場環(huán)境發(fā)生變化導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)變化；響應(yīng)速度：通訊速率為10000bps或以上；極高的系統(tǒng)響應(yīng)速度；支持大數(shù)據(jù)量的傳輸；節(jié)點(diǎn)特殊數(shù)據(jù)的主動上傳；6.3支持測量儀表要求支持以下測量儀表：電表；水表；燃?xì)獗?；冷?熱表；以及其它支持RS485/MBus總線通信接口的測量儀表；6.4數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)備組成無線能源采集器：負(fù)責(zé)將RS485或MBus通信接口數(shù)據(jù)發(fā)送給“能源網(wǎng)關(guān)”，同時接收來自“能源網(wǎng)關(guān)”的采集和控制指令。能源網(wǎng)關(guān)：負(fù)責(zé)將儀表輸出的數(shù)據(jù)匯總，并且將數(shù)據(jù)打包，最后發(fā)送到數(shù)據(jù)中心。6.5數(shù)據(jù)采集硬件性能參數(shù)測量儀表：采用符合國家相關(guān)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的儀表，必須具有唯一或可設(shè)置地址碼，儀表使用RS485通信接口，傳輸速率不低于9600BPS；433/470MHz無線mesh自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸距離：不低于150米(室內(nèi))，1000米〔室外〕；儀表數(shù)據(jù)最大收集頻率：30秒鐘〔表頭讀數(shù)傳輸?shù)侥茉淳W(wǎng)關(guān)〕。系統(tǒng)主要硬件配置7.1能源網(wǎng)關(guān)能源網(wǎng)關(guān)是整個采集系統(tǒng)的樞紐設(shè)備，能源網(wǎng)關(guān)下行通道利用載波/微功率無線自組網(wǎng)技術(shù)與采集器通信，并根據(jù)主站的要求獲取表計(jì)的讀數(shù)、傳輸各種系統(tǒng)的控制命令等，上行通道采用GPRS、3G、以太網(wǎng)等方式，與主站系統(tǒng)的前置機(jī)相連，接受主站下發(fā)的命令，再通過下行通道，發(fā)送給燃?xì)獗砜刂茊卧?。主要的組成局部由：AT91SAM9G25核心模塊，電源模塊，載波/微功率無線自組網(wǎng)模塊，GPRS/CDMA模塊，LCD顯示模塊、外設(shè)等接口。參數(shù)設(shè)置功能：可通過遠(yuǎn)程GPRS、CDMA、以太網(wǎng)通道、本地紅外、RS232、微功率無線或者LCD設(shè)置初始參數(shù)：包括集中器通信參數(shù)以及抄表參數(shù)等。儲存容量：CPU:ARM9AT91SAM9G25，LCD:160*160工業(yè)級點(diǎn)陣液晶，存儲容量滿足本技術(shù)條件的所有功能要求。標(biāo)配128MBFLASH存儲單元。數(shù)據(jù)采集、處理：支持實(shí)時召測功能或根據(jù)設(shè)定的抄讀間隔自動采集各燃?xì)獗淼臍饬?、月凍結(jié)氣量、日凍結(jié)氣量。氣量數(shù)據(jù)保存時帶有時標(biāo)。集中器應(yīng)能根據(jù)設(shè)置的事件屬性，將事件按重要事件和一般事件分類記錄。事件包括集中器參數(shù)變更、抄表失敗、集中器停/上電、時鐘超差等。數(shù)據(jù)補(bǔ)抄、報(bào)警功能：具有補(bǔ)抄功能，集中器對在規(guī)定的抄讀間隔時間內(nèi)未抄到數(shù)據(jù)的燃?xì)獗硐蛑髡景l(fā)送報(bào)警信息。抄表功能：可遠(yuǎn)程或本地設(shè)置和查詢抄表方案，如采集周期、抄表時間、采集數(shù)據(jù)項(xiàng)等。遠(yuǎn)程升級功能：支持主站對集中器進(jìn)行遠(yuǎn)程在線軟件下載升級，并支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳方式。停電數(shù)據(jù)保存：電源瞬時及長時間斷電時，設(shè)備具有數(shù)據(jù)保持措施，數(shù)據(jù)至少保持十年以上；電源恢復(fù)時，保存數(shù)據(jù)不喪失，內(nèi)部時鐘正常運(yùn)行。新一代使用微功率無線Mesh自組網(wǎng)通信的能源網(wǎng)關(guān)，符合國家電網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。綜合了先進(jìn)的微功率無線通信技術(shù)、移動通信技術(shù)、32位RISC嵌入式硬件平臺、實(shí)時LINUX嵌入式操作系統(tǒng)等。本集中器具備遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程升級、主動上報(bào)等功能。具有功能強(qiáng)大、操作簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)方便、可靠性高、存儲容量大、開放性好、性價(jià)比高的特點(diǎn)，能夠滿足在低壓用電信息采集系統(tǒng)中遠(yuǎn)程抄表等方面的應(yīng)用需求，是低壓用電信息采集系統(tǒng)的最正確配套產(chǎn)品。7.2無線采集器無線采集器的作用有兩個：一是向下行節(jié)點(diǎn)提供可控的工作電源；二是對通信線路上的信息進(jìn)行中繼；上行載波/微功率無線自組網(wǎng)技術(shù)，下行可接MBUS總線儀表。每路最多可接32只直讀表計(jì)。無線采集器的下行通信接口通過MBUS或RS485總線與直讀表連接，連接無極性;總線自供電，抗干擾能力強(qiáng)。按照目前設(shè)計(jì)，考慮到系統(tǒng)的穩(wěn)定性，建議采集器每路所能連接的直讀表數(shù)為≤32個。為方便系統(tǒng)的組成及供電，往往在每棟樓或每個樓道配置一臺采集器，以連接整個單元各層的直讀表，M-BUS總線是一種歐洲的2線制總線標(biāo)準(zhǔn)，是專門為消耗測量儀器和記數(shù)器傳送信息而設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)總線標(biāo)準(zhǔn)，一種通訊線路，專門用于遠(yuǎn)程抄表的高可靠性、高速的家用電子系統(tǒng)總線。7.3智能三相電能監(jiān)測裝置既可以用于10kV/6kV配電系統(tǒng)，也可以用于400V/220V配電系統(tǒng)的監(jiān)測。高精度智能電能監(jiān)測裝置采用液晶顯示，帶有標(biāo)準(zhǔn)RS485接口，遠(yuǎn)程PLC或微功率無線抄表接口，支持DL/T645等規(guī)約?？删_測量出三相電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率、功率因數(shù)、電度、諧波含量等多種參數(shù)；7.4智能單相無線電能表高精度智能單相電能表，帶有標(biāo)準(zhǔn)RS485接口，遠(yuǎn)程微功率無線抄表接口，支持DL/T645等規(guī)約?？删_測量出單相電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率、功率因數(shù)、電度、諧波含量等多種參數(shù)；同時支持遠(yuǎn)程費(fèi)控、遠(yuǎn)程拉合閘功能等多種擴(kuò)展功能；7.5智能流量計(jì)7.5.1液體流量計(jì)采用電磁式高精度計(jì)量，實(shí)時計(jì)量表計(jì)，具有RS485Mbus總線遠(yuǎn)程智能接口或Modbus標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，具有密碼功能和防篡改保護(hù)、實(shí)時時鐘和自動