智慧园区能耗监管子系统建设方案.doc

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1、 智慧园区能耗监管子系统建设方案1.1 园区用电管理子系统1.1.1 概述随着计算机的普及和我国信息化建设的发展，管理系统信息化，是现在各个 行业普遍发展的趋势，它的使用已经遍及各行各业。在电力系统更是如此，它不 仅涉及一些常规的管理，更有些行业的特征。针对目前园区内企业用电的使用过 程及用电信息的管理工作己势在必行。本子系统主要功能为企业用电信息实时、自动采集电表数据，自动监控单位 区域（楼栋、片区、用户）的用电信息、并通过图表分析及日、月、年度的环比、 同比报表等方式实时展示，为未来各企业用电考核以及各部门、建筑单元、办公 室用电考核、收费管理创造条件，并提供导出为*.XLS、*.DOC、

2、*.PPTX 或*.PDF 等多种格式文件，为园区用电信息自动上报创造条件。1.1.2 建设目标1、实现实时采集各企业总电表与下属分电表的用电量数据，以及总电表电量与 下属分电表总量的实时对比分析，并可为管理者自动生成日、月、年报表及各种 分析对比图，以及实时的电量损耗分析。 2、实现在线动态用电的分类计量，为今后正确划分生产用电以及办公用电做好 准备。3、实现在线动态用电的分项计量。 实时提供动力、照明、插座、空调、特殊用电的用电量数据，为园区采取行政手段进行用电控制提供准确的、科学的数据。 4、增强办公区域用电规范化，给办公人员或办公部门的定额、定量费用提供可 靠的数据依据。5、 利用自动

3、化控制技术，加强办公用电安全管理，杜绝用电安全事故。1.1.3 建设方案1、平台整体架构Internet客户端防火墙数据库服务器Web服务器管理PC机园区机房GPRS、 CDMA专线（光纤、有 线、电话线）接口程序集中器1. . .集中器n查询终端机采集器. . .采集器采集器. . .采集器各企业（预留接口）总电表各车间分电表办公大楼总表各建筑插座、空 调、照明子表各采集点位PI数 据 库DCS系 统 上 位 机ERP系 统大家 无线采自组网 控网络大家自组网 无线采控网络园区内设立的节能管理监控中心将园区内企业现场读取的能源计量数据通过网 络（有线、无线、GPRS）传至数据库服务器，园区管

4、理人员、企业领导及各部 门依据不同权限可访问数据库服务器，实时查看能耗情况。数据库采用 Oracle 数据库进行存储管理，同时方便将来其他系统扩展使用。2、建设规模节能监管体系的总体架构由架设在“智慧园区监管系统平台”机房中的服务 器（公共资源）、若干个现场采集计量系统组成，各采集计量系统之间通过自行 组织的无线网络进行通讯，设置于专用节能管理监控中心，由园区统一安排专人 管理。1.1.4 系统功能展示1、用电统计（日、月、季、年及某个时间段的能耗数据统计） 包括：企业各生产、办公用电消耗量的逐时、逐日、逐月、逐年及时间段的用电统计数据（数据表格和图形）。园区用电管理系统2、分类能耗统计：分类

5、建筑或建筑物的分类能耗的日、月、季、年及某个 时间段的能耗数据统计（数据表格）。3、分项能耗统计：分类建筑或建筑物的分项能耗的日、月、季、年及某个时间 段的能耗数据统计（数据表格）。4、建筑能耗同比、环比分析：建筑物能耗逐时、逐日、逐月、逐年及时间段的 能耗数据同比分析（数据表格和图形）5、能耗审计为了实现园区节能管理和控制，在电能计量管理系统、给水管网检测系统、 网络预付费电能管理系统等的基础上，通过采用数据融合、数据挖掘及远程动态 图表生成等技术，实时地从能源监管平台的各子系统中提取数据，形成数据综合 分析。通过对海量能耗数据的综合处理与运算，形成各类统计学图表，实时反映 历史能耗对比与未

6、来能耗趋势，从而实现能源指标的合理度评价、能耗走势的科 学预测。它将为节能工作中长期部署提供专家化的决策支持，为减少碳排放，实 现低碳经济和可持续发展提供全面的信息支撑。6、 能效公示公布耗能情况：各企业、各部门、各单独计量单位的用能（水、电）的同比、 环比变化情况。7、实时能耗监测 可对园区各重点用能单位，工况的能耗情况进行监测分析，能随时了解各企业的用能情况，并进行分析指导。从企业的角度能对其自身的能源消耗情况进行 分析。1.2 园区水务管理子系统1.2.1 概述园区智慧水务管理系统：使用物联网技术、短距离无线网络通信技术、及轻 量化云平台技术，建设园区智慧水务管理系统，将园区水务管理实现

7、智能化、精 细化、网络化，达到准确、准时、集中控制等目的，极大的方便了水力资源的管 理。本系统将协助园区、企业实现用水信息智能采集，缴费管理，运用计量数据 自动生成用户用水的日、周、月、年报表，进行同比环比分析、不正常用水（非 正常用水时段大流量用水等状况）报警的安全用水管理网络，大大降低人工成本 和劳动强度，以及错抄、漏抄、人为误抄的情况，减少抄表给单位/企业用户带来的种种不便，并加强了单位/企业用户用水的安全性。从而满足城市智慧化、精细化、网络化管理的要求。1.2. 2 项目意义智慧水务系统对*边境经济合作区建设的价值在于，它将最大程度上提升水 务的管理水平，包括对正常供水、二次供水、管网

8、的抢修、水质安全监测、城市 排涝等。通过建模，充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合边合区运行核心系统的各项关键信息，对供水管网的压力进行更精确的细化计算，不 同的区域将更科学地分配水压，实现管网信息的数字化监管。1.2. 3 系统主要功能帮助自来水公司彻底解决抄表难、错抄、漏抄、人情收费、统计复杂等问 题，提高时效性和准确性。实现远程末端压力监测，完善主水管网压力监测平衡系统。真实的反映各时段用水，为优化供水，提高工作效率提供实时监测数据、 分析图标等信息。提供更加合理的缴费管理功能，减少收费统计人员的工作量，通过网络查 询及短信提醒给予用户更加人性化的服务。减少抄表给单位/企业带来的干

9、扰，使用水管理人员与用户关系更加和谐。通过实时监测与系统报警功能，为用户用水安全及减少浪费提供保障。为水资源管理者提供智能化的管理模式，提高工作效率。1.2. 4 建设方案智慧水务建设包含 2 个系统：单位/企业水务综合管理系统、主管网水平衡 监测系统。一、单位/企业水务综合管理系统1、建设思路 单位/企业是单独的个体，他们的水务管理和居民区是不一样的。居民区内部的水务是委托物业公司管理，这样比较方便。而企业和单位，以及居民社区的主 供水管道的水务还是需要自来水公司来管理，而企业内部则基本实行的是自管模 式，这就需要建设单位/企业水务综合管理系统来对这部分水务进行管理。2、建设内容实现所有的单

10、位/企业以及居民小区总供水管道水表的水量计量与远程抄表 以及压力监测，实现多种缴费模式缴费，使水务管理更加智能化、精细化、网络 化，并保障供水安全，使水务管理更加人性化。为实现上述功能将在单位/企业总供水管道用水计量设备安装，完成智能化水 表、智能化无线水表、水质监测仪表、压力监测仪、网络采集设备等现场设备的 安装。3、建设规模 本系统将完成边合区内各单位的总水表（压力表）及二、三级水表（压力表）安装，同时完成网络传输设备；服务器机房等的建设可统一采用“智慧园区监管 系统平台”建立起来的公共资源，各企业一并搭建好系统云平台。二、主管网水平衡监测系统建设1、建设思路保障供水安全及杜绝水资源浪费。

11、2、系统主要功能3D 水管网信息地图：建立 3D 虚拟水管网地图，把边合区内所有水管网在 地图上面进行展示，方便查询与管理。并在地图上面实时显示水管网状态，兼备 预警报修功能。实时监测：用水实时监测，实时监测各水表 24 小时用水情况。用水明细查询：区域用水明细查询：查询各用水区域某时间段内的用水明 细汇总数据。用水统计：各级用水报表：各用水区域用水数据日、月、年的统计报表。支持数据导出和打印功能。导出格式：PDF、WORD、EXCEL、PPT各级用水报表：各用水区域用水数据日、月、年的统计报表。支持数据导 出和打印功能。导出格式：PDF、WORD、EXCEL、PPT。用水分析：各区域用水分析

12、：包括区域用水对比分析，区域用水逐日、逐月分析，按用水的使用类型、使用属性分析。同比、环比分析：各区域用水同比分析：分为月、季、年同比、环比分析。水流量平衡监测分析：通过下级表示数总和与上级表示数之差，发现水流 失情况；并通过实时监测数据，发现管网漏水路段；也可通过同路段而不同地点 的同级表之差判断该路段的管网是否漏损严重。水压力平衡监测分析1）、一、二级供水管压力实时监测、分析，异常报警，系统自动计算压力衰 减是否正常，生成漏点范围2）、二、三级用水实时监测、分析，异常报警，系统自动计算压力衰减是否 正常，生成漏点范围通过各级压力的实时监测以及系统后台建立的数学模型分析，得出最佳供 水管网口

13、径与压力，并通过及时调整，延长水管网使用寿命。短信管理：系统自动查找到异常状况，通过短信直接发送信息到管理者， 提醒维护处理3、系统结构组成 本系统设备包含各级水表、压力传感器、数据组网采集器、网络中心站，数据组网采集器经 RS485 总线方式采集到远传水表的数据及压力数据，通过*自组 织无线采控网络传输到网络中心站，通过 GPRS 无线方式上传至服务器。4、具体配置压力传感器水表11分管道水表21P下级管道.P压力传感器水表22、下级管道P水表23压力传感器水表1压力传感器水表12分管道P压力传感器下.级.管道P供水主管道P.水表24P水表25下级管道压力传感器P水表漏1N点频发、 重点 监

14、测部位分管道水表1MP压力传感器水表26.下级管道P通过计量设备安装如上图三级计量设备，通过一级水表与二级水表总和、二级水 表与三级水表进行对比，查找差异量。对于漏点频发管道在水管的起末点进行监 测，及时发现泄漏问题。通过各级压力传感器的压力信号，根据供水管径，供水 距离，通过计算正常水压衰减情况的设定，根据压力变化来监测是否存在泄漏现 象。5、建设规模 本项目完成边合区内所有供水管网的水平衡监测，包括网络通讯设备和服务器机房，其中机房及服务器可统一采用“智慧园区监管系统平台”建立起来的公 共资源。1.3 园区供热管理子系统1.1.1 概述随着市场经济的发展，“热”作为需要花钱购买的消费品，已

15、为广大客户认可。 近年来，国家建设部、各地建委也相继颁布了有关推广政策，要求实行采暖分户 计量。国外的热计量经验也表明，按照热量收费的制度是促使客户自觉节能的最 有效手段，据统计，把“大锅饭”式的采暖包费制，改为按实际使用热量向用户收 费，可节能 2030。因此采用按实用热量合理收费，才能调动热和供热两 方面的积极性，进而促进节能和增加供热企业效益。传统供热方式的换热站没有温度补偿控制系统，供暖季节里，操作员只是模 糊的根据室外温度调节换热站温度，室外温度低了供水温度高一点，室外温度高 了，供水温度低一点，无法量化水温与室外温度的关系。一般情况下，在未加温 度补偿控制前，操作员为了保证供暖室温

16、，供水温度均在要求值上限运行，造成 在一段时间内室内温度过高，无法实现：室内温度、供水温度、室外温度的自动 实时数字化调节，从而不可能实现机组经济运行，尤其是在供暖初始和结束期的 2 个月中。1.1.2 建设指导思想一、办公楼实现分时分温供暖 目前园区的供暖系统中，办公区的供暖特性而言，只需实施上班时间供暖，下班时间和节假日只需进行低温防冻运行即可; 由此可节省大量热能。 二、园区内的各建筑物室内设置温度检测一般供暖用户单位，很少预先安装室内温度采集器，了解户内的实际供暖温 度一般都是采用人工上门测量的方式，繁琐之余也会干扰工作。三、供暖系统实现计算机设备运行管理 为使供暖系统想达到理想的节能

17、效果，需加强管理并加大科技投入。数字化的供暖管理系统将所有需要采集和控制的部分全部集中控制，并集中处理、记录、12查询，达到理想的节能效果。 四、安装分户计量仪表在支持供热企业按面积收费的同时，支持按面积和热计量两部制收费的模式。 集成热计量表设备的管理和数据采集相关功能，供热企业可以及时调整全网温度， 通过动态地调节，既能够保证客户的供热质量，又能够实现节能管理，彻底解决 热计量管理的困境。1.1.3 建设方案一、总体架构在设立的节能管理监控中心，将边合区内所属各处现场读取的能源计量数据 通过网络（有限、无线、GPRS）传至数据库服务器，管理人员依据不同权限可 远程访问数据库服务器，实时查看

18、能耗情况。数据库采用 Oracle 数据库进行存储管理，同时方便将来其他系统扩展使用。 二、建设规模 园区供热管理子系统的总体架构由架设在“智慧园区监管系统平台”机房中的服务器（公共资源）、若干个各企业现场采集计量系统（含热量表）、控制单元（含可控电磁阀）组成，各采集计量系统之间通过自行组织的无线网络进行通讯。1.1.4 系统功能一、抄表管理1) 自动抄表 抄表管理是热计量收费的数据基础，而自动抄表是热计量收费系统达到自动化的一个主要特征。自动抄表要求热量表为智能热计量表。部署在小区、楼、户 的智能热计量表，定时将热计量表的参数发送到中继器，最后由集中器通过 GPRS 传输到中心服务器。中心服

19、务器已经初始化设置好了客户基础信息，热计量表基础信息，只需要 把采集到的信息（累积热量、累积流量、累积工作时间、入口温度、出口温度、 采集时间等）保存到关联的客户信息中。2) 手动抄表 对于未集成于系统中或特殊的热计量表数据，也可从原有热计量表厂商到处计量数据，或使用热计量收费系统导出的抄表 Excel 模板，打印出来上门进行抄 表，最后用 Excel 进行热量表数据地导入。最终使所有客户相关的数据都纳入系 统进行统一管理。3) 采集监控 系统根据设定好的采集频率，自动完成数据的采集和入库，并实时地监控集中器、中继器、热计量表的工作状态，对出现故障的设备进行提醒。 二、温度控制的设定在系统软件

20、中可以对每个安装了分户调节系统的区域进行温度设定，温度控 制根据“上限温度”和“下限温度”两个参数进行，当高于“上限温度”或是低 于“下限温度”时，通过电磁阀调节，使室内温度维持在“上限温度”和“下限 温度”之间。三、供热模式的设定1）时间控制：对于办公楼供热可以设定每天的工作时间，比如 8：0017:30， 工作时间之内正常供暖，不在这个时间之内，通过电磁阀调节进行低温防冻方式 运行。同时还有节假日、休息日设置的功能，节假日、休息日以低温防冻方式运行。2）临时规则设置：有时会有一些特殊要求，比如某会议室要求一直开机， 某时间段有工作人员加班等，可通过楼栋管理员联系控制中心进行设置，提供额 外

21、供暖时间。四、状态查询在系统中可以清楚地看到每个热计量表信息包括：表类型、表开启状态、计 量单位、直径、生产厂商、生产时间、使用时间、累积热量、累积流量、累积工 作时间、末次抄表时间等信息。五、统计分析1) 仪表故障分析 同一个热力公司往往会采用多家热量表生产企业的多种类型的热量表产品，这些产品的设计理念，管理方式，产品质量参差不齐。因此在热计量收费系统中， 除了实时监控各仪表工作状态之外，对历史采集的数据，还可以根据厂商、表类 型、时间区段、故障条件进行仪表故障分析，真实反映出热计量表的安装、通讯、 供热/回水问题、热量故障、流量监测故障等情况，从而为供热企业未来产品的选型和数据的矫正做支持

22、。2) 异常数据分析 系统支持对采集的历史数据进行异常数据自动分析，结合户热计量表和楼热计量表的数据，提示有问题的仪表设备，分析偏离值比较大的数值，对有问题的 数据可以进行矫正，让数据切实成为热计量计费的流量数据。3) 热量走势分析 可对单一客户生成热量走势报表，也可查看供热站所管辖的小区和楼的热量走势数据，以及相关整体供热收费和收费率情况。4) 热耗分析 可对同一单元的各个客户进行热量消耗分析，或对某一个客户的热量消耗情况按日期进行走势分析，也可查看供热站所管辖的企业和楼栋的热量消耗情况。1.4 园区供气管理子系统1.4.1 概述园区智慧供气管理系统：使用物联网技术、短距离无线网络通信技术、

23、及轻 量化云平台技术，建设园区智慧供气管理系统，将园区供气管理实现智能化、精 细化、网络化，达到准确、准时、集中控制等目的，极大的方便了供气资源的管 理。本系统将协助供气公司实现用气信息智能采集，缴费管理，运用计量数据自 动生成用户用水的日、周、月、年报表，进行同比环比分析、不正常用气（非正 常用气时段大流量用气等状况）报警的安全用气管理网络，大大降低人工成本和 劳动强度，以及错抄、漏抄、人为误抄的情况，减少抄表给单位/企业用户带来的种种不便，并加强了单位/企业用户用气的安全性。从而满足园区智慧化、精细化、网络化管理的要求。1.4.2 项目意义智慧供气管理系统对*边境经济合作区建设的价值在于，

24、它将最大程度上提 升用气的管理水平，包括对正常供气、管网的抢修。通过建模，充分运用信息 和通信技术手段感测、分析、整合边合区运行核心系统的各项关键信息，对供气管网的用气量进行更精确的细化计算，实现管网信息的数字化监管。1.4.3 系统主要功能帮助供气公司彻底解决抄表难、错抄、漏抄、人情收费、统计复杂等问题， 提高时效性和准确性。真实的反映各时段用气，为提高工作效率提供实时监测数据、分析图标等 信息。提供更加合理的缴费管理功能，减少收费统计人员的工作量，通过网络查 询及短信提醒给予用户更加人性化的服务。减少抄表给单位/企业带来的干扰，使用气管理人员与用户关系更加和谐。通过实时监测与系统报警功能，

25、为用户用气安全及减少浪费提供保障。为气资源管理者提供智能化的管理模式，提高工作效率。1.4.4 建设方案智慧供气管理系统建设包含 2 个系统：单位/企业用气综合管理系统、管网 泄露监测系统。一、单位/企业用气综合管理系统1、建设内容 实现所有的单位/企业以及居民小区总供气管道与各级分支气表的气量计量与远程抄表，以实现多种缴费模式缴费，使供气管理更加智能化、精细化、网络 化，并保障供气安全。为实现上述功能将在单位/企业总供气管道及各级分支气表进行用气计量设 备安装，完成智能化气表、智能化无线气表、网络采集设备等现场设备的安装。3、建设规模 本系统将完成边合区内各单位的气表安装，同时完成网络传输设

26、备、服务器机房等的建设，并搭建好系统云平台。 二、主管网气平衡监测系统建设 1、建设思路实时监测供气主管网的气量平衡及压力平衡，及时发现管网破损漏水现象，保障供气安全及杜绝资源浪费。2、系统主要功能3D 水管网信息地图：建立 3D 虚拟气管网地图，把边合区内所有气管网在 地图上面进行展示，方便查询与管理。并在地图上面实时显示气管网状态，兼备 预警报修功能。实时监测：用气实时监测，实时监测各气表 24 小时用气情况。用气明细查询：区域用气明细查询：查询各用气区域某时间段内的用气明 细汇总数据。2用气统计：各级用气报表：各用水区域用气数据日、月、年的统计报表。 支持数据导出和打印功能。导出格式：P

27、DF、WORD、EXCEL、PPT各级用气报表：各用气区域用水数据日、月、年的统计报表。支持数据导 出和打印功能。导出格式：PDF、WORD、EXCEL、PPT。用气分析：各区域用气分析：包括区域用气对比分析，区域用气逐日、逐月分析，按用气的使用类型、使用属性分析。同比、环比分析：各区域用气同比分析：分为月、季、年同比、环比分析。气流量平衡监测分析：通过下级表示数总和与上级表示数之差，发现天然 气流失情况；并通过实时监测数据，发现管网漏气路段；也可通过同路段而不同 地点的同级表之差判断该路段的管网是否漏损严重。3、系统结构组成 本系统设备包含各级气表、数据组网采集器、网络中心站，数据组网采集器

28、经 RS485 总线方式采集到远传气表的数据及压力数据，通过*自组织无线采控网 络传输到网络中心站，通过 GPRS 无线方式上传至服务器。44、具体配置气表11分管道气表22下级管道.、下级管道供气主管道总气表1气表12.分管道气23表气表24下.级.管道气表漏1N点频发、重点 监测部位分管道气表1M气表252气6 表下级管道.下级管道通过计量设备安装如上图三级计量设备，通过一级气表与二级气表总和、 二级气表与三级气表进行对比，查找差异量。对于漏点频发管道在管道的起末点 进行监测，及时发现泄漏问题。通过各级压力传感器的压力信号，根据供气管径，供气距离，通过计算正常气压衰减情况的设定，根据压力变化来监测是否存在泄 漏现象。5、建设规模 本系统将完成边合区内各单位的总气表（压力表）及二、三级气表（压力表）安装，同时完成网络传输设备；服务器机房等的建设可统一采用“智慧园区监管 系统平台”建立起来的公共资源，各企业一并搭建好系统云平台。