高校综合能源技术方案设计.pdf
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1、能能源源管管理理系系统统(杭杭州州某某高高校校)技技 术术 文文 件件目目录录一、建设目标.1二、设计依据与原则.31、设计依据及规范.32、设计原则.4三、能源管理系统设计方案.51、系统简介.52、系统功能.53、系统方案架构图.73.1 A 楼E 楼能源管理系统网络架构图.73.2 教学楼、行政楼能源管理系统网络架构图.83.3 1#楼4#楼能源管理系统网络架构图.9四、系统组成.111、硬件系统.111.1 电表.111.1.1 电表的配置.111.1.2 电表功能特点.111.1.3 电表接线.121.2 水表.141.2.1 水表的配置.141.2.2 水表功能特点.141.2.3
2、 水表接线.151.3 非接触式 IC 卡读卡器.161.3.1 非接触式 IC 卡读卡器配置:.161.3.2 技术参数.161.4 网络接口.171.4.1 网络接口配置.171.4.2 网络接口功能.171.5 专用网络接口.181.5.1 专用网络接口配置.181.5.2 专用网络接口产品特点.181.6 监控中心配置.182、软件系统.192.1 系统软件构件.192.1.1 数据采集子系统.192.1.2 数据处理子系统.192.1.3 数据分析展示子系统.192.1.4 信息维护子系统.192.1.5 能量计费子系统.192.1.6 费用查询子系统.192.1.7 集成相关子系统
3、.202.2 配置功能描述.202.2.1 用户登录.202.2.2 用户及权限管理.212.2.3 数据中心.212.2.4 建筑群信息.212.2.5 建筑信息配置.222.2.6 建筑扩展信息.242.2.7 表计参数信息.242.2.8 水、电表使用信息.252.2.9 数据采集器.252.2.10 建立表档案.262.2.10 抄表信息.262.2.11 欠费查询.272.2.12 消费记录.272.3 数据监测.282.4 能耗统计.282.5 报表统计.31五、系统设备技术指标.331、建筑能耗监测系统软件检测报告.332、系统技术指标.38六、系统特点.391、模块化设计.39
4、2、系统兼容.393、多样存储.394、应用方式简单.395、安全性高.396、汇总与统计方式多样化.39七、售后服务内容.401 售后服务组织.402 售后服务承诺.412.1 质保期.412.2 维修响应时间.412.3 维修保养费.413 质保期内售后服务.423.1 定期回访.423.2 热线支持服务.423.3 现场故障维护.423.4 应急服务.434 质保期外售后服务.434.1 热线支持服务.434.2 现场故障维护.434.3 应急服务.435 保障措施.435.1 技术保障.435.2 人员保障.435.3 协作关系保障.445.4 应急保障.445.5 安心保障.446
5、服务承诺.447 其他服务承诺.457.1 安全责任承诺.457.2 设备寿命保证.457.3 备品备件及工程文档承诺.45南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持:025-862815691一、建设目标一、建设目标通过分类计量装置的安装建设最终实现对高校用水、用电的用能实时监测,主要通过分配于各能源消耗末端的终端采集设备,完成对能耗数据的基础采集,再综合运用现场总线、校园网等多种通讯方式上传至 NTS-BECM 建筑能耗监测系统软件,对建筑能耗进行分类、分时段记录,找出现在建筑中用能不合理的环节实现管理节能,并以此指导其合理用能与节能技改。主要涉及的终端采集设备包含:1、单相电子式网络电能表2
6、、网络水表(冷)3、网络水表(热)4、现场网络接口项目达到的建设目标:(一)对建筑实施能耗分析1、对建筑按照用能属性进行分类能耗分析2、对建筑能源装机容量进行评估3、进行建筑能耗分析(二)建筑能效管理提供技术经济分析1、对建筑进行能效的经济分析2、对建筑进行能效的能量分析3、对建筑进行能效管理中的能源价格因素进行分析(三)对本地建筑提供基础数据1、记录建筑固有的能效信息2、记录增加系统对整个建筑能效的作用信息3、记录建筑用能情况与用能特点信息(四)建筑能效系统实施评估、优化1、对建筑能效优化指标进行评估2、对建筑进行建筑能效评估3、提供建筑用能改造的路径优化建议(五)提供建筑节能诊断1、对当前
7、建筑用能情况进行诊断2、对当前建筑可控性进行诊断南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持:025-8628156923、对评估结果进行诊断4、对能耗异常报警信息进行诊断(六)确定建筑能效管理系统定位1、确定建筑能效管理系统的范围2、确定建筑重点用能类型3、确定建筑重点用能区域4、确定建筑重点能耗控制方向(七)水、电计费1、随时查看网络表计的度数2、监测用户的异常用电量、水用量3、电费分时计量4、多种费用查询方式(八)有效切断欠费能源供给1、切断欠水费的宿舍供水2、切断欠电费的宿舍供电南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持:025-862815693二、设计依据与原则二、设计依据与原则建筑能源管理
8、系统是在住房和城乡建设部制定的 国家机关办公建筑和大型公共建筑能源管理系统技术规范的出台后完成设计和开发的。因此,设计依据充分、技术标准正确,并且为节能减排提供了预留接口。1 1、设计依据及规范、设计依据及规范在设计系统解决方案和项目实施过程应遵循国家、省、市有关部门的相关规定及下列标准和规范:民用建筑能耗数据采集技术标准高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则高等学校校园建筑节能监管系统运行管理技术导则高等学校校园建筑能耗统计审计公示办法高等学校校园设施节能运行管理办法关于加强国家机关建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见国家机关办公建筑及大型公共建筑能源审计导则国家机关办公建筑及大型公共
9、建筑分项能耗数据采集技术导则楼宇分项计量设计安装技术导则国家机关办公建筑及大型公共建筑分项能耗数据传输技术导则国家机关办公建筑及大型公共建筑数据中心建设与维护技术导则国家机关办公建筑及大型公共建筑分项能源管理系统验收技术导则多功能电能表通信规约DL/T 645-2007电能计量装置技术管理规程DL/T 448-2000电测量及电能计量装置设计技术规程DL/T 5137-2001电能计量装置安装接线规则DL/T 825-2002户用计量仪表数据传输技术条件CJ/T 188-2004自动化仪表工程施工及验收规范GB50093-2002低压配电设计规范GB50054-95数据通信基本控制规程GB/T
10、3453-1994信息处理系统 开放系统互连 基本参考模型GB/T9387-1995设备可靠性试验总要求GB5080.1-86南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持:025-8628156942 2、设计原则设计原则技术实现方案必须遵循以下原则:可靠性该系统有稳定、可靠的运行系统。设计时充分考虑了后备以及灾难恢复系统,使整个系统在出现故障时能够提供客户服务,并能很快的排除故障正常运行。可扩展性“系统”设计时按最经济的原则,设计了一个扩展性很强且在扩容升级时浪费最少的系统。系统根据高校用电系统的结构特性,充分考虑了建筑物及部门组织结构用电特点,构建标准化的用电管理机制和系统结构流程。“系统”构建
11、时具备可在其他楼宇和组织结构使用所应用的可扩展性,便于在园区其他应用场合推广。开放性该系统设计遵循开放性原则,能够支持多种硬件设备和网络。网络系统、数据库系统和通信枢纽采用标准数据接口,具有与其他信息系统进行数据交换和数据共享的能力,支持用户为实现智能校园进行后期改造。安全性、可维护性系统对数据的安全性给予高度重视,采取了防范措施防止非法入侵。另外,对外部员工以及调度客户加强权限控制,避免用户能够操作到超越权限的数据。提供系统自恢复功能。实时性、并行性考虑到采集点的数量,系统采用了传输速度快的网络设计,保证信息数据的及时有效;同时系统避免采用轮巡的方式进行点点操作,系统具备自动并行数据上传和对
12、多个远程采集点并行数据获取的功能。适应性软件系统具有良好的适应性,以适应用户管理模式改变的需要。经济性在满足功能需求的前提下提高经济性,充分考虑降低初期建设投资、运行费用和维护费用。南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持:025-862815695三、能源管理系统设计方案三、能源管理系统设计方案1 1、系统简介、系统简介能源管理系统是指通过对国家机关办公建筑和大型公共建筑安装分类和分项能耗计量仪表,采用远程传输等手段及时采集能耗数据,实现重点建筑能耗的在线监测和动态分析功能的硬件系统和软件系统的统称。南京天溯自动化控制系统有限公司(以下简称天溯公司)研制的建筑能源管理系统利用现代化通讯技术、嵌
13、入式技术和大型数据库技术,实现对建筑进行能耗数据采集、分析、处理、能耗在线监测、动态分析,加强建筑节能运行管理,实现能耗采集、能效测评、能耗统计、能效公示、节能服务等各项重要工作。建筑能源管理系统主要包括 2 大子系统,即能耗数据采集子系统(包括:数据来源层、数据采集层、数据传输层)、能源管理管理应用子系统(包括:数据中心/中转站、web 服务器)。2 2、系统功能、系统功能天溯公司研发的建筑能源管理系统严格遵守 国家机关办公建筑和大型公共建筑能源管理系统导则规定,方案设计合理,系统功能齐全,可广泛应用于各种场合的水、电、燃气、燃油、流量、压力等的能源管理,满足国家住房和城乡建设部对国家机关建
14、筑和大型公共建筑能源管理系统的要求。主要实现功能如下:系统广泛采用图形化显示方式,在监测、统计、分析时,可选择饼形图、柱状图以及折线图等方式直观显示结果。系统实时采集水、电等各种能耗数据。系统实时监测供电回路的用电量。系统自动采集各分类分项能耗数据,并自动存储于数据库。系统采用了拥有自主知识产权的核心监测设备“数据采集器”。系统具备完善的查询、检索功能,查询检索条件可选。系统具备完善的统计分析功能,可对分类分项能耗数据进行统计分析。系统具备完善的报表生成及打印功能,可按不同的条件生成各种监测报表。系统对计量数据可采用能耗量/Y&M2以及能耗量/Y&P 的指标衡量能耗。系统实时监控所有设备(计量
15、表计、数据采集器、网络状态)的运行状况。南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持:025-862815696系统可对各种计量表计、数据采集器、网络参数、建筑状况以及人员进行配置。系统自动生成上报数据,可根据上一级数据中心的要求自动完成数据的上传。定时/人工控制功能。南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持:025-8628156973、系统方案架构图、系统方案架构图3.13.1 A A 楼楼EE 楼能源管理系统网络架构图楼能源管理系统网络架构图南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持:025-8628156983.23.2 教学楼、行政楼能源管理系统网络架构图教学楼、行政楼能源管理系统网络架构图南京
16、天溯自动化控制系统有限公司技术支持:025-8628156993.33.3 1#1#楼楼4#4#楼能源管理系统网络架构图楼能源管理系统网络架构图南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持:025-8628156910如上图所示,能源管理系统主要是对现场的用水、用电等设备加装计量装置,对能耗量进行实时测量,包括有电力仪表、水表等,经数据采集装置将数据上传给数据采集服务器,数据采集服务器再将实时数据进行统一的处理,最后通过互联网将其上传到数据中心,包括省/市级数据中心、也可上传到国家级数据中心,对数据进行存储、展示,并将超出国家标准用量的能耗数据所对应的能耗种类采取相应措施实行节能降耗处理。整个建筑能
17、源管理系统解决方案主要由三层组成:设备层、网络层、监控层。设备层设备层仪表负责采集系统需要的数据,并对原始数据进行预处理,然后等待系统查询上送,将相应数据上送至数据采集器;常见的仪表主要有:水表、电表等。网络层由通讯总线和数据采集器组成,数据采集器与监控系统相独立,采用基于嵌入式的平台,能与现场各种智能仪表通讯;同时也提供远传功能,能够向两个及以上的数据中心收发数据。通讯总线对智能仪表采用总线 RS-485,以总线方式组成分布式结构,便于扩充和维护;与监控系统的通讯采用以太网方式。已内置当前常用的协议,通过简单的设置即可应用;同时,软件已为协议扩充搭好了框架,适应不同厂家的特殊协议。监控层:监
18、控系统由数据采集器、数据采集服务器、打印机构成,具备以下功能,并能根据客户的要求,增加特殊的模块。能耗数据采集数据分类与汇总数据统计数据分析数据展示实时监测数据远传南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持:025-8628156911四、系统组成四、系统组成建筑能源管理系统由软、硬件两部分组成。硬件部分主要是由用户表计(电表、水表)、网络接口、能耗数据采集工作站及其他一些网络设备构成(主网络接入校园网,交换机、路由器为甲供)。软件部分采用 B/S 架构,主要是由数据采集系统、数据处理系统、数据展示系统、数据上传及接收系统、基础信息维护系统构成。1 1、硬件系统、硬件系统本工程系统硬件组成包括:用
19、户表计(电表、水表)、非接触式 IC 卡读卡器、网络接口能耗数据采集工作站等设备。1 1.1.1 电表电表1.1.11.1.1 电表的配置电表的配置本系统中的电表采用南京天溯的 NTS-8694 型电表,总共 4752 块。详细配置如下:A 楼E 楼共 2907 块;教学楼、行政楼共 312 块;1#楼4#楼共 1533 块。1.1.21.1.2 电表功能特点电表功能特点主要功能和特点:主要功能和特点:IC 卡为射频式 IC 卡。预付费:一表一卡,先买电,后用电,剩余电量不足断电报警,提示用户及时购电。电量用完,自动断电。过电流保护:负载电流超过电表所允许的最大电流时,电表自动断电保护。抄表卡
20、集中抄表和用户卡自动回抄电表信息。按总、尖、峰、平、谷分别累计、储存有功电能。电表自带 RS-485 通讯接口,可接入能源管理系统。南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持:025-8628156912数字显示:LCD 轮显剩余电量和累计用电量,清晰直观。故障自检功能(电池、电表、通讯、时钟和电能方向)。主要技术指标:主要技术指标:执行标准:GB/T18460.3-2001额定电压:220V标定电流:5(20)A;10(40)A;15(60)A准确度:1.0 级,2.0 级启动电流:0.4%Ib潜动:电表有防潜动逻辑电路显示方式:液晶数字显示外形尺寸:168mm*111mm*62mm1.1.31
21、.1.3 电表接线电表接线根据高校的实际情况,电表可集中安装在楼层弱电间或分散安装在宿舍及教室、办公室内。各个楼层的电表 485 通信线串联接制网络接口。单电表接线:单电表接线:南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持:025-8628156913多电表接线图:多电表接线图:电表与电表及楼层网络接口之间电缆采用 RVVP2*1.0 电缆以手拉手方式连接。电表的电源输入及输出根据实际用电负荷考虑选线。各楼层网络接口采用以太网接口接入校园网。楼层网络接口分两路 RS485 接口。每路 RS485 接口可接 32 块电度表。网络接口模块的电源就地取电。南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持:025-8
22、6281569141 1.2 2 水表水表1 1.2.12.1 水表的配置水表的配置本系统中,冷水表共 4133 块,热水表共 1226 块。详细配置如下:冷水表:A 楼E 楼共 2907 块;1#楼4#楼共 1226 块。热水表:1#楼4#楼共 1226 块。1 1.2.22.2 水表功能特点水表功能特点使用逻辑加密射频卡,保证数据安全可靠。水表无需外接电源,采用长寿命锂电池供电,通过水流。整体结构采用全密封,一体式设计,可防水、防潮、防凝露、防震动、防尘。主要技术指标:执行标准:CJ/T133-2007静态工作电流:6uA精度等级:B 级工作电压:3V口径:15mm外形尺寸:164mm*8
23、5mm*115mm最大流量:3m3/h常用流量:1.53 m3/h分界流量:0.123/h最小流量:0.033/h南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持:025-86281569151 1.2.32.3 水表接线水表接线水表与水表及楼层网络接口之间电缆采用 RVVP2*1.0 电缆以手拉手方式连接。各楼层网络接口采用以太网接口接入校园网。楼层网络接口分两路 RS485 接口。每路 RS485 接口可接 32 块水表。网络接口模块的电源就地取电。南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持:025-86281569161.31.3 非接触式非接触式 ICIC 卡读卡器卡读卡器1.3.11.3.1 非接
24、触式非接触式 ICIC 卡读卡器配置卡读卡器配置:非接触式 IC 卡读卡器只需要在监控主机处配置,共 3 套。IC 卡读写器系列是一款简单、易用、稳定、低成本、高性能实用的 13.56MHz 非接触式IC 卡读写器,通过 RS232 串口实现同 PC 机及相关设备得连接,产品支持 ISO14443 TYPEA/B标准非接触式 IC 卡读写随机提供各种平台的驱动开发包,提供各种丰富、完善的接口函数(动态链接库 DLL)以及二次开发包。1.3.21.3.2 技术参数技术参数频率:13.56MHz,支持 ISO14443 TYPE A/B支持卡型:支持符合 ISO14443 Type A,Type
25、B 的非接触智能卡,如:MifareS50,Mifare S70,MF1ICL10,Mifare Pro,Mifare desfire,Mifare ultralight、SLE44R31、SLE6-6cl 系列、AT88RF020、华虹 1102 等操作系统:Windows 98,Me,2K,XP,2003 及 Unix 和 Linux通讯接口:串行通讯接口 RS232(标准 ESD 协议)。供电:USB 电源供电状态显示:LED 指示灯,指示电源或通讯状态连接电缆:额外附 1.5m 长 RS232 串口通讯线环境温度:3560电源:USB DC-5V相对湿度:15%85%RH最大功耗:10
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