能源管理系统技术规范书-机电研发.pdf
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1、1一、一、能源管理系统能源管理系统1.1 总则总则说明说明A.本章说明中新天津生态城公屋展示中心能源管理系统的供应和安装所需之各项技术要求。B.系统施工应完全符合能源管理系统设计、施工及验收等规范。C.本项目能源管理平台监测范围:整个公屋展示中心电、水、集中供冷、集中供暖、等能耗计量及分析管理。D.本项目在中控室内设置一套 EnergyView 能源管理平台,实现整个建筑总体能耗分析管理;E.能源管理平台通过其他子系统实现照明控制、楼宇控制系统等的联动控制,各子系统需要预留 RJ45 通讯接口和提供 OPC 通讯协议。F.光伏能耗预警系统由能源管理平台软件通过二次开发,实时动态分配控制管理;实
2、现与太阳能光伏发电控制子系统联动控制,实现建筑零能耗运行体系。G.其他系统分别通过标准的 OPC 协议将能耗数据上传给监控中心EnergyView 能源管理平台。H.本系统采集系统参数包括微网系统参数、变配电监控子系统参数、灯控电流反馈所提供的各回路能耗参数、用电远传计量子系统、空调控制子系统参数、用水能耗计量参数、照明智能控制系统、重点设备能耗监测参数等。I.本系统能源能耗数据分别从本项目已建成的各系统中通过开放的接口协议网络独立获得。J.变配电监控子系统参数包括:高、低压开关柜内微机综保装置、多功能电表、楼层配电箱内远传电表,用电能耗通过变配电监控系统上传给能源管理系统。2K.用水量监测参
3、数包括:生活给水、中水、商业用水收费部分(具体水表数量参见弱电说明),用水能耗通过远传计量水表和商业用水收费系统上传给能源管理系统。L.空调控制子系统参数包括:主管道干管能量计量、功能区独立能量计量等,通过空调控制系统上传给能源管理系统,(具体能量表计量数量参见弱电说明)。M.供暖能耗监测参数包括:供暖总管、功能区域生活热水、空调热水等,供暖能耗通过远传计量仪表上传给能源管理系统。N.重点设备监测参数包括:电梯、水泵(给水泵组、中水泵组、空调水泵)等大型耗能动力设备进行重点能耗监测,通过远传计量表计上传给能源管理系统。作为辅助灯控系统的各回路能耗监测参数也要上传给能耗管理系统。2.1 系统概述
4、系统概述建立中新天津生态城公屋展示中心建筑能耗分项计量实时监测系统,本项目采用 EnergyView 能源管理平台软件,对中新天津生态城公屋展示中心的建筑能耗进行实时监测、分析和管理,有利于提高中新天津生态城公屋展示中心的管理运行水平和用能效率,达到科学管理、高效运行、减少浪费的目的,实现本项目零能耗建筑标杆工程。本项目系统建设设备主要实现建筑能耗监测和建筑能耗数据的采集、传输、存储保护、远程控制功能,并对能耗数据进行分类、分项、分户的分析。中新天津生态城公屋展示中心建筑能耗分项计量实时监测系统是集成总线通讯技术、嵌入式开发技术、传感器技术、Intranet/Internet 网络技术、多媒体
5、监控技术、Web GIS 技术、Web Service 软件技术、数据库技术等于一体的大型数据综合管理系统。系统应能提供管理者、各级能耗内部用户、浏览者访问的网络通道,搭建一个合理、高效的信息传输平台、管理平台,并建设一个良好的安全保障体系来保证本系统的安全。中新天津生态城公屋展示中心建筑能耗分项计量实时监测系统主要完成对3中新天津生态城公屋展示中心的建筑能耗进行实时监测和分类、分项、分户计量;能源数据可稳定、精确采集与存贮;计量数据可远程传输;能够对计量数据查询、统计与分析;计量数据可以通过专网或公网供客户端登陆查询。本工程设置独立的能耗动态监测(管理)系统,合理安装分类(能源种类划分,如:
6、电、水、光伏等)和分项(能源用途划分,如:空调用电、动力用电、照明用电等。)能耗计量装置,采用远程传输等手段及时采集能耗数据,通过有关硬件系统和软件系统实现建筑能耗的在线监测和动态分析功能。系统用能计量范围:保证建筑物运行的电、水、冷热源(集中供冷、供热)、太阳能光伏发电、可再生能源等。其中电能表安装位置为:变配电所高、低压配电柜内、照明、动力配电箱(柜)内、各功能分区分配电箱进线处等等。冷热水表、冷热量表安装位置主要安装于水泵房、冷冻站内及室外等处。(1)目前,中新天津生态城公屋展示中心的能耗数据监测点包括:变配电室多功能仪表,远传电表、远传水表、远传热量表,通过数据采集传输器传输至能源管理
7、平台数据中心。(2)在能源管理平台数据中心设置监测控制机柜,安装服务器、操作系统和数据库软件,并安装国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗分项计量实时监测应用软件(包括:能耗数据采集及数据处理软件、能耗在线监测信息管理软件、能耗数据分析及展示软件),可通过公网供客户端查询;本项目软件采用EnergyView 能源管理平台软件,需满足和遵循国家、省、市有关部门的相关规定及下列标准和规范,在大型建筑或同等项目中成功应用业绩,并提供合同复印件,原件备查。(3)在服务器预留公网传入接口,在软件中预留扩展空间,为下一步纳入到市级公共机构能源消耗监测平台建设预留空间。3.1 技术规范技术规范投标单位在设计系统
8、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:1)国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据采集技术导则42)国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据传输技术导则3)国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统楼宇分项计量设计安装技术导则4)国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统数据中心建设与维护技术导则5)国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设、验收与运行管理规范6)电子计算机机房设计规范GB 50174-937)民用建筑电气设计规范SJ/T 16-908)电子设备雷击保护守则GB 7450-879)电气装置安装工程施工及验收
9、规范(GBJ232-82)10)建筑设计防火规范(GBJ 116-88)11)商业建筑物电信布线标准TIA/EIA 568A12)商业建筑物电信基础结构管理标准TIA/EIA 60613)商业建筑物电信接地和接线要求ANSI/TIA/EIA 60714)信息技术用户房屋的综合布线ISO/IEC 1180115)建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范GB 50312-200016)(国信办)电子政务信息安全等级保护实施指南17)计算机信息系统安全保护等级划分准则GB 17859-199918)计算机信息系统安全等级保护网络技术要求GA/T 387200219)计算机信息系统安全等级保护通用技术要求
10、GA/T 390200220)以上技术要求与规范是主要依据,要求但不仅限于以上内容依据。4.1 系统构成系统构成中新天津生态城公屋展示中心建筑能耗分项计量实时监测系统由监测建筑中的各计量装置、数据采集器、数据中心组成。(1)计量装置:是用来度量电、水、热(冷)量、燃气等建筑能耗的仪表及辅助设备。5(2)智能数据采集器:是在一个区域内进行电能或其它能耗信息采集和处理的设备。它通过信道对其管辖的各类表计的信息进行采集、校验、处理和存储,并通过有线或无线方式与数据中心交换数据。(3)数据中心:采集并存储其管理区域内监测建筑的能耗数据,并对本区域内的能耗数据进行处理、分析、展示和发布。数据中心需要能提
11、供足够的数据保存空间,保证数据的安全,提供数据处理和访问的能力。能耗监测系统每 5分钟采集一次数据,每个计量表一次数据量按 200 字节的数据量计算,按中期10 年的数据储存量确定数据服务器容量和网络服务器访问量以及互联网连接速率。(4)其他线材和辅助材料本项目中的其他线材和辅助材料均要求正规产品,符合国家相关标准。5.1 功能要求功能要求中新天津生态城公屋展示中心建筑能耗分项计量实时监测系统,系统应实现访问控制,用户权限分级管理,数据处理(加减归类,上报),数据备份,通信管理等功能。系统预留接口,可以接入市级公共机构建筑能耗数据。(1)数据采集和传输建立数据采集服务与数据采集服务器的连接,对
12、建筑内部的数据进行接收和存储。数据采集服务器能够接收来自多栋建筑的多个数据采集器的管理。对数据采集器进行采集周期等的配置,向数据采集器发送查询命令,数据采集器在连接到数据采集服务时数据采集服务能够配置数据采集器的相关可配置参数。数据采集通讯程序应符合国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据传输技术导则。数据远传应使用基于 IP 协议的数据网络,在传输层使用 TCP 协议。数据远传时建立 TCP 监听,响应数据采集器发起的对数据中心的连接,TCP建立后保持常连接状态不主动断开。响应数据采集器定时向数据中心发送的心跳连接包,发送周期可配置(建议3 分钟),以保持与数据中心之间的连接。
13、超过 30 分钟没有收到心跳包则连6接断开。数据采集器重新发起到数据中心的连接,连续 3 次发起失败则网关进行一个心跳发送周期的等待再发起对数据中心的连接。TCP 连接建立后响应数据采集服务器向数据中心采集服务发送的身份验证请求,数据中心采集服务在接收到请求后产生一个 16 字节长度的随机序列发送到数据采集器。数据采集服务将本地计算的 CRC/MD5 值和远程返回的CRC/MD5 值进行比较,比较不一致说明身份验证不通过则采集服务发送 fail的错误包给数据采集器,并断开与数据采集器的连接。数据中心数据采集服务解析数据采集器发来的数据。如果数据采集服务接收数据包成功后,数据中心数据采集服务发送
14、接收成功的数据包反馈给数据采集器进行下一次的数据包接收。身份验证完成后,数据中心通过心跳包对数据采集器进行授时,并校验数据采集模式。数据采集服务应能响应数据采集器发送的断点续传数据包。数据采集服务应能响应数据采集器发送的故障信息。数据中心支持对数据采集器发配置信息。(2)数据保存对系统采集得到的数据进行存储,存储容量应能满足中期规模 10 年的数据存储量。(3)数据展示查看监测数据:可以随时查看实时监测数据与历史监测数据。对于实时监测数据,可通过系统提供的多个界面查看当前的实时监测数据。对于历史监测数据,可通过历史数据浏览功能查看数据及曲线,进行趋势分析。绘制图表:可对楼内各功能区组合、复合条
15、件筛选出的功能区组合等按时间条件(按日、按月、按季、按年、按指定的一段时间等)对每种监测因子同时绘出图表,支持比较和数据统计(最大、最小、平均、方差等)。支持多种图表类型,包括柱图、折线图、平滑曲线图、饼图、趋势图、堆积图等以及对应的三维视图方式;支持图表的立即打印输出,或导出为多种通用图片格式。报表管理:可对整个楼宇、各功能区组合、复合条件筛选出的单位组合等按7时间条件(按日、按月、按季、按年、按指定的一段时间等)同时对多种监测因子生成数十种报表。可由用户提供报表的格式进行定制。支持单独或批量打印报表,支持报表导出为 Word、Excel、RTF 等通用格式文件。(4)联动控制本项目能源管理
16、系统必须实现各子系统远程控制,与各子系统联动机制;配有智能照明控制子系统,EnergyView 能源管理平台通过照明控制和反馈电流采集,实现照明系统控制和数据采集,考虑采集和控制会影响总线速率,在设计总线分配时,需考虑总线上减少设备,增加照明控制总线的速率和稳定性。(5)软件二次开发功能本项目考虑与太阳能光伏发电系统的联动,实现能耗预测和光伏发电动态分配控制功能,光伏发电能耗预警机制,通过计算值理论预警值,行业标准值及项目经验值;本项目 EnergyView 能源管理平台二次软件开发中考虑在运行中通过实时光伏数据及光照时间等其他因数,实现能耗预警和控制,达到光伏发电耗能动态分配控制要求。(6)
17、三维展示能源管理平台软件实现 3D 建筑模型展示功能,通过整体建筑到各层各房间内三维立体动态 3D 模型展示,完全和实际建筑一致;软件界面展示整体 3D 建筑图,显示总体能耗数据;能源管理平台软件通过建筑平面图/3D 模型图,展现本项目建筑的各层的楼层剖面图及各层分区区域,并显示各能耗数据,展示各区域监测点位置、数量、用能数据和设备状态等。(7)数据补调传输网络临时故障时,数据采集器可将采集到的数据进行解码校验后,打上时间标签,保存在本地的存储单元中。在网络中断期间,数据采集器会定期监测网络状态,一旦发现网络连接成功,将主动把本地存储的数据重新上传到数据中心。上位机也可主动下发指令,检查数据缺
18、失情况,以及发起数据补调要求。上位机对补调数据同样进行数据校验、审核,并对正确的数据进行后续运算处理。(8)报警设置报警可根据不同的监测对象分别进行设置,如设置上限、下限、指标内报警、8超出指标报警、累积量报警、瞬时量报警、时间段平均值报警等。当发现报警数据时,将以日志、短信、声光等多种方式发处报警信号。报警周期方面同样可以灵活定制,系统对连续的报警将进行智能区分;当警报消除后,系统将及时做出反应。报警方式包括:可支持 GIS 平台上的位置信息闪烁报警;滚动信息报警;短信报警:记录每个负责人的联系方式,设定报警规则后,当触发报警时,相应的负责人会通过手机短信接收到报警信息。该功能可以设置为定制
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