能源計量系統(tǒng)解決方案參考模板

1、武漢宜家 能耗計量系統(tǒng)方案1 / 29目 錄1項目概況11.1 項目概況11.2 項目需求分析11.3解決方案22系統(tǒng)設(shè)計32.1設(shè)計依據(jù)32.2 總體設(shè)計原則32.3 能源管理系統(tǒng)涉及范圍42.4設(shè)計方案及系統(tǒng)架構(gòu)說明52.5系統(tǒng)硬件與軟件擴(kuò)建方法82.6系統(tǒng)在環(huán)境方面的要求82.7故障恢復(fù)能力82.8艾科優(yōu)勢93 產(chǎn)品介紹103.1 數(shù)據(jù)集中器SDC103.2 能耗數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)DCM113.3 組合式熱量表124 艾科綜合能耗計量管理系統(tǒng)介紹154.1系統(tǒng)簡介154.2系統(tǒng)優(yōu)勢154.3系統(tǒng)架構(gòu)154.4部分功能展示174.4.1儀表型號管理174.4.2儀表管理與控制174.4.3空調(diào)單

2、價核算184.4.4收費(fèi)打單184.4.5自定義能耗分析功能194.4.7用能監(jiān)測與報警204.4.8設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與控制204.4.9能耗指標(biāo)監(jiān)管214.4.10能耗預(yù)測211項目概況1.1 項目概況1.2 項目需求分析武漢宜家購物中心，項目在能耗管理方面主要存在以下需求：1 該項目采用能源管理系統(tǒng)進(jìn)行對于空調(diào)用量、用水量、耗電量的數(shù)據(jù)采集、建模、分析、管理、優(yōu)化策略，并通過能源管理系統(tǒng)對能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析報告，提供基于海量數(shù)據(jù)上的能源優(yōu)化策略，方便物業(yè)方對用能設(shè)備的運(yùn)行管理與維護(hù)。2 運(yùn)用能源管理系統(tǒng)解決目前空調(diào)用能按面積分?jǐn)偟牟缓侠硎召M(fèi)現(xiàn)象，采用能量型空調(diào)計費(fèi)對對不同的區(qū)域的租戶、業(yè)主用能情

3、況進(jìn)行分戶獨立計量收費(fèi)管理。3 能源管理系統(tǒng)能夠方便集成目前主流的空調(diào)能量表、水表、電表等計量儀表，進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸實時采集。并能夠通過實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、欠費(fèi)停機(jī)等管理手段對租戶、業(yè)主進(jìn)行收費(fèi)管理。 1.3解決方案1 建立建筑能源管理平臺，對建筑能耗進(jìn)行在線監(jiān)測、動態(tài)分析、評估、控制決策和優(yōu)化，實現(xiàn)精細(xì)化管理。2 采用能量型計量，使用組合式熱量表，計量各區(qū)域的空調(diào)用能情況，監(jiān)測能耗分布情況，配套安裝電動二通閥，實現(xiàn)欠費(fèi)停機(jī)（關(guān)閥）功能。3 采用帶閥門控制功能的遠(yuǎn)傳水表，實現(xiàn)欠費(fèi)停水功能。4 采用遠(yuǎn)傳電表，實現(xiàn)欠費(fèi)停電功能。2系統(tǒng)設(shè)計2.1設(shè)計依據(jù)1 智能建筑弱電工程設(shè)計與施工（09X700）2 戶

4、用計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件（CJ/T188-2004）3 中華人民共和國城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)熱量表（CJ128-2007）4 智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50314-2006）5 公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（GB501892005）6 民用建筑節(jié)能管理規(guī)定7 智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50314-2000）8 建筑節(jié)能智能化技術(shù)導(dǎo)則9 電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范GBJ/232-90，92 10 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范GJ-T16-9211 住宅遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)數(shù)據(jù)專線傳輸JG/T162-2004 12 業(yè)主對本工程的有關(guān)意見及要求2.2 總體設(shè)計原則1、標(biāo)準(zhǔn)化： 設(shè)計及其實施按照國家和地方的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。選

5、用的系統(tǒng)設(shè)備、產(chǎn)品和軟件符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或主流；2、先進(jìn)性：建筑能源管理系統(tǒng)兼容以太網(wǎng)通訊、M-BUS通訊、RS-485通訊等多種通訊方式；配置靈活方便；系統(tǒng)平臺采用TCP/IP總線，系統(tǒng)兼容性和互操作性好，資源共享能力強(qiáng)，可以很容易的實現(xiàn)將控制現(xiàn)場的數(shù)據(jù)與信息系統(tǒng)上的資源共享；數(shù)據(jù)的傳輸距離長、傳輸速率高；3、合理性和經(jīng)濟(jì)性： 在保證先進(jìn)性，滿足用戶需求的同時，以提高工作效率，節(jié)省人力和各種資源為目標(biāo)進(jìn)行工程設(shè)計，充分考慮系統(tǒng)的實用、適用和效益，爭取獲得最大的投資回報率；4、結(jié)構(gòu)化和可擴(kuò)充性：系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)將是結(jié)構(gòu)化和模塊化的，具有很好的兼容性和可擴(kuò)充性，使系統(tǒng)能在日后得以方便地擴(kuò)充；5、管理簡

6、單：全面綜合優(yōu)化優(yōu)選，強(qiáng)調(diào)以人為本，系統(tǒng)易學(xué)易用，實現(xiàn)現(xiàn)代管理。2.4設(shè)計方案及系統(tǒng)架構(gòu)說明根據(jù)項目實際情況以及業(yè)主要求，空調(diào)用能選擇能量型計費(fèi)方式，使用組合式熱量表（電磁型）進(jìn)行冷量計量，安裝電動閥控制空調(diào)用能。水表選擇遠(yuǎn)傳帶閥門控制功能的水表，電表采用遠(yuǎn)傳電表。能源管理系統(tǒng)由能耗采集網(wǎng)關(guān)及配套產(chǎn)品組成，包括：數(shù)據(jù)集中器、能耗采集網(wǎng)關(guān)、采集層、客戶端電腦、能源管理軟件平臺和打印機(jī)組成。其中，客戶端電腦和數(shù)據(jù)集中器之間采用網(wǎng)絡(luò)TCP/IP通信，數(shù)據(jù)集中器與能耗采集網(wǎng)關(guān)采用TCP/IP總線通信，能耗采集網(wǎng)關(guān)與熱量表、水表、電表之間采用RS485通信方式。使用通信線材如下：1、 網(wǎng)絡(luò)線：超5類網(wǎng)線

7、2、 能耗采集網(wǎng)關(guān)之間通信線：超5類網(wǎng)線3、 能耗采集網(wǎng)關(guān)與儀表之間通信線：RVS2*0.754、 數(shù)據(jù)集中器、能耗采集網(wǎng)關(guān)和組合式熱量表的電源線：RVV3*1.5能源管理系統(tǒng)分為3層結(jié)構(gòu)：采集層： 在每個用戶的空調(diào)總供回水管上安裝能量表，對該用戶的空調(diào)進(jìn)行計量，一套能量表包括1臺能量積算儀C03P、1臺電磁流量計、1對高精度溫度傳感器PT1000。安裝電表、水表、燃?xì)獗韺τ脩粲媚苓M(jìn)行計量。數(shù)據(jù)傳輸層：在樓層弱電井安裝能耗采集網(wǎng)關(guān)，對電表、水表和能量表、采集器、查詢面板進(jìn)行分組通信管理，每臺能耗采集網(wǎng)關(guān)最多可帶載128個儀表，每路可帶載32個儀表，系統(tǒng)設(shè)計考慮留有一定的余量和保證系統(tǒng)穩(wěn)定性，每

8、臺能耗采集網(wǎng)關(guān)帶載的能量表數(shù)量一般不超過最大容量80%。管理中心層：在管理中心安裝一臺數(shù)據(jù)集中器，整套能源管理系統(tǒng)通過建筑內(nèi)網(wǎng)連接，通信方式為TCP/IP通信協(xié)議，通過數(shù)據(jù)集中器由能源管理軟件AKE-BEMS-V2.0進(jìn)行遠(yuǎn)程抄表，打印數(shù)據(jù)及報表，并可對用戶使用狀態(tài)和用量進(jìn)行實時查看和控制，實現(xiàn)在線監(jiān)測、動態(tài)分析、評估、控制決策和優(yōu)化，實現(xiàn)精細(xì)化管理。能耗計量系統(tǒng)架構(gòu)：2.5系統(tǒng)硬件與軟件擴(kuò)建方法1） 系統(tǒng)硬件方面，預(yù)留10%余量；用以兼容可能增加的計量表具；（水表和能量表）2） 硬件方面在通訊距離超過1200米時，可通過增加中繼的作用或者在軟件層實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳與匯總；3） 軟件系統(tǒng)一般容量設(shè)計

9、10000個點；本項目計量點位約1600左右，足以滿足系統(tǒng)設(shè)計要求；4） 軟件方面有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接口，可兼容智能電表系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并通過協(xié)議接口集成到上級能源管理平臺或BMS；2.6系統(tǒng)在環(huán)境方面的要求1） 工業(yè)級別原器件，可滿足各種使用工況；不受磁場、環(huán)境等干擾；2） 中央空調(diào)能量表流量計的測溫范圍從-30100；2.7故障恢復(fù)能力1）在系統(tǒng)設(shè)計中，各硬件系統(tǒng)某個點位出現(xiàn)鼓障時，整個系統(tǒng)不受影響，同時在軟件層出現(xiàn)故障提示和報警；2）系統(tǒng)設(shè)多級數(shù)據(jù)存儲，斷電至少保存一個月的用量數(shù)據(jù)；2.8艾科優(yōu)勢廣東艾科技術(shù)股份有限公司為國內(nèi)首家專業(yè)從事能源計量的企業(yè)，第一個項目案例佛山永豐大廈自1999年至今一直穩(wěn)

10、定運(yùn)行按計量收費(fèi)，已經(jīng)13年運(yùn)行時間。艾科技術(shù)作為行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，主編國家標(biāo)準(zhǔn)時間法集中空調(diào)分戶計費(fèi)裝置。艾科技術(shù)以研發(fā)、市場、客服為中心，產(chǎn)品自主研發(fā)，主要器件選用工業(yè)產(chǎn)品，設(shè)計都有相關(guān)專利證書，具有自主知識產(chǎn)權(quán)。2011年，艾科空調(diào)計費(fèi)系統(tǒng)獲 國家科技成果認(rèn)證 （此次科技成果評估會由北京市建筑設(shè)計研究院教授吳德繩擔(dān)任評估委員會主任委員，中國建筑科學(xué)研究院研究員郎四維擔(dān)任評估委員會副主任委員，北京建筑工程學(xué)院教授李德英、中國建筑設(shè)計研究院教授李娥飛、空軍工程設(shè)計研究院教授羅繼杰、中元國際工程設(shè)計研究院教授徐華東、中國勘察設(shè)計協(xié)會建筑環(huán)境與設(shè)備分會教授陳貽諒、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部供熱辦研究員綦升輝等

11、任評估委員。3 產(chǎn)品介紹3.1 數(shù)據(jù)集中器SDC基于Linux操作系統(tǒng)，采用開源技術(shù)路線，集數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、通信、控制于一體。功能特點：Ø 智能抄表，完成儀表的協(xié)議動態(tài)解析、讀取、計劃調(diào)度、控制等功能Ø 支持遠(yuǎn)程升級Ø 可實現(xiàn)對用戶和功能模塊的權(quán)限管理Ø 傳輸方式多樣化，內(nèi)置數(shù)據(jù)傳輸、接收模塊，可通過HTTP，RS485，DTU等多種方式傳輸數(shù)據(jù)技術(shù)參數(shù)：工作電源AC 220V±22V，50Hz±1Hz功 耗40W芯 片 組Intel ATOM D2550 + NM10I/O接口2個10/100/1000Mbps RJ45網(wǎng)口，

12、LAN1支持網(wǎng)絡(luò)喚醒；6個RS232串口，其中5個支持RS232/485可選；工作環(huán)境040，5%95%RH（不結(jié)露）帶載儀表數(shù)量3000/5000/10000個儀表通信方式以太網(wǎng)/RS485外形尺寸230mm（寬）×85.4mm（高）×190mm（厚）3.2 能耗數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)DCM用于物聯(lián)網(wǎng)底層設(shè)備（儀表）的數(shù)據(jù)采集、傳輸和智能控制?？蓪02W、C02T、C02B、C02E、C03P、UEM，水表、電表、燃?xì)獗淼仍O(shè)備進(jìn)行分組管理的裝置。功能特點Ø 快速集成儀表：基于報文協(xié)議，無需編程，12小時可集成一款儀表，可邊集成邊測試 Ø 分布式、快速集中數(shù)據(jù)：

13、支持海量儀表集成，1個集中器可接60個網(wǎng)關(guān)(甚至更多) 1個網(wǎng)關(guān)可接128個儀表 1分鐘可完成指定網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)的巡檢 單個儀表10秒內(nèi)完成采集與控制 技術(shù)參數(shù)工作電源AC 220V±22V，50Hz±1Hz功 耗15W硬件參數(shù)高性能，ARM926EJ-S內(nèi)核，主頻：456MHZ通信協(xié)議BACnet，TCP/IP通信方式無線射頻通訊，RS485有線，M-Bus有線，CAN通信波特率RS485：9600bps，M-Bus：2400bps可帶負(fù)載（電源）150 W通訊接口1路MBUS接口，1路10/100Mb以太網(wǎng)端口，支持RF470MHZ無線通訊模塊；支持上行DTU使用GPRS通訊

14、；三路USB HOST接口；RS485：一路上行，四路下行。工作溫度-30+60，5%95%RH（不結(jié)露）外形尺寸290mm（寬）×370mm（高）×80mm（厚）3.3 組合式熱量表由計算器、流量計及配套的溫度傳感器組成，通過采集流量及供回水溫度數(shù)據(jù)。根據(jù)熱力學(xué)公式，對熱交換量進(jìn)行積算，可顯示冷量、熱量、瞬時溫度、流量等信息，并可用柱狀圖分析歷史數(shù)據(jù)。 功能特點Ø 實時顯示被測介質(zhì)的供回水溫度、瞬時流量、累計流量值、瞬時冷（熱）量、累計冷（熱）量積算值等Ø 多層密碼保護(hù)，防止數(shù)據(jù)丟失及意外修改Ø 可選用Modbus協(xié)議、BACnet協(xié)議

15、16; 遠(yuǎn)程控制管路閥門的通斷，方便物業(yè)管理Ø 以柱形圖方式顯示，方便對數(shù)據(jù)的分析及查看技術(shù)參數(shù)工作電源AC 220V±22V，50Hz±5Hz功耗10W通信方式RS485（Modbus或BACnet協(xié)議）通信波特率9600bps最大通信距離400m溫度傳感器配對四線制PT1000流量輸出信號420mA / 脈沖信號冷量積算范圍(0999999.999999)MWh熱量積算范圍(0999999.999999)MWh分   辨   率0.000001MWh計算器精度2級工作環(huán)境560，5%95%RH（不結(jié)露）安裝連接示意圖溫度

16、傳感器PT1000符合“熱量表”（CJ128-2007）、“熱量表國家計量檢定規(guī)程”（JJG225-2001）、國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)IEC751、En1434。功能特點 四點測溫配對，精確測量液體溫度 四線制，導(dǎo)線長度可根據(jù)工程情況延長到100米。 配帶安裝護(hù)套，安裝維護(hù)更方便。技術(shù)參數(shù)配對精度±0.1測溫范圍0100出廠線長5m電磁流量計廣泛應(yīng)用于造紙、化工、鋼鐵、自來水等要求高精度、高可靠性的工業(yè)領(lǐng)域，為建筑節(jié)能智能化技術(shù)導(dǎo)則中推薦使用的產(chǎn)品。工作原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律：當(dāng)導(dǎo)電液體流過包圍在磁場中的流量管時，在流向和磁場二者相垂直的方向就會產(chǎn)生與平均流速V成正比的感應(yīng)電動勢E。E = K

17、 × B × V × D式中：K : 儀表常數(shù)V：流體流速B：磁場強(qiáng)度D：電極間距功能特點Ø 準(zhǔn)確測量各種導(dǎo)電液體的流量Ø 精度可達(dá)0.5級，量程寬Ø 管體內(nèi)無運(yùn)動部件，壽命長，免維護(hù)技術(shù)參數(shù)適用管徑DN40DN700，輸出420mA電流信號或脈沖信號介質(zhì)溫度-30+100（注：受襯里材料耐溫特性的限制）壓力等級1.6MPa流量精度可達(dá)0.5級，量程寬3.4網(wǎng)絡(luò)電能表包括單相電能表和三相電能表。適用于各種單相負(fù)載及三相負(fù)載的電能計量。選型要求1. 電能表帶RS 485輸出接口，通訊規(guī)約符合DL/T 645-1997多功能電能表通信規(guī)約

18、或標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議2. 性能指標(biāo)符合GB/T 17215-20021級和2級靜止式交流有功電度表和GB/T 17442-19981級和2級直接接入靜止式交流有功電度表驗收檢驗中對單相電子式電能表的各項技術(shù)要求3. 性能指標(biāo)符合GB/T178830.2S和0.5S靜止式交流有功電度表及DL/T 614-1997多功能電能表標(biāo)準(zhǔn)對多功能電能表的各項技術(shù)要求4. 計量儀表廠家應(yīng)取得制造計量器具生產(chǎn)許可證3.5網(wǎng)絡(luò)水表用來計量流經(jīng)自來水管道內(nèi)的水的體積總量的機(jī)電一體化測量儀表。適用于小型工業(yè)，小區(qū)用水，水質(zhì)優(yōu)良的家庭飲用水等方面的計量。選型要求1. 應(yīng)選用帶通訊功能的網(wǎng)絡(luò)水表，接口形式可為RS-4

19、85或M-BUS總線,應(yīng)符合戶用計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件CJ/T 188的規(guī)定2. 方便組網(wǎng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動監(jiān)測功能3. 熱水表計量特性及其它性能符合JB/T8802-1998規(guī)定的B級熱水表標(biāo)準(zhǔn)要求4. 自來水表計量特性及機(jī)械性能符合GB778.131996（等同于ISO4064）規(guī)定的B級水表標(biāo)準(zhǔn)要求5. 直飲水表計量特性及其它性能符合GB778.131996（等同于ISO4064）規(guī)定的C級或D級水表標(biāo)準(zhǔn)要求6. 計量儀表廠家應(yīng)取得制造計量器具生產(chǎn)許可證3.6網(wǎng)絡(luò)氣表適用于人工煤氣、天然氣、液化石油氣、空氣和其他無腐蝕性氣體的計量。選型要求1. 技術(shù)指標(biāo)符合GB/T6968-1997國家標(biāo)準(zhǔn)

20、中規(guī)定的要求2. 應(yīng)選用帶通訊功能的網(wǎng)絡(luò)氣表，接口形式可為RS-485或M-BUS總線,應(yīng)符合戶用計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件CJ/T 188的規(guī)定3. 計量儀表廠家應(yīng)取得制造計量器具生產(chǎn)許可證4 艾科綜合能耗計量管理系統(tǒng)介紹4.1系統(tǒng)簡介艾科開放式建筑能源管理服務(wù)平臺，通過多種數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程傳輸手段，在對大型公共建筑進(jìn)行分類分項能耗計量基礎(chǔ)上，采用三維GIS、組態(tài)、自定義等方式實現(xiàn)能耗在線監(jiān)測、統(tǒng)計分析、節(jié)能控制決策和優(yōu)化，已應(yīng)用于公建、商業(yè)綜合體、銀行、酒店、智慧園區(qū)、綠色校園、醫(yī)院等多種類型建筑。4.2系統(tǒng)優(yōu)勢1. 開放性：提供個層次的開放，開放式儀表集成：可集成任意協(xié)議儀表、開放式數(shù)據(jù)接入

21、：能源數(shù)據(jù)總線提供多種數(shù)據(jù)接入方式開放式自定義組態(tài)服務(wù)：自定義或?qū)虢M態(tài)分析及組態(tài)控制策略2. 海量數(shù)據(jù)：采用數(shù)據(jù)分層存儲、分布式數(shù)據(jù)庫集群架構(gòu)，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)存儲3. 快速實施：“零”代碼、“即插即用”集成終端儀表4. 移動應(yīng)用，通過智能終端實現(xiàn)實時查詢、監(jiān)控用能情況。4.3系統(tǒng)架構(gòu)傳統(tǒng)的計費(fèi)系統(tǒng)的通信為單機(jī)版，即用于通信和數(shù)據(jù)采集的電腦必須和計費(fèi)儀（數(shù)據(jù)集中器）放在一起，而這些設(shè)備往往放在機(jī)房，當(dāng)臨時需要遠(yuǎn)程查詢設(shè)備狀態(tài)或需要對設(shè)備直接控制時，就需要前往機(jī)房操作。隨著綜合性多功能樓宇、樓宇集群的出現(xiàn)，異地監(jiān)控、隨時隨地監(jiān)控的需求被越來越多的客戶提出。為了更好滿足管理上的需求，新的計費(fèi)管理系統(tǒng)

22、進(jìn)行了多方面的改進(jìn)。一方面，使客戶端程序在遠(yuǎn)端就可以通過Internet 有線網(wǎng)、3G 無線網(wǎng)等手段向通信中間件進(jìn)行指令傳輸；另一方面，對建筑樓宇需要管理的區(qū)域按照功能特性、管理需求進(jìn)行劃分，結(jié)合權(quán)限的管理，保證整個大系統(tǒng)中的儀表、用戶、計費(fèi)等數(shù)據(jù)的相對獨立性和私密性。具體的架構(gòu)如下圖：4.4部分功能展示4.4.1儀表型號管理通過配置儀表協(xié)議及管理儀表界面及存儲方式，“零”代碼、“即插即用”快速集成儀表。4.4.2儀表管理與控制可單個或批量遠(yuǎn)程控制儀表設(shè)備，并實時顯示執(zhí)行控制的結(jié)果；實時檢查儀表運(yùn)行狀態(tài)、查詢儀表數(shù)據(jù)；提供補(bǔ)錄功能，對未接入系統(tǒng)的儀表可人工錄入抄表數(shù)據(jù)等日常管理功能。 4.4.3空調(diào)單價核算通過配置方式，根據(jù)電費(fèi)、蒸汽、天然氣或油費(fèi)、系統(tǒng)消耗的水費(fèi)、人工管理費(fèi)、維護(hù)及維修費(fèi)、其它各項附加費(fèi)、稅金和利潤等等運(yùn)行費(fèi)用與空調(diào)