能耗采集监测系统解决方案.docx

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能耗采集监测系统解决方案

一、能耗采集监测解决方案3

1能耗指标的分析方法3

2建立用电分项计量体系3

3能耗指标（KPD的制定4

4能源管理系统建设4

4.1设计依据4

4.2电力数据的自动采集5

4.3配电室监测方案7

4.4与电力监控系统集成8

5设计原则8

6能源管理系统特点9

7能源管理系统网络的建设9

8系统软件典型界面10

二、设备选型介绍22

智能能量表22

数据智能网关（数据采集器）22

三相智能电表24

三、部分项目案例25

一、能耗采集监测解决方案

1能耗指标的分析方法

数据分析是能源管理的核心内容，若不能提出完整的能耗数据分析挖掘的方法体系，则远传获取的数据将成为一纸空文，所以能否有效的进行数据分析将是决定整项能源管理体系工作的最重要因素。

基于能耗指标的数据分析是一种有效的分析方法。

这种方法可以概括为以下三个步骤：

1）获取准确的能耗指标数据。

2）将能耗指标与限值进行比较，发现用能问题

3）发掘问题原因，改善设备的运行管理方法。

2建立用电分项计量体系

用电分项是结合职能部门和用电设备的特点，将用电分解到各个职能部门中去，以考核各个区域和办公室或部门的用电情况。

用电分项计量体系是各种用电管理指标的基础。

由于配电系统并不按照工艺流程的区别严格划分，因此需要根据实际情况确定如何分项，并合理选择装表点，实现分项计量。

办公楼用电可以拆分为职能区域用电和公用设备用电两部分。

职能区域用电包括

分户用电：

包括每户用电和照明、动力空调等各楼层和每户的分项用电

咖啡厅用电：

包括照明、动力空调等各设备用电

公用设备用电包括：

锅炉用电

HVAC系统用电。

可进一步划分为冷机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、空调末端（AHU,FAU）等。

3能耗指标（KPI）的制定

指标体系采用分级的原则建立。

可以分为领导办，物管办，行政办，其它等，建立不同级别

的考核指标。

指标体系建立后，能源管理系统可以对这些指标进行实时计算，实时显示，实时分析，实时

比较。

趋势分析和横向比较，可以寻找能源管理较薄弱的车间、班组，从而寻找改进办

法。

纵向比较中可以将某车间的实时能耗指标与其曾达到的最佳水平比较，找出差

距，寻找改进办法。

节能目标跟踪可以及时评估任务完成情况，及时调整。

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4能源管理系统建设

4.1设计依据

《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）

《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB50168-2006）智能建筑设计标准》（GB/T50314-2006）

《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（

GB50169-2006）

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《低压配电设计规范》（GB50054-95）《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-94《工业、企业、企业通信设计规定》GBJ42-81《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理的实施意见》政部：

建科[2007]245号）《国家机关办公建筑及大型公共建筑分项能耗数据采集技术导则》《节约型医院建筑能耗监管系统建设技术导则》用户图纸及相关技术资料

4.2电力数据的自动采集

采用智能电力参数测量装置对高压、低压进线回路，低压馈线，重要设备低压馈线进行测量。

电力参数测量装置选用XX系列多功能电力参数测量仪。

测量装置通过RS485通讯接口，以Modbus或DL/T645通讯协议，将测量的数据自动上传给SMC-GW-E2004TCP/IP网关。

SMC系列网关通过TCP/IP网络将数据上传至中控室数据库服务器。

能源数据监测系统结构如下图：

局域网

能耗采集器

上级数据中心

多功能表

燃气表

电能表

RS485总线，，•TCP/IP网络

低压配电站关键设备出线回路采用电力参数测量仪装置，可选具备谐波监测等功能，监测重要负荷的安全稳定运行。

一般性负荷回路采用电力参数多功能表，能够监测电压、电流、功率因数等大部分电参量。

现场二级配电箱对照明、空调以及动力负荷的监测采用多功能电表测量装置，提供对电

力能耗参数的基础测量。

表计采用导轨式或挂壁式安装，测量范围覆盖绝大部分常用电力参

数。

系统分户分项计量，在每个入户总线上安装多功能电表，通过RS485数据通讯总线将

采集到的电量传输到能耗采集器，经过分析、处理、存储，可在上层能耗监测管理平台上将

每户的耗电量均采集、分析处理，导出报表。

节省人力，方便管理，改变了传统物业管理到现场挨个表去抄表的麻烦，提高办事效率。

同时，当用户欠费没交费的时候，物业可以通过

中央控制系统自动的切断该户的用电，强制性提醒用户缴费，解决了以往收费难得现象。

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为以外收费大都是按照面积分摊，部分用户会觉得计费不准确拒绝缴费，但是用户安装上多

功能智能电表以后均实时监测能耗，大大提高了采集的精准度，从根源上解决了缴费难得问题。

4.3配电室监测方案

采集回路类型：

主要是综合楼变配电室低压配电柜中进线回路、出线回路；

监测方式：

经图纸分析，低压总配电室和分配电室均分布在综合楼地下一层，需要在每个回路开孔加装以下表计来实现用电量采集，并上传至服务器。

低压进线回路的监测任务由电力参数测量仪来实时监测三相电流、电压、功率、功率因

数、电度等。

每个回路各配置1台；

低压出线回路的监测任务由电力参数测量仪来实时监测三相电流、电压、功率、功率因

数、电度。

每个回路各配置1台；

计量仪表安装方案：

考虑现场情况及施工难度，灵活采用以下两种安装方式：

集中组屏和分散安装；

总配电室配电柜前面板空间位置有限，建议新加装的计量仪表采用集中组屏的方式，并负责仪表安装、接线、调试；所有计量仪表集中安装在独立的新设置监控机屏内，监控机屏放在总配电室内，设置3台监控机屏。

根据现场情况，分配电室新加装的计量仪表采用在抽屉柜旁的小门上就地开孔安装方式，并负责仪表安装、接线、调试。

根据现场情况，对各楼层各用户新装的计量仪表采用配电箱内导轨安装方式，并采用弱电井现场通信总线手拉手方式实现仪表安装、接线、调试。

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通讯方案：

总配电室和分配电室内新增加的电力参数测量仪表均通过以太网网关（SMC-GW-E2004），将现场的485总线转换为TCP/IP以太总线方式，再通过光纤收发器和光纤将数据通过TCP/IP以太总线方式接入EMS能源管理系统；地下一层总配和分配电室分别利用现有的路由桥架敷设光纤至地下一层控制室；

总配电室内所需的通讯设备（数据网关、光纤收发器、以太网交换机等）集中安装在监控机屏内；

光纤收发器、以太网交换机等）集中安装在独

通过标准接口协议方式将各个三相配电负荷回

分配电室内所需的通讯设备（数据网关、

立新设置的网络机箱内。

4.4与电力监控系统集成

电力监控系统厂家配合EMS能源管理系统，路的电压、电流、电能等相关参数转发给EMS能源管理系统，从而实现EMS系统对整个大楼能耗数据的整合。

5设计原则

可靠性

系统采用标准化的通讯协议，数据接口为无缝对接，系统设计采用三级储存确保数据不会丢失。

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。

系统根据该办公楼建筑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。

开放性

该系统设计遵循开放性原则，能够兼容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，避免越权。

系统具有自诊断自恢复功能。

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询的方式进行点点操作，系统具备自动并行数据上传和对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。

6能源管理系统特点

•集成各类仪表通信协议，可对各类型能耗数据进行采集；

•建立能耗计量体系，对建筑能耗实现“CT式”管理；

•通过能耗数据分析，发现能耗黑洞；

•为节能改造指明方向，并验证节能效果；

•横向比较相同类型建筑的能耗数据，通过能耗公示鼓励先进、督促落后；

•可对主要能耗设备进行实时跟踪，计算中央空调实时的COP值并绘制COP曲线；

•数据网关传输采用MD5认证算法以及AES加密算法，保证信息传输的可靠性、保密性。

7能源管理系统网络的建设能源管理网络用以完成能耗监测数据的实时传输，计量仪表的状态监测等。

包括两个部分，一是计量仪表与网关之间的网络传输，二是网关与服务器之间的网络传输。

计量仪表与网关之间的网络传输：

提供RS485接口的电力监测仪表,，冷量计，气体流量计与SMC-GW-E2008网关之间采用RS485总线，一条总线支持最大32台从设备。

网关与服务器之间的网络传输：

SMC-GW-E2008提供以太网接口，接入B3已有的内部局域网。

8系统软件典型界面

能耗监测：

根据客户信息查看某一个客户的能耗使用信息

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能耗监测：

可以分类分项查看能耗数据

能耗监测：

可以编辑、添加、删除能耗信息，用于手工增补、调整抄表记录

能耗监测：

可自动对客户的能耗使用进行费用计算，生成客户的账单

能耗监测：

支持客户信息的编辑删除以及客户账单的结算。

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能耗监测：

建筑分项、分支路能耗统计表格及耗能结构展示饼图

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能耗监测：

建筑能耗（电）分类、分项、分支路信息实时查看和展示

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能耗监测：

建筑能耗（水）分类、分项、分支路信息实时查看和展示

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能耗监测：

建筑总能耗按日统计分析趋势展示曲线图

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能耗监测：

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能耗监测：

建筑分项能耗（照明）按日统计分析趋势展示曲线图

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