校园节能管理系统方案建议书V12.docx
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校园节能管理系统方案建议书V12
校园节能管理系统
方案建议书
1
前言
我国的高等学校由于行政隶属的关系，在能源的使用上仍然要在高等学校内部进行掌控，加之部分设施设备使用年久而高等学校节能管理方面业务技术水平参差不齐，资金投入有限，无法实现全方位的节能改造能耗监控和管理。
同时随着我国高等学校办学规模、校园面积、师生数量的急剧增长能源消耗更是大幅提高。
高校校园水电消耗占全校总能耗80%以上是学校能耗大头，其中电能消耗占全校总能耗60%以上，水耗占全校总能耗20%左右，其余气耗主要是学生食堂，油耗主要是交通运输。
长期以来，我国高校用电用水模式——基本上都是对办公、教学、实验、科研等实行“免费畅开使用、大包大揽、系统收统”。
全校所有用电用水费用都是由学校统一支付，各单位、各部门无经济责任。
整个学校用电用水传统管理处于不计量、不核算、不计成本、也无法算成本的“大锅饭”大浪费状态。
学校对各种偷、漏水电无法知道，从不顾问。
如何有效提升能源的使用效率抑制能源需求的不合理增长是高等学校节能降耗所面临的一个重要问题。
2014年6月4日住房城乡建设部、教育部印发《节约型校园节能监管体系建设示范项目验收管理办法（试行）》通知，在该通知第四条验收条件中，要求“对按监测50栋建筑核定补助资金的高校，能耗及水耗监测计量点数总和不得低于1000个（不包括学生宿舍和家属区），对按监测50栋以下建筑核定补助资金的高校，平均每栋建筑能耗水耗监测计量点数不得低于20个”。
同时通知也明确了验收内容及标准，其第五条规定的验收内容：
（一）校园建筑能耗统计、能源审计、能效公示情况；
（二）数据中心建设情况；
（三）平台软件功能情况；
（四）能耗水耗监测情况；
（五）配套制度建设情况；
（六）节能节水效果。
当前全国高校都把建设节约型校园作为主要任务，从管理节能、观念节能和科技节能入手，建设校园节能和能耗监管系统，降低办学成本，提高办学效益，促进学校长期良性快速发展。
通过运用数字化信息技术和网络通讯技术，建立能源远程监控与管理系统、掌握校园水、电、气等能耗的实时数据、对校园各种能源系统进行分布式监控与集中管理。
通过构建校园能耗动态监测管理系统，共享校园能耗数据库，建立能耗监测统计、公示平台。
建立行政机关、教学院系，辅助后勤等办公、教学、实验、科研、公共服务等用电用水实行定额管理，按“水电配额使用、超额付费、节约奖励，实现用水用电货币化管理”的原则，促进节能降耗、厉行节约。
通过校园节能项目推进，使学校师生员工全员参与节约型校园建设。
将节约理念、管理方式和技术措施贯穿于校园规划建设、运营维护、教育普及等全过程。
发挥学校作为加强资源节约宣传和教育基地，强化师生节能减排意识，树立节约光荣，浪费可耻的观念，培育校园节约文化。
2校园用能现状分析
随着各种能源价格的飞涨各学校用于能耗的开支费用日益增加各园区管理部门均想方设法节约能耗开支。
现就校园内各种能耗管理及使用情况进行分析。
1.用电现状
目前，大多学校没有建立能源账本，对校园区内的各个建筑没有进行用电核算。
大多管理者掌握着只是总用电情况，对单个建筑以、各个建筑内用电情况以及园区内功能性区分用电情况并不了解。
同时，校园内还存在较大的节电潜力。
Ø
教室、实验室、办公室长明灯、少人开多灯、自然光照充分的情况下开灯等现象仍然存在。
Ø办公室、教室、宿舍等空调使用中存在超标使用。
如不按温度管理要求开空调、开门、窗开空调等。
Ø学生公寓中未安装电表、学生存在使用大功率电器等现象既费电又存在安全隐患。
Ø校园内景观灯、路灯等管理不合理、开关时间设置不合理现象比比皆是。
2.用水现状
目前大多学校对于校内用水没有很好的管理办法水资源浪费现象严重加上一些学校建筑建设年代较久地下管网老化严重管道破裂导致的水资源流失更是无法估计。
常见水资源浪费现象如下：
Ø卫生间、茶水间长流水；
Ø教师宿舍、学生公寓无用水计量，导致浪费；
Ø跑冒滴漏现象较多，地下管网泄露较难发现。
3.用气现状
因国内南北分布及气候因数导致南方学校基本用气量较恒定，北方学校需要供暖多采用燃气锅炉进行集中供暖，则燃气消耗与供暖管理息息相关。
4.采暖现状
对有集中供暖的学校，采暖管理具有较大的节能空间，常见的浪费现象如下：
Ø供暖期间开窗通风时间较长；
Ø由于供暖管道设计的不合理以及供暖配比的失调，导致近端温度过高，远端温度不够；
Ø因学校的特殊因数导致放假期间教学楼、学生公寓等设施基本无人，但暖气仍然正常供应。
3中智信eMegasys能源管理系统解决方案
3.1系统简介
能源管理系统是实现节能增效的基础，没有精确的测量就没有有效的能源管理。
不断攀升的能源费用和不断提高的环境意识不断激励着校园管理者和学校师生开展能源节约活动，让校园更加节能、高效。
但是要优化学校建筑的能源消耗，您还需要更为详细、精确的能源数据。
eMegasys能源管理系统能够实现对校园内水、电、暖、气等能耗实时动态的分布式监控与集中管理，掌握整个校园建筑的能耗状况。
通过节能管理系统平台可实现建筑能源的监测统计、能耗分析、能耗公示、能耗预测、能耗审计、节能改造等功能，为完善相关用能、用能管理制度，提高用能运行效率，提升管理水平和进行节能改造提供条件和科学依据，为用能管理部门提供全面的服务。
eMegasys能源管理系统带来让水电的用能情况更明细、清晰。
eMegasys能源管理系统基于B/S模式开发，采用了工业界普遍采用的实时通信与数据采集技术，结合后台大型分布式数据库，通过Web发布的形式，使得学校各级管理人员不管身处何时何地，都可以轻松地对学校各部门的用电、用水等情况进行监控与管理。
系统还可以和“用电指标体系”充分配合，实现用电的管理和指标执行情况的监督、费用结算、数据统计分析等多项功能，为实现校内各单位用电的量化管理提供必备条件。
系统具备智能化的数据分析功能，可以自动进行水平衡分析和用水异常情况识别，帮助管理人员及时发现和处理“跑、冒、滴、漏”现象。
●大楼用电总计量及分项计量：
实时监测教学楼、实验楼、图书馆、学生宿舍等建筑的低压总进线、大楼分项用电回路（动力、照明插座、空调及特殊用电），获得所有大楼的总用电量、分项用电量；
●分户用电计量：
实时监测学院公共楼、实验楼等每个楼层或房间的低压进线，获得每个楼层或房间（部门）的总用电量以及办公科研用电量。
●分户用水计量：
实时监测各栋楼的进水管及每个食堂等建筑进水管，获得各栋大楼用水量及食堂等建筑用水量
eMegasys能源管理系统带来水电管理模式创新。
水电节能管理部门实行节能化管理的首要工作,就是要在运行机制上进行根本转变，把传统的由学校统一支付费用、各部门各单位只管使用水电的管理办法转变为将水电定额包干给学校二级单位，实行“量化管理、节约奖励、超额收费”的管理办法。
具体实施由水电节能管理部门根据教学、训练、科研、行政、后勤、产业等不同类型的工作，采取不同的管理方法，实施不同的水电价格标准。
●对各二级单位实行“指标到户、计量收费、节约留用、超用收费”的办法；
●对职工生活用水用电实行一户一表计量收费制；
●学生宿舍用水用电实行限额管理、超用收费制度；
●对计划外用水用电单位要安装预付费计量仪表，实行“先购后用”的消费模式，保证经费的全部回收，避免人情电费、水费等；
通过目标管理，不仅可以将学校水、电由一个部门管理转变成服务者和被服务者齐抓共管，充分调动两方面的积极性，而且可以增强管理意识和节约意识，有效地杜绝水电使用上的“跑、冒、滴、漏”现象，达到节约和减少水电费开支的目的。
eMegasys能源管理系统实现以下建设目标：
Ø实现能耗监控、能耗报警自动化，避免不合理消耗；
Ø实现能耗波动跟踪，实现能耗准确预测；
Ø实现能耗、能效标准化管理，形成具有推广性的标准；
Ø实现能耗量化分析、能耗管理流程化、精细化管理；
Ø节能效果评估，实现对节能改造措施的全面管理。
通过打造eMegasys能源管理系统平台，能为校园节能创造价值：
●创建低碳绿色校园
实现校园能耗清晰化、数据可视化；
实现校园管理数字化、分析图表化；
实现校园水电指标化、消费合理化。
●管理创新、制度创新能源使用的管理模式
定额使用，超额自理；
根据学科门类、各单位性质、事业发展情况、使用水电需求，科学合理定量，将水电消耗指标分配到各有关学院和部门；
对运行情况进行跟踪分析，统筹协调、兼顾利益、量化管理，促进节约水电长效管理机制的形成。
3.2设计原则
eMegasys能源管理系统的总体以计算机网络为基础、软件为核心，通过信息交换和共享，将各个具有完整功能的能源计量分系统组合成一个有机的整体，提高系统维护和管理的自动化水平、协调运行能力及详细的管理功能。
具体如下：
1.规范性原则
输入/输出符合行业标准；软件工程和数据库建设符合行业规范。
2.实用性原则
界面设计尽量模拟人的工作习惯，随时提示。
与物处理的操作功能是“傻瓜型”简单、易于操作，同时提供复杂但功能强大的操作功能，供系统维护人员使用。
3.先进性原则
软件应采用目前国际上通用禀赋和发展趋势的软件，为以后的功能扩充打下基础。
技术方法的先进性，采用先进的技术方法和理论设计使用、可靠、具有先进水平的分析模型和应用模型。
4.安全性原则
由于系统业务及不同权限的用户、不同类型的业务数据，系统的安全保密是系统设计的重要原则。
5.可靠性原则
数据的可靠性，数据库中的所有数据应准确可靠。
系统可靠性，系统具有很强的容错能力和处理突发事件的能力，不至于因某个动作或某个突发事件导致数据丢失和系统瘫痪。
6.可扩展性及开放性原则
系统具有良好的接口和方便的二次开发工具，以便系统不断的扩充、求精和完善。
系统在输入、输出方面应具有较强的兼容性，能进行各种不同数据格式的转换。
3.3设计参考标准
《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》
《节能监测技术通则》GB/T15316-1994；
《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设分项能耗数据采集技术导则》；
《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》；
《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》；
《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统软件开发指导说明书》中附件1、2的要求；
《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》
《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）；
《低压配电装置及线路设计规范》（GBJ54-96）；
《智能建筑设计标准》（GB/50314-2000）；
3.4系统平台架构
eMegasys能源管理系统采用基于面向服务的架构（SOA），从上往下包括多个层次：
应用层、服务层、逻辑层、接口层和设备层。
1、应用层
包括系统接口工具（接口转换模块、数据采集模块）、组态工具（数据库、界面组态）、图表工具（图形、报表）等。
应用层采用先进的模块（Module）设计理念，每个工具作为独立的模块工作，可以在平台中拆卸组装，为客户提供自由可选的定制产品。
应用层的开发基于SOA，前端应用支持C/S、B/S两种模式。
2、服务层
提供包括Web服务、数据库记录集、采集图像、视频文件等实时性和历史性的多种数据源的集成。
封装业务逻辑，为浏览器、客户端或PDA无线手持设备等提供面向服务的支持。
3、逻辑层
逻辑层聚合多种业务中间件和业务逻辑处理基本单元，是系统业务运行的内核和具体实现，对数据进行采集、调度、分析、统计等处理，响应来自服务层处理请求，与接口层通过数据访问组件和协议访问组件交互信息。
提供工业级实时/历史数据库，支持上层应用的高效访问。
4、接口层
提供数据库访问接口、协议转换接口、数据采集接口等接口适配器。
易于集成多种通讯方式的智能设备工作状态数据。
支持BACNET、OPC等多种工业标准接口接入。
5、设备层
主要为数据库设备和智能电表设备。
数据库设备是独立式或分布式数据库服务器，支持SQLServer、Oracle、MySql等常见关系型数据库，是数据中心设备；智能电表设备为用于能耗计量用的设备。
3.5系统结构
eMegasys能源管理系统采用分层分布式结构的集散监控系统，各层之间通过以太网或现场总线进行通信，每层内部通过通信总线或电缆进行连接，对应的通信网络包括系统中心局域网和分系统控制总线。
通过eMegasys能源管理系统获取学校能源数据，并可实现对校园运行数据实时监视、报警、分析、计算、统计等功能。
同时系统具备数据上传功能，能将校园的能耗数据定时自动上传到上一级能源监管平台。
3.6eMegasys能源管理系统功能
4数据采集
实现与采集器的实时通讯，完成能耗数据的接收、预处理和和存储功能。
实现对建筑能耗采集器的集中管理、配置、状态监控。
能源管理系统的自动计量装置所采集的能耗数据，通过RS-485有线或无线传输，并采用TCP/IP通信协议自动并实时上传给数据中心，以保证数据得到有效的管理和支持高效率的查询服务，同时数据传输采取一定的编码规则，实现数据组织、存储及交换的一致性。
系统能够很好的与校园网络兼容，可以充分利用校园网络，对水、电等计量数据实现准确采集，安全传输、汇总，并具有灵活可设置的刷新频率。
5数据展示
能够显示监测点的详细基础信息和附加信息，建筑名称、建设年代、建筑层数、建筑功能、建筑总面积、空调面积、能源经济指标等，能够显示建筑物的整体用能情况和各楼层、各房间的具体的分类用能情况。
3D校园导航
系统嵌入校园的3D地图导航，将各类能耗的监测点标注在实际位置上，使得布局明晰并方便查找。
在3D效果图上选择建筑的任何用能区域，实时显示此区域的能耗情况，能查询、统计、分析此区域的能耗数据，让在校师生实时了解学校能耗情况，提高节能意识。
灵活能耗数据查看
系统以电子地图和菜单方式管理所有电表、水表等能源计量设备。
用户可根据需要选择按物理位置查看建筑具体能耗情况，也可按能耗类别来查看校园建筑能耗情况。
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6实时监测
对于学校用电、用水、空调、供暖等能源消耗实现在线监测，界面采用直观的图形化界面，柱状图、饼图等呈现方式，来分析展示能耗数据，支持逐时、逐日、逐月、逐年的自由导航。
可以监测学校大口径水表的流量监测能有效的防止漏水的问题，帮助维修部门有效地控制管理大口径水表的运行情况，有效地预防跑冒滴漏情况出现，并及时处理将能源损耗降到最低。
可以直观的反应水表的当前流量，最大、最小流量，以及相关的管路平衡情况。
7能耗统计
能耗统计包括能耗报告、能效排名、能耗账单、分项能耗等模块。
每个模块在使用时都可以按照建筑、院系等层次结构，选择设备做为统计对象，同时选择统计的时间段与时间单位，实现用能的日、月、年统计，选择完成后即可显示统计结果。
统计结果中包括总能耗，分类能耗以及各自的费用，是否按单位面积等多项内容。
同时选项可以存储为模版，用于以后重复查看。
同时可选择曲线，柱图及饼图等不同显示方法。
每种能耗统计的结果都可以做为报表输出，报表支持Excel，pdf，Word三种格式。
能效报告
●综合能耗日走势：
显示建筑本日各类能耗水耗走势曲线
●综合能耗月走势：
显示建筑本月各类能耗水耗走势曲线
●综合能耗年走势：
显示建筑本年各类能耗水耗走势曲线
能效排名
●提供分类建筑（教学楼、宿舍楼、食堂等）能耗排名
●提供同类建筑人均能耗排名
●提供同类建筑单位面积能耗排名等
能效账单
●提供各区域的相关能耗费用查询
●自动生成学校某个建筑或某个建筑区域的当月电费、水费等结算单
分项能耗
●提供用电分项（如照明插座、空调用电、动力用电、特殊用电等）能耗统计
●提供用水分项（如市政自来水、非传统水源）能耗统计
8能耗分析
能耗分析包括能耗比较、用能计划、能源审计等模块。
能源审计
●新增审计报告：
选择特定时间范围生成某建筑或某部门的能源审计报告
●编辑审计报告：
对审计模版及审计建筑物进行编辑
●生成审计报告：
按照预设的能源审计算法，查询某建筑或某部门的能源审计结果
●支持通过发送手机短信、发送邮件的形式对相关人员进行报警提示
能耗比较
可以按照建筑、院系等层次结构，选择设备做为统计对象，同时选择比较的时间段与时间单位，选择完成后即可显示比较结果。
每种能耗比较的结果都可以做为报表输出，报表支持Excel，pdf，Word三种格式。
●同期比较：
显示统一建筑不同时间的能耗数据比较
●同类比较：
比较不同建筑在相同时间的能耗数据
●分项比较：
比较不同建筑或同一建筑的各项子能耗数据
●分部门比较：
比较二级学院或部门之间的能耗数据
用能计划
校园用能计划管理，结合建设部、教育部、本地区的能耗、用水定额标准和实际能耗统计结果，提出合理的校园能耗水平，制定校园能耗定额及管理制度，建立校园建筑及用能设施分类能耗统计和分项能耗统计制度。
●能为每个建筑、各类设备或各用能环节的用能量设置定额；
●建立用能计划模型、分配使用计划，建立能耗超标预警、报警机制；
●为学校能耗制定一定的能耗计划，当实际用能超过计划值或是预警值时，系统给予画面区别，同时进行报警提示。
9用能报警
用能报警包括能耗报警、设备报警、采集点报警等模块。
能耗报警
●
当实际用能超过计划值或是预警值时，系统给予画面区别，同时进行报警提示。
●可查询某建筑用能超限报警情况
●支持通过发送手机短信、发送邮件的形式对相关人员进行报警提示
设备报警
●查询某栋建筑的能耗采集设备在线情况
●支持通过发送手机短信、发送邮件的形式对相关人员进行报警提示
采集点报警
●查询数据采集的坏值情况
●支持通过发送手机短信、发送邮件的形式对相关人员进行报警提示
10能耗公示
通过Web方式向公众公示各类建筑的能耗情况、能效等级、用能结构等，并提供同类建筑的各项能效排名公示。
公示方式采用列表、趋势图、饼图、柱状图等，界面直观，支持用户按需配置公示数据周期可以根据需要配置。
主要公示内容有
1总能耗情况公示；
2单位建筑面积能耗公示；
3建筑分项能耗公示；
4人均能耗公示；
5部门能耗公示；
能耗公示采用B/S结构，用户可在任何一台电脑上按照平台设置的账号权限登陆公示平台的WEB网站即可查询到各部门的用能信息。
11数据上报
根据住房和城乡建设部发布《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统数据上报规范》中的报表要求，系统自动上报学校能耗数据。
定时启动数据打包程序，从数据库中抽取需要上报的数据，按照接口标准封装成XML格式的数据包，并压缩数据包。
向上一级数据中心服务器发送握手消息，建立连接状态。
如果连接不成功则再次发起连接。
调用上一级数据中心的数据接收网络服务（WebServices），基于SOAP传输协议将压缩后的XML数据包发送出去。
数据上报记录写入操作日志
12信息录入
学校概况信息录入：
师生人数、总建筑面积等
建筑的详细信息录入：
建筑名称、建筑类型、建筑面积、建筑空调采暖面积等
能源数据补录：
对一些暂时未实现自动化采集的设备，且这些设备无法通过已接入自动化采集设备换算出来的，要求人工补录，以保证数据的完整性和统计数据的准确性。
13配置管理
平台内置的配置管理，让管理者能够从角色、权限、数据、基础信息、报警分级等各个方面，通过设计良好的人机交互界面进行方便地定制。
此外，系统亦支持分角色模块控制、用户定制UI界面样式等高级配置功能。
14后台服务功能
系统后台服务负责完成平台所需的通讯协议转换、数据采集、用能报警等功能。
后台服务应具备以下功能或特点：
Ø开机自动运行，不依赖于人机操作界面。
Ø根据集成系统的需求，能够自动解析或转换子系统各种协议，各个转换模块之间独立工作，互不影响。
Ø具备进程守护功能，后台服务非正常退出的情况下，能够及时自动重启，恢复工作，避免数据损失。
Ø具备分布式部署特性，可以根据需要部署在一台或多台工作站。
Ø具备良好的扩展性，可以根据需要，追加部署一台或多台工作站，并且不影响现有功能。
Ø具备可靠的容错性，当多台工作站中的某一台故障时，不影响后台服务的整体功能。
Ø具有数据采集功能，支持任意可读点，按一定策略采集数据，并保存到数据库中。
15安全权限管理
为了保证系统的安全性，防止越权篡改、信息泄露、恶意攻击等非法操作，系统将用户默认划分分为普通用户、管理员及超级管理员三种的角色。
不同角色的操作员具有不同级别的权限，除了默认的级别划分，还可以根据需要，自定义操作员的级别和权限。
主要功能包括：
●用户管理，含用户创建与删除、用户资料修改、用户登录等。
●角色管理，含角色创建与删除、角色修改、用户角色分配等。
●功能权限管理，设置系统可用功能，仅超级管理员可以使用。
16日志管理
平台运行过程中的各种事件均可以通过日志管理模块进行追溯分析。
根据日志内容不同，共有系统运行状态、设备故障、报警信息、数据采集、用户登录、用户操作等八大类别。
用户可以根据日志数据进行专业、详细的分析处理，复查错误发生的原因，监控系统的历史运行情况，追溯系统中的各项操作。
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