体育会展中心建设项目能耗监测管理系统深化技术方案.docx

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体育会展中心建设项目能耗监测管理系统深化技术方案

体育会展中心建设项目

能耗监测管理系统

设计方案

目录

第一章系统概述1

1.项目背景1

2.项目现状2

2.1综合训练馆2

2.2体育场3

2.3会展馆4

3.项目建设目标5

第二章标准与依据7

第三章总体设计方案8

1.系统设计原则8

2.系统结构8

2.1管理中心9

2.2数据采集10

2.3能耗报表分析和经济性分析10

2.4计划与实绩管理11

2.5平衡优化管理12

2.6配电优化策略14

2.7能耗指标管理15

2.8报警管理16

2.9设备管理17

2.10权限维护管理18

第四章系统设备19

1.中心硬件19

2.中心和能源软件19

3.前端设备19

第五章安装施工流程21

1.施工前期准备21

2.管线的敷设21

3.安装要求21

第六章设备调试23

1.系统初始化23

2.硬件调试23

3.软件调试23

第七章工作界面划分24

1.与强电配套单位的配合、界面的划分24

1.1施工界面24

1.2计量涉及的低压控制柜24

2.与给排水专业的配合、界面的划分25

2.1施工界面25

2.2计量涉及的水表位置25

第八章附件：

计量回路详表26

1.电计量回路详表26

2.水计量回路详表54

第一章系统概述

1.项目背景

国家“十一五”规划中，“节能降耗”成为我国的基本国策之一，国务院531号令《公共机构节能条例》中也明确提出：

节能改造后采用计量方式对节能指标进行考核和综合评价；同时应当对网络机房、食堂、开水间、锅炉房等部位的用能情况实行重点实时监测，采取有效措施降低能耗。

目前大型公共建筑的能源计量方式比较简单，每栋建筑往往只有1～3块收费电表，从中获取的信息无法为节能提供充足的基础数据，造成能耗构成不清楚、问题找不出、分析不到位、措施缺乏针对性的情况，成为开展大型公共建筑节能工作的瓶颈。

为指导国家机关办公建筑和大型公共建筑的节能管理和节能改造工作，相继制订了国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统相关的国家技术导则。

同时为了加快##省国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管体系建设，规范建筑能耗监测系统，推动建筑节能，提高建筑能效，根据##省住房和城乡建设厅《2010年度##省工程建设标准和标准设计编制、修订计划（第一批）》（苏建科〔2010〕198号），总结多年来关于建筑能耗监测系统科研和工程实践领域的经验，编制了《公共建筑能耗监测系统技术规程》以引导##省建筑能耗监测系统的应用。

2.项目现状

2.1综合训练馆

2.1.1建筑概况

本工程为综合训练馆、观众席固定座位为958座、结构类型为钢筋混凝土、建筑高度为32.863米、建筑面积为4.1万平方米、地下一层为停车及，为小型乙级体育建筑，共六层，地上五层，本馆使用功能主要为游泳比赛池、跳水池、训练池、儿童池、网球馆、羽毛球馆及配套的车库、设备用房、附属用房等。

2.2.2供电系统概况

本工程由体育场10KV高压配电房两段母线同时工作、一路断电时，另一路电源能承担全部二级负荷。

在本工程10/0.4KV变配电系统预留移动式柴油发电机接口。

2.1.3供水系统概况

给水系统竖向分区：

-5.100~±000层为低区，由市政管网压力供水，4.500~22.800标高层由二次加压供水（变频恒压供水），加压设备设置于会展馆内。

2.1.4分项计量硬件基础概况

1、电力计量系统

变配电智能化系统通过设于现场的网络电力仪表联网至中央控制室的后台系统，对供配电及应急电源系统的电压、电流、功率因素、有功功率、有功电能等电参数进行监视以及对断路器的分合状态、故障信息进行监视、储存，从而实现变电所的遥信、遥测，监控主机设于值班室。

配电电力仪表已由西南设计院设计，本次设计只需把对应的网络电力仪表连接到我们的电表数据采集器，所有电力回路均需上传到本地能耗管理平台，其中5ES进线总表、0.0标高比赛场场地用电1、-5.1m标高冷水机组1、4.5~13.8m标高新风，空调1、-5.1m标高跳水制波机房等回路还要直接上传到**能耗监测中心，详见附表1综合训练馆5ES部份。

电力配电室5ES设置5个电表数据采集器。

综合训练馆产业用房设置1个电表数据采集器，为后期产业用房详细计量做预留，放置在产业用房附近弱电间。

2、水计量系统

体育中心东北侧团山路地面下有市政总进水管，该进水管上计量装置已由西南设计院设计，此处设置1个水表数据采集器，采集数据一路直接上传到**能耗管理中心，另一路上传到综合训练馆能耗管理中心。

综合训练馆东南侧冷却塔补水独立设置1个水表数据采集器，采集数据一路上传到综合训练馆能耗管理中心。

（注：

此表原西南设计院已设计。

）

综合训练馆产业用房设置1个水表数据采集器，为后期产业用房详细计量做预留。

2.2体育场

2.2.1建筑概况

本工程为中型乙级体育场建筑，25648座，建筑面积约54924平方米。

主要由体育场及附属用房,体育产业,体育学校等几部分组成。

体育场功能可满足各项田径赛事、足球赛事等项目的地区性和全国单项比赛的要求，并可供文艺演出及集会使用。

2.2.2供电系统概况

由本城区南徐220kV变电站,北龙山110kV变电站两座区域变电站分别引来一路10kV电源向本项目供电。

两路电源采用电缆埋地引入体育场10kV高压配电房，高压系统电压等级为10kV，低压系统电压等级为220V/380V。

10KV高压配电系统采用单母线分段，正常运行时两路电同时工作，互为备用，当任一电源故障时，另一路电源能承担全部二级负荷。

在本工程10/0.4KV变配电系统预留移动式柴油发电机接口。

体育场西区一层设3ES变电所,内设2台1000kVA干式变压器供西区及北区、南区用电；东区一层设4ES变电所,内设2台630kVA干式变压器供东区及部分南区用电。

2.2.3供水系统概况

根据业主提供的给水管网资料，本工程给水1层由市政给水管网直接引入，2层及2层以上由位于体育会展馆的加压水泵加压供给。

2.2.4分项计量硬件基础概况

1.电力计量系统

变配电智能化系统通过设于现场的网络电力仪表联网至中央控制室的后台系统，对供配电及应急电源系统的电压、电流、功率因素、有功功率、电量等电参数进行监视以及对断路器的分合状态、故障信息进行监视、储存，从而实现变电所的遥信、遥测，监控主机设于值班室。

配电电力仪表已由西南设计院设计，本次设计只需把对应的网络电力仪表连接到我们的电表数据采集器，所有电力回路均需上传到本地能耗管理平台，其中3ES进线总表、南区0.0标高管理办公照明、西区0.0标高组委会办公照明、西区0.0标高第二检录厅空调新风，西区0.0标高检录厅，记者区等空调新风等回路还要直接上传到**能耗监测中心，详见附表1综合训练馆3ES部份；4ES进线总表、东区0.0标高厨房餐厅照明、东区0.0标高学校照明1、东区0.0标高学校空调新风1、东区0.0标高学校餐厅空调新风等回路也要直接上传到**能耗监测中心。

电力配电室3ES设置6个电表数据采集器，4ES设置5个电表数据采集器。

体育场产业用房设置1个电表数据采集器，为后期产业用房详细计量做预留，放置在产业用房部份弱电间。

2.水计量系统

体育中心西南侧檀山路地面下有市政总进水管，该进水管上计量装置已由西南设计院设计，此处设置1个水表数据采集器，采集数据一路直接上传到**能耗管理中心，另一路上传到综合训练馆能耗管理中心。

由于体育场体育学校和场地浇灌部份用水量大，故在此两处独立设置2个水表数据采集器，采集数据上传到综合训练馆能耗管理中心。

（注：

学校进水总表原西南设计院已设计，灌溉机房总水表为计量新增，需业务协调安装。

）

体育场产业用房设置1个水表数据采集器，为后期产业用房详细计量做预留。

2.3会展馆

2.3.1建筑概况

体育会展馆观众席座位为6405座、展厅为905展位、建筑面积为7.976万平方米、地下一层为停车及设备用房，地上为体育馆、训练馆和会展馆等。

构类型为钢筋混凝土、高大空间单层建筑局部5层、建筑高度为35.3米。

2.3.2供电系统概况

两个变配电所由体育场10KV高压配电房两段母线上各放射式用电缆埋地引入一路10KV电源供电，两路电源同时工作、一路断电时，另一路电源能承担全部一、二级负荷。

2.3.3供水系统概况

给水系统竖向分区：

-5.100~±000层为低区，由市政管网压力供水，4.500~22.800标高层由二次加压供水（变频恒压供水），加压设备设置于体育中心的体育会展馆内。

本馆给水低区系统工作压力为0.20MPa,高区给水系统工作压力为0.35MPa。

2.3.4分项计量硬件基础概况

1、电力计量系统

变配电智能化系统通过设于现场的网络电力仪表联网至中央控制室的后台系统，对供配电及应急电源系统的电压、电流、功率因素、有功功率、电量等电参数进行监视以及对断路器的分合状态、故障信息进行监视、储存，从而实现变电所的遥信、遥测，监控主机设于值班室。

配电电力仪表已由西南设计院设计，本次设计只需把对应的网络电力仪表连接到我们的电表数据采集器，所有电力回路均需上传到本地能耗管理平台，其中1ES进线总表、11.4，16.2m标高三层健身房一四层健身房一3AL2,4AL2、0.0m标高训练场照明1AL4、-5.1m标高体育产业一AL1f1、-5.1m标高新风空调机二AA4f1、6.0m标高电梯APkt1、11.4m标高显示屏一，自带控制柜等回路还要直接上传到**能耗监测中心，详见附表1综合训练馆1ES部份；2ES进线总表、0.0m标高会展插座1AL2、0.0m标高会展照明1AL3、-5.1m标高冷水机组1自带控制柜、冷却塔风机AP1f、-5.1m标高生活泵等回路也要直接上传到**能耗监测中心，详见附表1综合训练馆2ES部份。

电力配电室1ES设置5个电表数据采集器，2ES设置5个电表数据采集器。

会展馆产业用房设置1个电表数据采集器，为后期产业用房详细计量做预留，放置在产业用房部份弱电间。

2、水计量系统

田径训练场西北侧冷却塔补水处设置1个水表数据采集器。

（注：

此表原西南设计院已设计。

）

会展馆产业用房设置1个水表数据采集器，为后期产业用房详细计量做预留。

3.项目建设目标

1、展示场馆节能绿色低碳建设成果，示范作用明显

随着国家体育事业的蓬勃发展和全民体育的推进,奥运后国家、地方乃至民间体育的发展,应以继承‘绿色、科技、人文’的精神为本,在新建体育设施领域,加大节能减排力度,应用绿色建筑技术,实现低碳发展。

2、长期服务于场馆节能高效安全运营

可为物业管理人员提供实际用电数据、产能数据，量化管理，掌握各类负荷的实际电量，从而将原有的经验式宏观管理模式转变为精细式数字管理模式，通过该系统，管理人员可以作到“掌握情况、摸清规律、系统诊断、合理用能”，大大提升管理水平。

第二章标准与依据

国务院531号文件《公共机构节能条例》2008年10月

《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》

《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数据中心建设与维护技术导则》

《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》

《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》

《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》2007年10月

《节能监测技术通则》（GB15316-94）

《用能单位能源计量器具配备和管理通则》（GB17167-2006）；

《用户计量仪表数据传输技术条件》（CJ/T188-2004）；

《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002

《智能建筑工程质量验收规范》（GB50339-2003）

《公共建筑能耗监测系统技术规程》（DGJ32/TJ111-2010）

第三章总体设计方案

1.系统设计原则

系统的设计应遵循以下原则：

1、友好的人机界面：

采用目前最为流行的B/S架构集成软件，基于统一的跨平台图形及人机界面系统，支持WINDOWS界面风格。

2、可扩展性：

系统设计采用网络结构方式，充分考虑了用户今后分能源中心的扩展及功能扩展的需要，可以很容易地通过增加当地采集器的方法实现，而且还能通过网络拓展，利用集中趋使系统逐步扩充成为一个数据中心。

3、可维护性：

系统本身有一套专门设计的系统状态信息输出系统维护功能：

可以输出系统信息，对各种异常可以进行定制的报警。

所有各种维护都有着严格的权限检查。

4、完整性：

由于电能数据具有累加性和传递性的特点，要求在任何情况下都不允许丢失电能原始数据，特别是在进行分段、分费率电能统计和结算时，尤为重要。

在本系统中，通过在采集处理及传输等环节采用多种技术手段以确保数据完整。

5、安全性：

系统数据库所采用的MySQL数据库系统，保证电能量原始数据不可修改，对电能量进行计量和结算的模型等在相应派生库中进行，派生库数据只有在授权许可下才能修改，建立完善的安全措施，对不同等级用户，设立相应的访问权限，以保证电能量与计费的合法性和严肃性。

同时系统支持数据自动或人工备档和恢复。

6、模块化和可扩充性：

能源监测系统的总体结构将是结构化和模块化的，具有很好的兼容性和可扩充性，使系统能在日后得以方便地扩充。

7、先进的数据采集方案：

基于目前先进的数据采集思想，采用通过通讯总线访问电能量数据的采集设备。

2.系统结构

整个能源管理系统由管理中心、主干通信网络、数据采集器、智能水电表等组成，同时法规要求的分项数据通过数据采集器直接上传给**市能耗监测管理系统。

2.1管理中心

能源管理中心相当于整个系统的大脑，通过对现场数据采集器上传的数据进行存储、统计和分析，为业主提供有效的能源使用和持续的能源节约提供实施依据；

2.2数据采集

采用远程传输等手段及时采集能耗数据，对建筑能耗进行分类、分项精确计量，计量数据远程传输，数据采集与存贮，数据统计与分析，数据发布与远传；支持DL/T645-1997、CJ/T188-2004、GB/T19582-2008，全面采集各种表具实时数据。

分类计量

根据建筑消耗的主要能源种类划分进行采集和整理的能耗数据，如：

电、燃气、水等。

分项计量

根据建筑消耗的各类能源的主要用途划分进行采集和整理的能耗数据，如：

空调用电、动力用电、照明用电等。

大数审核

对数据进行分析对比审查，审查数据本身或数据变动是否符合实际，是否存在逻辑性、趋势性的差错；数据的数值是否出现错位和多位，以及小数点位置错误等情况。

电气质量监测

对电流、电压、频率、视在频率、有功功率、无功功率、功率因数及电能进行监测。

2.3能耗报表分析和经济性分析

通过能源消费结构，部门能耗对比，重点耗能设备分析、人员结构与能耗对比等多种分析方式，报表分析可以帮助业主准备计算能源消费在建筑生成经常成本中所占比例，实现业主自主能源审计管理。

报表可以自动生成，按实际需要实现手动打印或者自动打印，供能源部门主管和运行管理人员使用。

◆能源调度日报表

◆能源供需计划报表

◆能源实绩报表

◆能源平衡报表

◆能源质量管理报表

◆能源成本报表

◆能源单耗报表

◆能源综合报表

◆能源设备状态报表

◆能源故障信息统计报表

◆能源设备备件报表

◆能源配送消耗报表

2.4计划与实绩管理

根据能源分配计划，检修计划，历史能耗数据分析和统计、能源消耗预测，供能状况，自动计算能源消耗计划和外购计划，制定详细的建筑能源管理指标体系，指导相关部门按照供需计划组织配电、配热。

采集，提取和整理各种楼宇子系统实际能源消耗量、能源介质放散量等数据，获取能源分析所需的实绩数据，为所有部门编制各类其他报表提供基准。

通过计划与实绩数据分析、比较，对楼宇所有能源数据进行有效跟踪，帮助管理者理清近期潜在影响因素，快速制定实行的决策，增进应变能力。

能源实绩：

◆日能源实绩表（包括电，热，水等不同分析切入点）

◆月能源实绩表

◆季能源实绩表

◆年能源实绩表

能源计划：

◆日能源供需计划表（包括电，热，水等不同分析切入点）

◆月能源供需计划表

◆季能源供需计划表

◆年能源供需计划表

计划与实绩比较：

（包括柱状，曲线，饼图）

◆计划同比环比比较分析

◆实绩同比环比比较分析

◆计划实绩比较

2.5平衡优化管理

能源供应和能源消耗直接存在距离，调整复杂，系统在大量历史数据基础上，对能源的生产，存储，混合，输送和使用各环节集中管理与控制，为能耗企业建立一套与能源管理系统集成的能源分布网络和平衡优化模型。

通过综合平衡和燃料转换使用的系统方法，计算评价企业能源利用水平的技术经济指标，实现能源供需动，精态平衡，得出各种能源介质的优化分配方案，使企业能源的合理利用达到一个新的高度。

主要功能：

◆能耗报告

能耗采集的是电表的总有功功率，主要是帮助用户掌握能源消耗情况，找出能源消耗异常值。

包括能耗值的逐时、逐日、逐月、逐年报告；单位面积能耗为能耗评价提供数据支持；管理值（即目标值）参考帮助分析实际能耗值与能耗目标值的差异；功率因子参考提供能耗值（电能）与用能品质间的比对；温度、湿度参考帮助分析能耗资料与环境数据的相关性

◆能耗排名

不同时间范围内的能耗值排序，以升序或降序显示。

帮助找出能耗最低和最高的设备单位。

◆能耗比较

比较相同时间范围内不同单位的能耗值，或比较相同单位在不同时间范围内的能耗值

◆日平均报告率

任何一天每15分钟平均能耗（电能）需求的报告。

帮助了解能源消耗模式并找出超出预期的峰值需求，为与电力公司签订合同时提供参考

◆偏差分析

任何一天不同时段能耗值与管理值（即目标值）的偏差计算。

能耗值超过管理值的时段偏差值用红色表示，表明能源消耗的增加倾向。

◆回归分析

回归分析----对每位能耗类型为电类的成员内的有功功率、无功功率、瞬间功率、功率因素进行线性回归分析，展现各成员参数之间的线性关系。

◆用电分析

根据所选费率以及实际用电状况，分时间段（离峰、半尖峰、尖峰）显示用电趋势以及用电报表

2.6配电优化策略

配电优化用电能量管理系统从电力专业的深度对电能消耗进行数字化和集成化，通过采集设备运行状态，负荷电能消耗，信息报警及历史数据等信息，结合实际运行负荷需求和电价政策，以及新的能源供电模式和新型的用电设备配置，从而科学选择和制定能耗控制管理方案，在整体上对供用电设备进行协调控制，以实现楼宇用电的智能化，让终端用户直接感受到配电优化策略带来的经济效益和社会效益。

通过策略控制基于不同电价结构，制定最经济性用电策略，实现削峰填谷，减少电费支出；

通过对楼宇用电负荷的分析，制定平衡负荷策略，降低电网压力，提高发电设备效率延长使用寿命；

通过对历史用电情况的分析，制定各子系统运行策略，确保用电设备的正常高效运行；

对全楼宇用电负荷，电能质量及电价架构进行综合分析，制定新能源并网策略及系统充放电策略，实现节能减排。

◆联动控制

提供互动模式，用户自行定制当天用电策略，并实时分析模拟用电策略，预测用电信息，为用户制定用电策略提供数据支持；

根据空间环境参数及当前用电负荷情况，调节系统中的空调及通风系统运行策略；

根据能量优化控制策略实现对各个子系统的远程控制，并通过运行结果说明能量优化控制策略的效果

2.7能耗指标管理

◆利用企业规范的能源管理体系，通过与竞争对手或是行业领导者比较，建立完善持续改进的流程。

◆部分主要功能列表：

◆结合国家标准，对主要设备的单耗指标、单位能耗等指标进行线上监测。

◆国家有关标准规定的经济运行指标。

◆对国家规定的节能目标设置警戒线，对未达目标的指标进行自动警示。

2.8报警管理

系统平台利用多个报警模型，负责过程，设备，质量，安全指标，能源限额的超限进行多种方式的报警。

包括模拟量报警，事件报警，重大变化连续重复报警，硬件设备报警等。

支持一个完全分布式的报警系统。

报警及事件的传送，报警确认处理以及报警记录存档。

用户可以自定义各种报警，报警信息可以通过不同方式传送至用户。

部分主要功能列表：

◆设备报警

重要能耗设备的运行状态异常报警

◆电源故障报警

设备电源故障，UPS断电报警

◆网络通讯报警

设备通讯及网络故障等异常报警

◆报警级别设定

基于事件的报警，报警分组管理，报警优先级管理。

◆报警和事件输出方式

报警窗口、声、光、电、短信、文件、打印等。

2.9设备管理

能源管理系统的对象覆盖楼宇的各种大型能源设施。

通过对能源设备的运行，异常、故障和事故状态实时监视和记录。

通过技改和加强维护，指导维护保养工作，提高能源设备效率，实现能源设备闭环管理。

部分主要功能列表：

◆运行记录、启停记录的实时数据和历史数据查询

◆缺陷、故障记录维护，查询。

◆维修工单，试验工单，保养计划等设备维护管理。

◆设备基础信息管理（型号，厂家，电压等级等信息。

◆维修成本，运行成本分析和报表。

2.10权限维护管理

针对不同程序的信息敏感度，系统提供一个优秀的权限维护管理模块，可以满足复杂的系统管理要求。

部分主要功能列表：

◆用户信息

◆角色管理

◆目录管理

◆系统日记维护

◆数据库维护

第四章系统设备

1.中心硬件

数据库服务器

◆配件参数：

CPU：

Intel**eonE56201颗

内存：

2×4GDDR38个以上内存插槽，至少可扩展64GB以上

硬盘：

3×146G15KSAS，RAID1至少支持8块硬盘

网络：

2×1000M，支持网络唤醒，网络冗余，负载均衡等网络高级特性

电源：

冗余电源，节能品质

远程管理维护：

提供远程管理和远程诊断

辅件：

标准DVDRW

1.中心和能源软件

◆1套Win2003/2008Sever版操作系统

◆1套SQLSever2000/2005/2008或Oracle11g数据库

◆备份软件1套赛门铁、VeritasSymantec或BackupE**ec备份软件

◆1套具有数据统计、分析、处理的EHS-7000能源管理软件

2.前端设备

◆能耗数据采集器

·实时采集表具信息的DED-BA-E7505型能耗数据采集器

◆采集设备

·电能计量装置，为计量电能所必须的计量仪表和辅助设备的总体，包括电能表、电流互感器及其二次回路等。

1电子式多功能电表：

1）计量功能：

应具有监测和计量三相电流、电压、有功功率、功率因数、有功电能、最大需量、总谐波含量的功能。

2）通信接口：

应具有数据远传功能，具有符合行业标准的物理接口。

3）通信协议：

应采用标准开放协议或符合《多功能电能表通信协议》DL/T645中的有关规定。

4）精度等级：

有功应不低于1.0级，无功不低于2.0级。

2电子式普通电能表

1）计量功能：

应具有监测三相电流及有功功率和计量三相有功电度功能。

2）通信接口：

应具有数据远传功能，具有符合行业标准的物理接口。

3）通信协议：

应采用标准开放协议或符合《多功能电能表通信规约》DL/T645中的有关