建筑能耗计量管理系统解决方案

1 8 建筑能耗计量管理系统建筑能耗计量管理系统建筑能耗计量管理系统建筑能耗计量管理系统 设计方案设计方案设计方案设计方案 目目 录录 1 能源发展的背景及现状 2 1 1 能源发展的背景 2 1 2 能源现状与法律法规 2 2 能耗监测管理系统 3 2 1 引言 3 2 2 能耗监测管理系统总体设计 3 2 3 建筑能耗监测管理系统软件 4 2 4 建筑能耗监测管理系统功能 5 2 5 建筑能耗监测管理系统架构 5 2 6 建筑能耗监测管理系统组成 7 3 项目情况 7 3 1 项目概况 7 3 2 项目设计要求说明 7 4 设计目标 7 2 8 1 能源发展的背景及现状能源发展的背景及现状 1 1 能源发展的背景能源发展的背景 背景 碳交易 预计 2012 年将达 1500 亿美元 有望超过石油市场成为世界第一大市场 我国 十二五 规划纲要提出 国家 单位 GDP 能耗降低 16 单位 GDP 二氧化碳排放降低 17 非化石能源占一次能 源消费比重达到 11 4 2011 年 我国二氧化碳排放总量居全球第一 单位 GDP 更是摇摇领先 形势非常严峻 美国和加拿大等部分发达国家正在考虑对中国等国的进口产品征收 碳关税 与低碳经 济相关联的技术贸易壁垒趋于增多 这将进一步给我国企业节能减排施加压力 碳交易所的建设步伐加快 2008 年北京环境交易所 上海环境能源交易所 天津排放权交易所成立 2010 年 10 月深圳 排放权交易所成立 1 2 能源现状与法律法规能源现状与法律法规 据美国石油业协会估计 地球上尚未开采的原油储藏量已不足两万亿桶 可供人类开采时 间不超过 年 自 20 世纪 70 年代发生全球性 能源危机 以来 能源问题的严重性已得到世界各国政府 的普遍重视 节约能源 一直是我国的一项基本国策 坚持 节约和开发并举 把节约放在 首位 一直是我国节能工作的长期方针 公共建筑节能设计标准公共建筑节能设计标准 GB 50189 2005 中 5 5 12 提到 目前我国出租型公共建筑中 集中空调费用多按照用户承租建筑面积的大小 用面积摊分方法收取 这种收费方法的效果是 用与不用一个样 用多用少一个样 使用户产生 不用白不用 的心理 使室内过冷或过热 造成能源浪费 不利于用户健康 还会引起用户与管理者之间的矛盾 专家研究发现 中央空调负荷约占建筑总用电负荷的 30 只要对中央空调加强管理 取消 按面积平摊 收费的 大锅饭 做法 引入科学的计量和合理的收费手段 使用户养成 良好的中央空调使用习惯 自觉采取节能措施 就能达到节能效果 有的甚至达到节能 15 20 公共建筑节能设计标准公共建筑节能设计标准 GB 50189 2005 中 5 5 12 提到的 集中空调系统的冷量和热 量计量和我国北方地区的采暖热计量一样 是一项重要的建筑节能措施 当实际情况要求并且 具备相应的条件时 推荐按不同的楼层 不同室内区域 不同用户或房间设置冷 热计量装置 的做法 湖南省居住建筑节能设计标准湖南省居住建筑节能设计标准 DBJ 43 001 2004 中 6 0 2 提到 居住建筑采用集中采 暖 空调时 应设计分室 户 温度控制及分户热 冷 量计量设施 3 8 深圳市中央空调系统节能运行维护管理暂行规定深圳市中央空调系统节能运行维护管理暂行规定 深贸工源字 2005 36 号中第六十 二条提到的 应推广中央空调系统能量分户计量收费的技术 改中央空调按用户使用建筑面积 平摊收费的传统方法为分户计量 使用户的经济利益与节能要求一致 20062006 年年 7 7 月月 2626 日深圳市第四届人民代表大会常务委员会第七次会议通过的 深圳经济深圳经济 特区建筑节能条例特区建筑节能条例 第三十二条新建公共建筑和经过节能改造的既有公共建筑 采用集中供冷方式的 应当安 设分户用冷计量装置和室内温度调控装置 按照分户实际用冷量收费 第四十七条建筑物所有人或者物业管理单位违反本条例第三十二条规定 对采用集中供冷 方式的新建建筑或者经过节能改造的既有建筑未实行分户用冷计量收费的 由主管部门责 令限期改正 并处一万元以上五万元以下罚款 中央空调系统作为计量和收费的依据和手段 必须符合相关法律的要求 根据中央空调系统作为计量和收费的依据和手段 必须符合相关法律的要求 根据 计量法计量法 规定 通过计量仪表进行计量和收费的贸易结算行为 有关的仪表必须具有国家质量技术监督规定 通过计量仪表进行计量和收费的贸易结算行为 有关的仪表必须具有国家质量技术监督 局颁发的局颁发的 制造计量器具生产许可证制造计量器具生产许可证 这样的贸易结算行为才受到相关的法律保护 这样的贸易结算行为才受到相关的法律保护 2 能耗监测管理系统能耗监测管理系统 2 1 引言引言 实现区域性建筑的多表 水 电 煤气等仪表 和空调 采暖的远程管理 监测每个用户 或每个区域的数据 同时能减少建筑的管理盲区的能耗损失 实现自动化管理 已成为新型智 能建筑的发展的趋势 作为一座现代化高档建筑 如何合理支配楼内的水 电 空调 采暖的 这是一个十分重 要的问题 特别是人们逐步意识到能源资源的重要性 那么 如何节约资源是我们需要关注的 随着现代人的生活质量逐渐提高 如何利用高科技技术来保障人们的生活次序不受影响 同时 又能保证管理公司的工作能正常开展 解决的途径是必须要有一套合理的 可靠的 完善的系 统方案 2 2 能耗监测管理系统总体设计能耗监测管理系统总体设计 建筑能耗监测管理系统是面向 21 世纪的智能建筑 以网络化 集成化 人性化为设计理 念 而开发设计的一套具有将建筑物内的供水 供电 空调 供热等能源使用状况 实行集中 监控 计量 管理 以实现建筑能耗在线监测 动态分析和辅助决策功能 实现降低能耗 节 省费用的综合性系统性管理 建筑能耗监测管理系统可向能效管理平台系统提供有效数据 作为能耗分析 同时 能效 管理系统可根据能耗监测计量系统的有效数据 着力控制末端设备的运行 在确保人们的工作 和生活环境不被破坏的情况下 可适时地增减设备 设计原则设计原则 4 8 实用性 适应不同使用人群的不同计量和统计要求 既可独立工作 也可将能耗数据实时传送至物 业管理系统 先进性 采用直读式一体化计量表 分层管理结构 M BUS 组网方式 实时传送数据至管理中心 无需人工前往各点位采集数据 安全性 数据采集后的各传输环节都具有缓存功能 并带有后备电池 能在总线断电情况下继续保 存数据 6 年以上 并保证数据准备性 2 3 建筑能耗监测管理系统软件建筑能耗监测管理系统软件 建筑能耗监测管理系统是基于 WINDOWS 平台的管理软件 安装于物业管理部门的计算 机上 通过 RS485 M BUS 以太网或其它通讯网络实时监控和采集楼宇内各种能源计量设备 的数据 管理部门可实时了解楼宇能耗状况 系统将能耗计量设备数据存储在系统数据库中 随时可以进行能源数据的统计 分析 处理以及各种数据报表的打印 主要功能如下图 可定制需要跟踪记录的用户一次仪表 并具有设备动态检测记录功能 通过这个功能管 理者很方便地了解到用户的使用时间 使用状态 以及现场设备的性能 可以动态记录 用户在特定时段内的使用状况 并生成动态曲线 为系统的准确性提供具有说服力的历 史依据 为用户对计量数据产生异议时 提供参考依据 系统集成功能系统集成功能 能耗监测管理系统提供多种集成接口与其他系统进行数据集成 将本地计费管理软件设 5 8 备数据通过集成接口方式提供给其他系统作为计费数据来源 2 4 建筑能耗监测管理系统功能建筑能耗监测管理系统功能 系统具有自动计量积算 自动抄表 分户查询 收费单据打印 欠费切断 设备维护 管理等功能 数据能够在管理中心操作站 通讯管理器 一体化水表 电量测控仪表 冷量计量表 等多处实时储存 备份 可以设定统一的结算周期 在结算周期内有统一的收费价格标准 欠费切断功能要求 对于用户 当管理系统打印 缴费通知 通知用户后 在系统设 定的时间内仍未缴费 管理员可以根据管理软件的提示切断欠费单元的空调或电力供 应 设备维护管理功能要求 系统对主控单元 通讯管理器 网络智能计量仪表等进行自 动检测 对设备故障 通信故障等进行报警及记录 并可配备远程通信模块 实现远 程维护和管理 系统管理功能 用户管理 单位管理 权限分配 抄表任务管理等模块 基础数据管理信息功能 采集器信息 用户表信息 用户信息的管理等 可远程设定通讯管理器和采集器内的参数 主要包括通讯管理器密码设置 表号管理 动作 系统参数 时钟校对 时段管理等 中央控制站可远程地对用户表进行开和关 控制 查询统计功能 档案信息查询 抄表数据查询 抄表故障查询 用户用量统计等 查 询结果可生成查询报表 运行数据库可生成每户用量日报 月报 进行费用结算 可 进行查询管理 对异常用户给予告警 用户也可以通过互联网查询本单元的各项费用 信息 安全性 自动定期对数据库进行备份 保证数据的安全性 系统需提供完善的权限管 理 对不同的操作员分配相应的管理权限 实现数据层权限控制 通过表计监控功能 直接读取前用户表的读数变化情况 从而达到打击偷窃的行为 2 5 建筑能耗监测管理系统架构建筑能耗监测管理系统架构 艾顿的建筑能耗监测管理系统 系统由三层网结构组成 管理层建立在以太网络上 控制层则采用 BACNET 总线技术 现场层则是各种智能仪表 管理层网络以综合布线为 物理链路 通过标准 TCP IP 通讯协议高速通讯 主要设备包括服务器 管理工作站 现 场便携终端 网络通讯控制器等提供高速通讯 控制层由网关组成 将网关与现场的智能仪表连接在一起 采集内部的数据反馈到 上层软件 从管理层网络控制器出来好几条回路连到网关 每一个网关下带一条智能仪 表组成的回路 考虑到数据的采集及通讯速率 每一条回路的长度有一定的要求 一般 从网关到现场仪表的回路传输距离四百米左右 我方的设计则根据项目实际条件去配置 相应的网关设备 保障网络的通讯质量和稳定性 系统架构图如下 6 8 从上图可以看到 管理系统采用三级集散式网络结构 从上图可以看到 管理系统采用三级集散式网络结构 1 网络上层为远端管理中心 管理软件 2 中层为网关 3 前端为计量仪表 通过网关连接各种一次计量仪表 各部分介绍如下 各部分介绍如下 1 1 中心监控 管理软件 中心监控 管理软件 艾顿能源管理系统的管理软件是基于 WINDOWS 的数据库综合管理软件 可对小区的住户资料 诸如水 电 煤气等的使用数据进行综合的分析 统计 打印和查询等功能 具有采用开放的 管理模式 可以与其它集成系统自由交换数据 以实现智能化小区管理平台下的系统集成 而 现场直接用量 包括水 电 煤气数据等动态值的显示功能 报警 系统自动检测 数据查询 报表打印 数据自动备份和恢复等 为物业管理公司实现系统智能化管理提供了便利 2 2 网关网关 网关是能源管理系统的现场管理层 负责控制下属所有前段仪表的工作 网关与前段仪表连接 读取仪表记录的各种信息 每个网关下带同一类型的智能仪表 每个网关下带一条回路 通过 网关读取的数据反映到机房管理软件中 为楼宇内的每一住户建立了相应的数据库 2 6 建筑能耗监测管理系统组成建筑能耗监测管理系统组成 建筑能耗监测管理系统主要是作为各用户或单元进行水 电 中央空调等费用核算的自动 化远程抄表系统 以用其它子系统的用水用电设备的能耗分析 系统的主要设备包括 网络水表 网络电表 网络中央空调计量表 网关 网络通讯控制 器 网络中继器 数据管理服务器软件等 7 8 系统在建筑群中央控制室中设一个能耗监测系统管理中心 3 项目情况项目情况 3 1 项目概况项目概况 本工程是移动硅谷项目 3 2 项目设计要求说明项目设计要求说明 项目设计要求说明是 通过对项目的了解 本项目能源管理系统主要对大楼内的电表 水 表 热表等智能仪表进行采集计量 将所有末端设备或前端仪表联网 同时实现远程管理 4 设计目标设计目标 本系统的设计目标是经济实用 稳定可靠 充分考虑客户的需求 并留有扩展接口 系统 的升级极为方便 本系统主要实现以下目标 可实现对租户空调系统冷 热量表 给水系统冷 热水表 及各用户电表进行远程读数 水电暖费计量 仪表计量故障检测等功能 结果可生成查询报表 对水 电 空调 采暖量的使用数据进行综合的分析 统计 打印和查询等功能 并根据用户需要可选 择不同样式报表的打印 运行数据可生成带用户编号的每户用量日报 月报 进行费用结算 并对异常用户给 予警告 各项财务参数 计费方式等设置 水 电 热用量统计 按业主设置统计客 户不同表使用量 按业主设置的财务参数 计费方式及根据不同表读数 自动计算客 户应缴纳的费用实现收费单的打印 能做到分时 分户采用不同费率标准收费 为物 业管理以及费用的收缴提供可靠的依据 每户可实时查询其水 能量及电表的读数 能够与其他专业系统的功能协调配合 保证远传计量计费系统总体功能的完善 计量和计费准确无误 数据保持一致 系统设置能建立系统网络和设置初始参数 包括集中器 智能终端 采集模块 控制 模块的参数设置 数据采集可以进行冻结命令 单表抄表 抄冻结数据 资料录入可以完成用户的表信息录入 集中器资料的录入 智能终端资料录入 系统维护能进行事务日志年 月 日查询 复费率时段的设定和修改 系统通讯和定 时操作的设置 系统操作员密码和权限的管理 数据安全备份 维护 可以进行日用量查询 月用量查询 年用