EMS能源管理系统V1 20详细技术说明书V1 01

EMS能源管理系统V1.20详细技术说明书文件编号生效日期受控编号保密级别二级版 本 号V1.01修改状态总 页 数47正 文42附 录0编 制李智星、宋桂金审 核批 准(版权所有,翻版必究)评审记录对EMS能源管理系统V1.20详细技术说明书V1.01的评审意见：上述问题修改验证后，由xxx验证后，本文件即可发布。评审人员签字：问题修改验证结果：验证人签字：时间：年月日目录1修订记录12编写目的23重点模块23.1能耗建模23.2实时监控53.3多系统管理73.3.1电73.3.2给排水103.3.3空调113.3.4环境133.3.5安防163.3.6特殊子系统163.4关联分析163.5负荷预测173.6能效分析183.6.1变压器183.6.2空调/冷冻站213.6.3锅炉233.6.4特殊设备（制氧站）253.7节能量核算252.7.1.主要参考的规范性文件262.7.2.术语和定义262.7.3.计算方法262.7.4.方案关注点273.8综合报表273.9综合报告283.10设备管理293.11费用分析&费用分摊303.11.1费率配置303.11.2费用查询313.11.3费用分摊配置323.11.4费用分摊查询333.12KPI管理333.12.1KPI的配置333.12.2KPI的展示353.12.3定额KPI363.12.4经营性KPI363.13运维管理373.13.1告警管理373.13.2一键诊断423.13.3权限管理423.14设备接入与系统对接434验收准则435参考资料43 EMS能源管理系统V1.20技术白皮书1 修订记录修订记录：20150511：3.2实时监控：增加B/S与C/S功能对比；3.3多系统管理：增加告警管理的内容；3.3.4环境：细化场景1的描述；3.4关联分析：内容细化3.8综合报表：增加报表节点复选功能，增加自定义时间段和时间颗粒度选择功能；3.10设备管理：去除维修报修、保养提醒功能，去除全生命周期曲线展示；3.14设备接入与系统对接：增加该节内容；评审人员签字：问题修改验证结果：验证人签字：时间：年月日2 编写目的本文的描述对象是EMS V1.20能源管理系统技术信息。面向的读者是售前人员和售后人员。目的是协助售前人员制作项目技术建议书，协助售后人员制作实施方案书。技术信息里包含：功能描述、技术原理、应用场景、实施设置值、系统对接须知和运维管理等。3 重点模块3.1 能耗建模能耗建模是核心内容也是难点。客户所希望的分析视角是由能耗建模体现的，能耗模型的范围和深度也关系到客户的投资。一般而言：电的能耗模型有如下几类：1. 基于分项；电的一级分项一般是照明插座、空调、动力和特殊。一级分项又可以分为若干种二级分项。国家能耗监测导则和具体行业的能耗监测导则都对分项做了明确的定义。但实际项目中，有时候很难严格区分出分项。比如一些老的建筑，回路没有做拆分，或者回路接入了不应该接入的分项。如下是中央国家机关办公区节能监管系统工程技术指南推荐的能耗模型：在实际项目A中，虽然建筑较新，只有2年，但受限于有些回路未拆分和投资规模所限，有些分项也无法计量全。2. 基于地理区域；按地理区域的计量一般都也会存在，粗一点计量到楼，细一点计量到楼层；特别适用于有多栋独立建筑的园区；特别适用于有GIS的项目；3. 基于分户；分户的模型适用于进行考核管理，比如租户计量、比如对医院按科室进行考核；分户计量往往降低精度要求，采用软拆分的方法进行估算；4. 混合模型；有些厂家会使用既有分户，又有分项的混合模型；比如竞争对手A针对万达的能耗模型。对于空调、动力是按照分项的方式计量，而针对商户用电，则使用了分户模型；混合模型的好处是简洁和清晰，仅通过一个模型来分析和展示。能耗模型完成后，在软件系统中的展现：天河机场截图：医院截图；新城科技园截图；3.2 实时监控该版本的实时监测是通过组态模块实现。实现的方式是：1） 在画布上绘画出系统图，系统图一般包含设备和设备组网图；比如下图的空调系统图，是由多种空调设备组成；2） 设备与数据库进行关联；比如下图的空调系统图，设备的重要参数与后台数据库进行关联；3） 在系统中发布绘制好的系统图；此时，可通过网页或者客户端看到设备和设备的参数。刷新频率可设置，25s；如下所示：比如，下图的空调系统图，可以通过网页监视整个空调系统的运行信息，如供水温度流量、回水温度流量、机组工作状态、告警状态等；该版本支持B/S组态和C/S组态两种类型，两者的特点描述见如下的表格。B/SC/S发展趋势B/S是趋势，逐渐将代替C/S。同左EMS V1.2中两种技术的特点 推荐使用。 整体性强。是整体B/S框架中的一部分； 不推，只在客户强调需要使用C/S时才使用； 整体感弱，C/S和B/S是两个窗口；EMS V1.2中两种技术的功能对比B/S当前刚起步，已完成了绝大多数基本功能，但在控制安全性、动画方面还待开发，预计在下一个版本中完成；我司的C/S较为成熟，功能更全；B/S功能列表和C/S功能列表：功能大类功能小类B/SC/S备注（主要差异点）画图工具通用编辑功能多段线、饼图、棒形图等图元/图库功能B/S：暂缺内部细节动画编辑功能图形编辑B/S：暂缺比例层递进、画面漫游等功能数据关联配置文件B/S特有配置：webservice接口服务器地址的配置快捷键支持B/S：暂仅支持部分快捷键操作动画功能B/S无Lua脚本动画功能展示部分实时数据浏览C/S无鸟瞰图功能配置文件控制功能遥控、置数等B/S无控制功能注： 功能满足； 功能不满足；功能部分满足；3.3 多系统管理3.3.1 电电是建筑能源中最主要的部分，对电的管理意义重大。EMS V1.20可提供对电的不同场景的应用。2.3.1.1. 场景1-能耗监测能耗监测是对电进行分项、分户计量，建立客户期望的分析模型，为客户提供所需视角的能耗分析及一些管理信息；监测参数：根据能耗模型，采集某一段时间的电度；时间段可调整，可以是10分钟、15分钟、30分钟、1小时；告警管理：能耗突增/突降：描述：区域用量非法突变；（包括电、水、天然气、蒸气等一级能源）。天能耗突增/突降判据：当天能耗大于(小于)负荷预测用量的N倍(1/N)(默认N=5，通过配置文件读取)；通过读取该天区域能耗，并与历史预测值进行比较，如越限则告警；月能耗突增/突降判据：当月能耗大于(小于)负荷预测用量的N倍(1/N)(默认N=5，通过配置文件读取)；通过读取该月区域负荷预测能耗，并与历史值进行比较，如越限则告警；电总分不平衡：描述：总表与分表能耗差值超出范围（包括电、水、天然气、蒸气等）；判据：差额超出范围（以百分比来表示，默认5%，具体以通过读取配置文件）；流程说明：程序初始化后，读取需做平衡分析的设备，加入诊断设备队列，建立线程，当轮询时间到天诊断时间时进行天平衡分析处理，获取该天总表能耗值，并与其所挂子表集能耗值进行比较，当超过比例时进行告警，否则不做处理。月诊断处理流程相同。定额告警/预警：定额分定额一级预警、二级预警、一级告警、二级告警；当实际消耗量达到定额的预警值或是告警值时，触发告警。2.3.1.2. 场景2-配电监测该场景就是通用配电监测，要求对多项配电参数进行监测，并且要求有故障报警功能。监测参数1)可监测高压进出线运行参数，包括电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率。2)可监测直流屏运行参数，包括：输出电压、累计充放电次数、充电电压、充放电状态、电池温度。3)可监测变压器运行参数，包括：铁芯线圈温度、散热风机启停状态。4)可监测变压器所在环境的空气温度。5)可监测低压配电进线、母联运行参数，包括：电流、电压、功率因数、谐波率、电度、开关状态。6)可监测柴油发电机进线运行参数，包括：収电机端电压、电流、频率、启劢电池电压、柴油机冷却水温度。7)可监测低压配电出线、冷站低压柜运行参数，包括：电流、电压、功率、电度、开关状态。8)可监测功率补偿运行参数，包括无功补偿电流、无功功率、功率因数。9)可监测EPS、UPS监测输出电压、故障状态。故障报警1) 直流屏：电压异常。2) 高压柜：高压进出线过流（负荷）、低电压、短路、接地。3) 发压器：发压器高温、超高温4) 发电机主：启动失败、无法同步、短路；柴油发电机工作敀障报警，日用油箱油位显示及超高、超低报警。5) 低压配电柜：电压异常、过载。6) EPS、UPS：电压异常、故障报警。需提供的核心资料：1）高压系统图；2）低压系统图；3）楼层配电图；4）变电所低压出线到楼层的电气负荷分布图（即变电所低压出线到楼层配电箱的拓扑）；5) 告警项列表；2.3.1.3. 场景3-电能质量管理该场景是对电能质量进行监控和管理。监测参数高压进线、重要的低压出线和重要的回路的电压不平衡度、电流不平衡度、电压谐波畸变率、电流谐波畸变率、功率因素；告警参数：需监控高压进线和重要的低压出线的电压不平衡度过高、电流不平衡度过高、电压谐波畸变率过高、电流谐波畸变率过高、功率因素过低；需提供的核心资料：1）高压系统图；2）低压系统图；3) 楼层配电图；4) 变电所低压出线到楼层的电气负荷分布图（即变电所低压出线到楼层配电箱的拓扑）；5) 告警项列表；2.3.1.4. 场景4-能效诊断该场景是对重大的能耗设备进行能效的诊断。当前所属电的是变压器能效诊断。请参考能效分析-变压器章节；告警管理：负载率异常（变压器）：统计周期（1小时、1天），若在统计周期内平均负载率=40%（可配置）可得出结论低压侧负荷太低，变损比重过大；30分钟为统计周期，在统计周期内一次侧和二次侧功率因数范围在0.92-1.0之间，若超出范围可提示用户对系统进行无功补偿；。2.3.1.5. 场景5-需量管理 需量管理主要提供了对用能功率峰值的分析，可提供峰值预判和峰值功率组成分析。峰值预判：对多天的每日的峰值时刻进行统计，获取到峰值时刻分布信息。该功能可以针对任意一条回路，任意一段时间进行分析。比如，统计了3月份某建筑的每日总功率峰值，发现功率峰值出现在15:00有15次，出现在15:10有5次等；可得知，3月份该回路的功率峰值出现在15:00的几率较大；功率负荷组成：对10分钟内的功率负荷组成进行分析，使用饼图展示该回路下级负荷组成的比例，此外还可以使用饼图展示该回路最末端负荷组成比例；注：统计的功率是10分钟内的平均功率，为了减轻系统负荷，使用了10分钟内的电度进行换算；2.3.1.6. 场景6-配电GIS监测适用于园区范围、有多个变电站/配电房的场景。在地图上标注出变电站的能耗、告警、基础信息。点击某个变电站，可展示该变电站的监测系统图；3.3.2 给排水2.3.2.1. 场景1-能耗监测能耗监测是对水进行分项、分户计量，建立客户期望的分析模型，为客户提供所需视角的能耗分析及一些管理信息；监测参数：根据能耗模型，采集某一段时间的水的度数；时间段可调整，可以是10分钟、15分钟、30分钟、1小时；告警管理：能耗突增/突降：描述：区域用量非法突变；（包括电、水、天然气、蒸气等一级能源）。天能耗突增/突降判据：当天能耗大于(小于)负荷预测用量的N倍(1/N)(默认N=5，通过配置文件读取)；通过读取该天区域能耗，并与历史预测值进行比较，如越限则告警；月能耗突增/突降判据：当月能耗大于(小于)负荷预测用量的N倍(1/N)(默认N=5，通过配置文件读取)；通过读取该月区域负荷预测能耗，并与历史值进行比较，如越限则告警；水总分不平衡：描述：总表与分表能耗差值超出范围（包括电、水、天然气、蒸气等）；判据：差额超出范围（以百分比来表示，默认5%，具体以通过读取配置文件）；流程说明：程序初始化后，读取需做平衡分析的设备，加入诊断设备队列，建立线程，当轮询时间到天诊断时间时进行天平衡分析处理，获取该天总表能耗值，并与其所挂子表集能耗值进行比较，当超过比例时进行告警，否则不做处理。月诊断处理流程相同。定额告警/预警：定额分定额一级预警、二级预警、一级告警、二级告警；当实际消耗量达到定额的预警值或是告警值时，触发告警。2.3.2.2. 场景2-给排水系统监测给排水控制系统的监控范围包括：给水泵、排污泵、给水水池、给水水箱、消防水池、消防水箱、集水坑等内容。监测参数：1) 运行状态、故障报警及手/自动模式监测（DI）：变频给水泵、污水提升泵、冷却补水泵、雨水提升泵 2) 管网压力（AI）：生活泵及冷却塔补水泵的水管网压力传感器 （成套设备自带） 3) 液位报警：给水贮水箱的超高水位及超低水位、污水集水池超高水位、隔油池超高液位、雨水低水位 4) 流量监测（AI）：雨水回用流量进传计量 5) 温度监测（AI）：水泵房 6) 频率监测（AI）：发频给水泵 7) 球阀状态（AI）：给水池浮球阀 8) 流量监测（AI）：雨水回用流量 9) 监测消火栓水泵、喷淋水泵、消防水炮泵、防护冷却水泵出口环管处压力 告警管理：1) 监测给水泵出水压力，当低于设定值时，应发出故障报警。 2) 监测减压阀前后压力值，当偏离设定值时，应发出故障报警。 3) 监测给水系统定压点压力值，当压力偏离设定值时，应发出故障报警。 4) 监测水池、水箱高（低）液位状态，应发出液位超高（低）报警。 5) 当隔油池和集水池液位超高时，应发出异常报警。 6) 当给水泵、污水提升泵运行敀障时，发出报警。 7) 雨水回收系统应检测回收池低液位报警、水泵状态、回用水流量。 2.3.2.3. 场景3-水管网监测绘制出园区的水管网图。水管网图是由水管、水表组成。可查看任意水表的实时数据，水表的告警也可显示在水管上。3.3.3 空调本节所指的空调系统适用于采用常规中央空调的项目，如传统冷水机组，风冷热泵、水(地)源热泵等形式的冷热源，特殊类型空调需单独处理。系统对接的对象主要为空调监控系统，如楼宇自控(BA)系统等。天溯EMS可根据不同的客户需求提供四种场景，或者多个场景的选择。序号场景名称场景选择判断备注场景1冷（热）量采集客户只需要做最简单的空调冷（热）量采集需要BA系统本身已做冷热量采集，否则只能通过安装冷热量表的方式获取；对于传统的冷水机组单冷型中央空调只能采集冷量，对于热泵型的中央空调可同时采集到冷量和热量场景2空调系统实时监测客户希望对空调系统做实时监测场景3空调系统能效分析客户希望分析空调系统的能效场景4空调主要设备全生命周期管理客户希望对空调设备做全生命周期管理2.3.3.1. 场景1 -冷(热)量采集该场景是最简单的空调监控系统对接场景，即从空调监控系统获得总管及各级分管冷(热)量信息。可通过这个冷(热)量信息构建能耗模型。回路信息包含：如拓扑级别、管路名称、分项名称和接入方式；监测参数冷（热）管路的总管、各级分管的冷热量值。需提供资料1） 管路信息表（示意）1级管路2级管路3级管路管路名称分项名称接入方式LG空调冷水总管总冷量系统对接LG01手术部冷水分管手术部冷量系统对接LG02重症监护病房冷水分管重症监护病房冷量仪表接入LG03中心供应冷水分管中心供应冷量仪表接入LG04洗衣房冷水分管洗衣房冷量仪表接入LG05急诊部冷水分管急诊部冷量仪表接入LG06重点科室冷水分管重点科室冷量仪表接入2） 空调水系统图；3） 空调监控系统数据点位表及详细描述2.3.3.2. 场景2 空调系统实时监测该场景需要对空调系统进行实时的监测，并且要求有故障或异常报警功能。监测参数（根据需要）1) 冷热站空调主机、循环水泵、冷却塔等主要设备的运行状态2) 冷热站重要阀门的开关状态、开度信息3) 冷热站重要管路参数：温度、压力、流量4) 空调末端：各类空调机组机组送回风温度、湿度、过滤网状态、阀门开度、风机运行状态、风阀开启状态等；空调送排风机运行状态故障报警1) 冷热站空调主机、循环设备、冷却塔等主要设备的故障报警2) 冷热站重要的参数（如机组出水温度、机组出水流量、供回水压差等）异常告警3) 空调末端：各类空调机组、空调送排风机等设备的故障报警需提供的核心资料：1） 场景1所列资料2） 空调系统设计说明；3） 空调监控系统设计说明；2.3.3.3. 场景3 空调系统能效分析该场景目前仅限于对空调系统冷热源部分做能效分析监测参数1) 冷（热）管路的总管和各级分管的冷热量值、温度、流量参数。2) 冷热站空调主机、循环水泵、冷却塔等主要设备的运行状态3) 冷热站空调主机、循环水泵、冷却塔等各类主要设备的单独用电量告警参数：1) 冷热站制冷(热)效率、制冷主机制冷(热)效率、水泵输送效率异常报警需提供的核心资料：1） 场景1所列资料2） 空调系统设计说明3） 空调冷热源主机设备型号、性能等信息；4） 空调监控系统设计说明；2.3.3.4. 场景4空调主要设备全生命周期管理监测参数及信息1) 冷（热）管路的总管和各级分管的冷热量值、温度、流量参数。2) 冷热站空调主机、循环水泵、冷却塔等主要设备的运行状态3) 冷热站空调主机、循环水泵、冷却塔等各类主要设备的单独用电量4) 冷热站重要阀门的开关状态、开度信息5) 冷热站重要管路参数：温度、压力、流量6) 空调末端：各类空调机组机组送回风温度、湿度、过滤网状态、阀门开度、风机运行状态、风阀开启状态等；空调送排风机运行状态7) 空调系统主要设备的累计运行时间8) 空调系统主要设备的维修、保养信息告警参数：1) 冷热站空调主机、循环设备、冷却塔等主要设备的故障报警2) 冷热站制冷(热)效率、制冷主机制冷(热)效率、水泵输送效率异常报警3) 冷热站重要的参数（如机组出水温度、机组出水流量、供回水压差等）异常报警4) 空调末端：各类空调机组、空调送排风机等设备的故障报警需提供的核心资料：1） 场景1所列资料2） 空调系统设计说明3） 空调冷热源主机设备型号、性能等信息；4） 空调监控系统设计说明；5） 空调主要设备台账信息3.3.4 环境2.3.4.1. 场景1-环境传感器监测对环境传感器的参数进行采集，对比环境参数标准进行告警管理。对环境品质数据的分析采用“实时报警”与“后评估”相结合的方法，给出各项服务品质的阈值，超过阈值则触发告警。以温湿度为例，首先，给出不同的季节（夏季、冬季、过渡季）下，各类区域的温湿度舒适区域范围和报警区域范围，超出范围则出发告警。此外，可对传感器设备进行监测。监测参数和信息：由于项目类型、规模的不同，各类服务品质测点的数量是各不一致的。为了定量评价各项目的服务品质并开展横向比较，应建立统一点位选择方法和评价方法。各业态的服务品质计量点位选择标准如下。写字楼的服务品质测点包括温湿度、二氧化碳浓度、一氧化碳浓度等几类，各类测点数量范围与建筑规模的关系如下表所示：商场的服务品质测点包括温湿度、二氧化碳浓度、一氧化碳浓度、照度等几类，各类测点数量范围与建筑规模的关系如下表所示：酒店的服务品质测点包括温湿度、二氧化碳浓度、一氧化碳浓度等几类， 各类测点数量范围与建筑规模的关系如下表所示：其他类型建筑可参照以上三类建筑测点方案。2.3.4.2. 场景2-环境评测1、设测点数量为n，若测点落在舒适区域，得1分；若落在预警区域，得0.6分；2、若落在报警区域，得0分，n个测点的得分之和为总分；3、总分经过归一化（归一化公式为：温湿度评分=总分/N*100）之后得到温湿度评分。也可对温度和湿度分别进行评分。例如，当系统中同时安装有温度、湿度、二氧化碳浓度、PM2.5浓度传感器时，可分别评价各项得分，对各类测点的评分取平均或加权平均值，即可得到该项目服务品质的总得分。当各类服务品质参数权重相等时时，评分公式：2.3.4.3. 场景3-环境图形监测在平面图上标注出传感器的位置、告警信息。点击某个传感器，可展示该传感器的实时数据和历史数据；3.3.5 安防2.3.5.1. 场景1-视频集成视频监控系统应对需要进行监控的建筑物内(外)的主要公共活动场所、通道、电梯(厅)、机电设备、消防中控室、机房和区域等进行有效的视频探测与监视，图像显示。 注意：记录回访还未加入；系统应能操作摄像头云台，进行各种遥控操作，控制平稳、可靠。 2.3.5.2. 场景2-入侵监测集成防盗系统采用物理方法和电子技术，自劢探测发生在布防监测区域内的侵入行为，产生报警信号，并显示报警位置、处理建议等信息。3.3.6 特殊子系统可以针对各类特殊子系统进行监测。一般使用图形组态方式绘制监视系统图，对这些特殊子系统的表计进行数据采集和展示；3.4 关联分析关联分析模块是指能耗信息与任意其他参数的相关性分析。可理解为计算两个数列的关联系统。一个数列是一段时间里的能耗数据，另一个数列可以是温度信息、湿度信息、作息信息、人流量信息等；相关性系数公式公式：公式说明：1、范围：-1,1.2、取值说明：、符号：如果为正号，则表示正相关，如果为负号，则表示负相关。通俗点说，正相关就是变量会与参照数同方向变动，负相关就是变量与参照数反向变动；、取值为0，这是极端，表示不相关；、取值为1，表示完全正相关，而且呈同向变动的幅度是一样的；、如果为-1，表示完全负相关，以同样的幅度反向变动；3.5 负荷预测首先对比数据库判断是否为法定假日：是则按周日处理，否则按当天处理比如：判断当日非法定假日，为周一，则去找前2个月内能耗数据都为周一当天的数据，通过历史的能耗与温度，利用现有的温度预测出今日的能耗，然后找出去年当日的能耗A，将预测值*0.7+A*0.3得到最后的预测值；注：1. 如果A（去年当日）获取不到，则全部使用预测值；2. 如果温度数据拿不到；预测值，是直接的简单的将前相同作息日的能耗简单求和求平均，然后乘一个随机数（为了波动+-5%），得到预测值，也是取前年同期做权重，得到最终值；EMS V1.20版本使用如下参数进行预测： 未来3天的温度； 工作作息；工作作息时间，指的是需区分工作时间与非工作时间，“非工作时间”如节假日、周末等，“工作时间”指的是非工作时间之外的时间段。系统可配置工作时间与非工作时间： 历史能耗数据系统最少需要之前2个月的历史能耗数据，否则无法实现负荷预测。 历史温度数据：系统最少需要提供之前2个月的温度数据，否则也无法实现负荷预测。可预测的内容： 未来3天内的能耗，较为精确，因为考虑到未来的温度； 未来28天的预测，较为粗略，因为不考虑到未来的温度；在拥有精确温度的时候，对历史数据中具有相同的作息日的数据进行线性回归，将温度代入得到较为精确的能耗。在没有温度的时候，通过作息找到历史数据，进行简单的累加求平均等到能耗。（在处理历史数据的时候，需要考虑对于数据偏差较大的坏数据的处理）。线性回归算法：y为能耗，x为温度。3.6 能效分析3.6.1 变压器变压器是变配电系统中的重要设备，对于变压器的能效指标及运行参数的关注对提升用电安全、提高用电效率有着重要的意义。这里所讲的变压器指的是低压变压器，即常见的三相10KV干式变压器或油浸式变压器。2.6.1.1. 能效指标介绍3.6.1.1.1 变压器平均负载率定义：变压器的平均负载率定义：一定时间内，变压器平均输出的视在功率与变压器额定容量之比。计算方法：时间段t内的二次侧视在电度/(变压器额定容量*t)*100%，时间段t单位为小时，变压器容量单位为kVA，视在电度单位kWh。数据来源： 变压器二次出线通常只有一条，因此二次侧视在电度取自变压器二次侧智能电表，该电表通常安装于变压器低压配电（开关）柜进线柜内，该电表需具备电度采集功能。 变压器容量，为变压器固定属性，可取自变压器设备台账或通过后台单独配置。3.6.1.1.2 功率因数功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。所以，供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。对于医疗行业来讲，不合格的功率因数会影响大型医疗设备的正常工作，给医院业务的开展带来严重隐患。功率因数定义：变压器功率因数定义：变压器10KV进线侧功率因数。计算方法： 实时功率因数可直接取自变压器10KV侧智能电表，但实时功率因数对于系统展示及评价没有太多实际意义，因此我们使用的是经过计算得到的一段时间内的平均功率因数。 平均功率因数：时间段t内一次侧有功电度/时间段t内一次侧视在电度数据来源： 一次侧有功电度，取自10KV侧智能电表，该电表需具备电度采集功能 一次侧视在电度，取自10KV侧智能电表，该电表需具备电度采集功能指标评价：该指标阈值已设计为可配置参数，依据江苏省工程建设强制性标准DGJ32J-96-2010 公共建筑节能设计标准我们EMS V1.2中其缺省阈值暂定为0.95，实际项目中可以灵活调整。3.6.1.1.3 变压器运行效率定义：指变压器输出的有功功率P2与输入的有功功率P1之比，用百分数表示。计算方法：我们实际计算的是变压器时间段内的评价运行效率，时间段t内二次侧有功电度/时间段t内一次侧有功电度*100%数据来源： 一次侧有功电度：一次侧10KV高压智能电表，该电表需具备电度采集功能 二次侧有功电度：二次侧400V低压智能电表，该电表需具备电度采集功能3.6.1.1.4 变压器损耗率定义：指变压器输入的有功功率P2与输出的有功功率P1的差值占输入功率P2的百分比计算方法：我们实际计算的是变压器时间段内的损耗率，通过电度间接计算得到。即（时间段t内一次侧有功电度-时间段t内一次侧有功电度）/时间段t内一次侧有功电度*100%数据来源： 一次侧有功电度：一次侧10KV高压智能电表，该电表需具备电度采集功能 二次侧有功电度：二次侧400V低压智能电表，该电表需具备电度采集功能3.6.1.1.5 变压器温度数据来源：取自变压器温控仪，通常温控仪可输出3相温度，我们目前只取一相的温度。指标评价：我们接受温控仪温度超限信号，拿来做告警提示。2.6.1.2. 能效评价/告警 变压器的平均负载率目前考虑做为诊断项，由于变压器的负载率情况比较复杂，该参数诊断的阈值暂不提供，待具体项目在现场运行一段时间后再根据情况设置该参数； 变压器的一次进线侧功率因数考虑作为诊断项，参考DGJ32J-96-2010 公共建筑节能设计标准江苏省标准后，目前该参数阈值缺省设置为0.90，具体项目可灵活配置； 变压器的温度，可以从温控仪读取超温信号，做告警提示；2.6.1.3. 方案/设备配置要求 平均负载率：变压器一次侧智能电表、变压器二次侧智能电表，均需有视在电度采集功能 功率因数：变压器一次侧智能电表，需具备视在电度和有功电度采集功能 运行效率：变压器一次侧智能电表、变压器二次侧智能电表，均需有有功电度采集功能 损耗率：变压器一次侧智能电表、变压器二次侧智能电表，均需有有功电度采集功能 变压器温度：变压器温控仪可输出温度信号、超温告警信号3.6.2 空调/冷冻站这里的“空调”，指的是传统的水系统中央空调冷冻机房，典型设备如：冷水机组（风冷/水冷）、冷冻水泵、冷却泵、冷却塔等设备。2.6.2.1. 能效指标介绍3.6.2.1.1 冷冻站能效比EERr定义：制冷系统能效比，空调系统制备的总冷量与制冷系统能耗（一般为电能耗）之比计算：EERr=Qj，式中：Q：空调系统制备的总冷量，单位千瓦时；j：制冷系统主要设备(对于采用蒸发冷却的水冷冷水机组而言，制冷系统包括冷水机组、冷却泵、冷冻泵、冷却塔；对于风冷冷水机组而言，制冷系统仅包含制冷主机)的电能耗，单位为千瓦时(kWh)。数据来源：Q，空调系统制备的总冷量，直接取自空调冷冻水系统能量表；各制冷设备的电能耗取自各设备智能电表电度之和。3.6.2.1.2 冷冻水输送系数WTFchw定义：空调系统制备的总冷量与冷冻水泵(包括冷冻水系统的一次泵、二次泵、加压泵、二级泵等)能耗之比。计算：WTFchw=QNchp式中：Q：空调系统制备的总冷量，单位千瓦时；WTFchw：冷冻水输送系数，Nchp：冷冻水泵总能耗，单位千瓦时。数据来源：Q，空调系统制备的总冷量，直接取自空调冷冻水系统能量表；Nchp冷冻水泵总能耗取自冷冻水泵智能电表电度（之和）。3.6.2.1.3 冷却水输送系数WTFcw定义：冷却水输送的热量与冷却水泵能耗之比。计算：WTFcw=QcwNcp式中：Qcw：冷却水输送的热量，单位千瓦时；Ncp：冷却水泵能耗，单位为千瓦时数据来源：Qcw，空冷却水输送的热量，直接取自空调冷却水系统能量表；Ncp冷却水泵能耗取自冷却水泵智能电表电度（之和）。2.6.2.2. 能效评价/告警 目前研究的对象为经典的水系统中央空调（针对华西医院需求）。依据GBT 17981-2007 空气调节系统经济运行等国家标准，对空调系统的EERr、WTFchw、WTFcw参数做诊断，其中EERr缺省阈值为3.5，WTFchw缺省阈值为30，WTFcw缺省阈值为25，所有阈值均可通过后台自由设定。 能效对标：对于EERr做能效对标，参考了美国暖通工程师学会（ASHARE）提出的评价标尺，将冷冻站能效评价为4个等级，其EERr值范围分别为5.0 对冷冻水温度及冷却水温度设定阈值，阈值可自由设定，超限做告警提示2.6.2.3. 方案/配置要求 冷冻站能效比EERr：冷冻水系统能量表、冷冻站各类设备智能电表 冷冻水泵输送系数WTFchw：冷冻水系统能量表、冷冻泵智能电表 冷却水泵输送系数WTFcw：冷却水系统能量表、冷却泵智能电表 冷冻水温度和冷却水温度：对应的水管温度传感器或BA系统可获取到该数据3.6.3 锅炉此处的“锅炉”适用于以天然气为燃料的，额定蒸汽压力大于0.04MPa，但小于3.8MPa，且额定蒸发量不小于0.1t/h的以水为介质的固定式钢制蒸汽锅炉。2.6.3.1. 能效指标介绍3.6.3.1.1 锅炉效率定义：单位时间内的产生的蒸汽热量与单位时间内的燃料低位热量值之比。计算方法：锅炉效率=单位时间内的产生的蒸汽热量/单位时间内的燃料低位热量值。其中，单位时间内的产生的蒸汽热量=单位时间内的产生的蒸汽量*(蒸汽焓值-补水的焓值)，单位时间内的燃料低位热量值=单位时间内的燃料消耗量值*燃料的低位热值。因此，锅炉的效率计算公式可总结为：【蒸汽产出量*(蒸汽焓值-补水焓值)】/(天然气消耗量*天然气低位发热量)*100%数据来源： 蒸汽产出量：安装于蒸汽管道上的蒸汽流量计，需带积算仪 蒸汽焓值：根据锅炉工艺要求，在确定的工况下此数值为一固定的值，通过后台配置获得 补水焓值：实际上会根据温度和大气压力的不同发生变化，实际计算中假定为一固定的值。通过后台配置获得。 天然气消耗量：人工录入或远传燃气表采集。 天然气低位发热量：为一固定的值，通过后台配置获得。2.6.3.2. 能效评价/告警 锅炉能效对标：根据国标GB24500-2009 工业锅炉能效限定值及能效等级，把锅炉的能效做对标：2.6.3.3. 方案/配置要求 锅炉能效：远传蒸汽流量计（带积算仪）、远传燃气表（或人工录入）3.6.4 特殊设备（制氧站）此处“特殊设备”指的是制氧站，为华西医院项目定制的一个对象，通常适用于超大型综合性医院。中小型医院通常为外供医用气体，因此此类医院的制氧站（氧气站）能耗会非常小，无需单独做能效分析。2.6.4.1. 能效指标介绍3.6.4.1.1 制氧站能效定义：单位能耗氧气产出量计算：单位时间内氧气产出量/单位时间内制氧站总能耗数据来源： 氧气产出量：通过与制氧系统对接，获取氧气量 制氧站总能耗：制氧站设备电能耗之和，对应智能电表电度或电度之和2.6.4.2. 能效评价/告警制氧站能效目前考虑做为诊断项，由于制氧站能效没有专门的国家标准可参考，该参数诊断的阈值暂不提供，待具体项目在现场运行一段时间后再根据情况设置该参数2.6.4.3. 方案/配置要求制氧站能效：制氧站设备对应的智能电表、制氧系统对接（获取氧气流量值）3.7 节能量核算节能量核算对应于EMS V1.2的节能专家模块（展示页面+后台算法配置部分）。节能量是节能措施节能效果的主要量化表示方法与指标，可以为EMC合同能源管理类似项目的实施效果做评价。节能量核算适用于节能技术改造项目（以下简称“项目”）的节能量测量和验证。新建类项目、管理类项目的节能量测量和验证也可参考使用。2.7.1. 主要参考的规范性文件GBT 28750-2012 节能量测量和验证技术通则GB/T 2587 用能设备能量平衡通则GB/T 6422 用能设备能量测试导则GB/T 8222 用电设备电能平衡通则GB/T 13234-2009 企业节能量计算方法GB/T 24915 合同能源管理技术通则JJF 1059 测量不确定度评定与表示2.7.2. 术语和定义节能措施：为提高能源利用效率或降低能源消耗所采用的方法项目边界：实施节能措施所影响的用能单位、设备、系统的范围和地理位置界线基期：用以比较和确定项目节能量的，节能措施实施前的时间段统计报告期：用以比较和确定项目节能量，节能措施实施后的时间段基期能耗（Eb）：基期内，项目边界内用能单位、设备、系统的能源消耗量统计报告期能耗（Er）：统计报告期内，项目边界内用能单位、设备、系统的能源消耗量校准能耗（Ea）：统计报告期内，根据基期能源消耗状况及统计报告期条件推算得到的，项目边界内用能单位、设备、系统不采用该节能措施时的能源消耗量节能量（Es）：统计报告期能耗与校准能耗之差，即Es=Er-Ea2.7.3. 计算方法EMS 1.2版本目前使用了两种核算方法，“基期能耗-影响因素”模型法和直接计算法，此两类算法待验证和优化。2.7.3.1. “基期能耗-影响因素”模型法计算思路：首先通过回归分析等方法建立基期能耗与其影响因素的相关性模型，然后结合统计报告期内各影响因素的值计算出校准能耗Ea，最后求得统计报告期的节能量Es=Er-Ea。目前EMS V1.2版本对于该算法采用了做了简化处理（只需配置一个相关性系数），后续版本会采用迭代的方式做改进。2.7.3.2. 直接比较法当节能措施可关闭且不影响项目运行时，可通过该方法测量和验证节能量。计算思路：a. 在统计报告期内，节能措施开启时，测量各典型工况下项目边界内的实际能源消耗量（Eon，i）；b. 在统计报告期内，节能措施开启时，测量各典型工况下项目边界内的实际能源消耗量（Eoff，i）；c. 将各典型工况下的Eon，i和Eoff，i做为输入数据，分别计算出Er和Ead. 最后求得节能量Es=Er-Ea该算法需要在后台配置节能措施开启和关闭的时间。2.7.4. 方案关注点 只有使用了节能措施的对象做节能量核算才有意义； 做节能量核算的对象需要可以测量其能耗量； 对于节能措施可以关闭的项目（如加装变频器等），建议通过直接对比法计算其节能量； 对于节能措施无法关闭的项目（如更换高效率锅炉等），需通过“基期能耗-影响因素”模型法计算其节能量，并需获取到其基期能耗值与其影响因素的值。3.8 综合报表EMS V1.2报表可支持对任意的业态或区域对象，任意的时间段，提供多种类型的报表型，如项目总表、电能耗报表、水能耗报表、告警报表等，并且可定制复杂的报表。报表节点支持复选功能，可默认按照所选节点及其所有子节点输出报表，用户可根据情况，勾选掉不需要输出的节点，进行跨节点的任意可选输出；支持自定义时间段选择功能，时间跨度为一年以内。最小颗粒度可选，根据用户选择的颗粒度，自动限定可选时段。3.9 综合报告报告与报表有着很大的差别，首先，从形式上讲，报表是excel方式，更多的是提供数据，报告一般是PDF、WORD形式，提供一份文字、图表的文档；其次，报表提供的可能是一些不同维度的数据的集合，反映的是能源消耗或其相关数据，而报告可以对能耗等数据做相应的分析，高级别的报告结合强大的知识库、经验库等知识可对项目能源消耗中的问题精确定位、并自动给出合理的解决方法，主动推送给运维人员。可以讲，报告对于常规的运维方式来讲是革命性的。有相关统计表明，自动报告也是运维人员最喜爱的功能之一。EMS V1.2对于报告功能做了大胆的尝试，先解决了有无的问题，目前更多是整合数据，分析数据，给出一些简单的结论，未来会考虑通过迭代的方式加以完善。EMS V1.2目前支持的报告功能： 基础报告功能：可生成任意地理区域或功能区域的能耗趋势分析、能耗差异管理、变压器负载、报警信息分析、能耗异常诊断的报告，可提供年报表、季度报表、月报表、日报表； 高级报表中心：如果客户希望拥有更为复杂和自动化的报告，系统可提供第三方专业报告工具，为客户实现定制。注：定制有成本；我们下面拿能耗趋势报告对报告做简要说明：比如V1.20支持了能耗趋势报告，比如该报告中描述了某一段时间里的能耗的趋势，形成一份简报。参考如下：报告和报表的关系：报表是excel方式，更多的是提供数据。报告一般是PDF、WORD形式，提供一份 文字、图表的文档。报表一般的形式是：报告和告警的关系：告警模块拥有大量的数据，这些数据导出后可形成报表；对告警数据的分析和报告也有价值，这个过程就形成了报告。3.10 设备管理设备的范围：包含两类对象，一类为EMS系统本身的采集设备，如电表、水表、气表等；一类为EMS系统本身的通讯设备，如通讯管理机等；一类为重大的能耗相关设备，如变压器、冷水机组、锅炉等。设备管理内容： 设备的增删改查管理支持根据关键字对设备进行查询，可按照设备类型、告警状态、使用状态对查询结果进行筛选；支持设备的导入；支持设备的删除操作；支持设备台账信息、维修保养记录信息的修改； 设备台账管理支持对设备的名称、型号、出厂日期、安装位置等信息进行管理； 设备维修记录管理支持设备维修记录的添加、修改、查看、删除操作； 设备保养记录管理支持设备保养记录的添加、修改、查看、删除操作； 设备全生命周期监测整合设备维修保养信息、故障信息、能耗信息、能效信息，全维度的设备信息为决策提供了有效的支撑。3.11 费用分析&费用分摊能源消耗的费用管理，可对能源的费率进行配置管理，可对费用的分摊进行配置管理，可对能源费用及费用分摊情况进行查询。3.11.1 费率配置不同类型的能源有着不同的费率标准，即便是同一种能源类型，如电能耗，也有着峰谷电价的差异，所有有关费率的这一切均需在费率配置部分完成。EMS V1.2可以灵活的对电、水、气等分类能源的费率进行管理，支持尖峰平谷费率、阶梯费率等多种费率。在完成费率配置后，才有可能将能耗转换为费用进行管理。3.11.2 费用查询在完成了费率配置后，我们可以灵活的对任意对象、任意时间段的能耗费用进行查询并作分析。如对费用极值进行分析，对费用的占比情况进行分析等。3.11.3 费用分摊配置在某些情况下，出于考核或者其他方面的需求，需要把公共区域的能耗费用分摊到其他对象上，这时就需要做费用分摊。费用分摊配置可以将待分摊的能耗费用按不同的分摊方法进行分摊，如按面积分摊、按用量分摊等，可分别给出分摊的推荐值。3.11.4 费用分摊查询费用分摊可以对任意对象、任意时间段的任意能耗费用分摊情况进行查询。3.12 K