2016正泰节能系统产品设计方案

1、正泰量测技术股份有限公司系统方案设计书正泰量测技术股份有限公司电能管理系统项目方案设计书正泰量测技术股份有限公司2016年11月3日目 录1、建设目标与客户需求32、设计原则33、设计标准44、设计方案55、系统主要功能设计116、安装施工流程227、售后服务22江苏区域经理：糜正青 23 / 231、 建设目标与客户需求1）实现对厂区整体的电能使用情况自动化远程监测、设备用电异常排障，为供电电路检修参考，为能源使用方案优化提供数据支撑；同时可提高管理效率，降低人力成本，设备故障情况提前预警，提示值班人员及时的排除故障，确保配电系

2、统安全可靠的运行；2）通过电能管理系统平台的建立，以监测及分析数据为依据，对厂区用能情况自动诊断，通过系统分析，充分挖掘数据来为生产管理提供可行性改进建议；3）通过数据分析进行节能管理，辅助管理手段，针对各事业部用能情况进行有效的数据考核，有望实现节能5%-10%；4）系统需保证完整性、准确性、实时性、独立性、安全性，数据应归档并可追溯，满足监控和管理要求，信息点设置数量合理；5）系统需提供远程登入链接，特定区域的电脑登入后可以查看能源数据；6）系统界面需自动生成瞬时报表、调度日报及日、月、年管理类报表；7）操作界面需具备事件顺序记录、故障记录、操作记录等信息记录和归档功能，并应具备人性化的查

3、询和管理界面；8）系统需自动采集、抽取和整理各监控点能源的实际发生量、使用量、放散量等数据，并对相关能源消耗指标进行管理和分析。2、 设计原则本系统工程设计本着以安全可靠、技术先进、经济合理、节约能源为前提，兼顾维护简便、维护费用低、实用性、先进性，并充分考虑项目后期扩展需求原则制订设计方案。具体应遵循以下设计原则： 2.1 可靠性和安全性为确保系统能够长期稳定运行，必须从监控软件、监控设备及通信网络等各方面考虑系统的可靠性，对各种软硬件设备认真选型，确保组网设备、组网方案可靠。系统应具备权限管理、防火墙和通信加密功能，确保重要数据的安全性；同时要求监控软件和监控设备能够相互认证，通信加密，保

4、证监控的安全性。2.2 先进性和实用性设备须符合相关国内、国际标准。系统采用先进和成熟的硬件、软件、协议和平台，确保整个系统处于目前国内主流、较为先进的水平。同时，应以实用为原则，不可脱离实用性而盲目追求先进性，从而造成华而不实、浪费资金；此外系统核心设备选用和链路布设应有一定的超前性，以满足将来应用发展的需要，尽可能延长系统的生命周期，保护投资。2.3 可操作性和可维护性系统应具有良好的人机交互和操作界面，系统操作简单易学。系统各设备具有明确的接口标志，监控设备实现模块化，便于设备检修和维护。2.4 开放性整个网络是一个开放系统，对不同系统平台、设备开放数据接口，保证满足系统今后升级、扩容需

5、求。2.5 灵活性和可扩展性硬件采用模块化设计，软件采用组态化设计，无需改变现有设备状态即可实现系统的动态重组、扩展和升级。2.6 经济性尽可能采用成熟、先进的技术，选择性价比高的方案和设备，既要考虑初期建设费用，同时也要降低今后系统运行维护、维修费用。3、 设计标准本电能管理系统设计满足以下标准：DL/T 4482000电能计量装置技术管理规程；GB/T 50198监控系统工程技术规范;GB/T 5OO93自动化仪表工程施工及验收规范;GB/T 5OO52-2009供配电系统设计规范；DL/T/814-2002配电自动化系统功能规范；DL/T 698.1-2009第1部分：总则；DL/T 6

6、98.2-2009第2部分：主站技术规范；DL/T 698.31-2009第3.1部分：主站技术规范；DL/T 698.35-2010第3-5部分：电能信息采集终端技术规范-低压集中抄表终端特殊要求；DL/T 698.41-2010第4-1部分：通信协议-主站与电能信息采集终端通信；DL/T 698.42-2010第4-2部分：通讯协议-集中器下行通信协议；GB/T 17215.211-2006交流电测量设备通用要求 试验和试验条件-第11部分：测量设备；GB/T 17215.321-2008交流电测量设备特殊要求-第21部分：静止式有功电能表（1级和2级）；GB/T 17215.323-20

7、08交流电测量设备特殊要求-第23部分：静止式无功电能表（2级和3级）；DLT 6452007多功能电能表通信协议。4、 设计方案4.1 系统拓扑图电能管理系统采用分层分布式结构，即现场设备层、网络通讯层、站控管理层。系统结构拓扑图如下所示：现场设备层现场设备层主要是连接于网络中用于电参量采集测量的各类型的仪表等，也是构建该电能管理系统必要的基本组成元素。肩负着采集数据的重任，这些设备可为本公司各系列电能表、导轨表、安装式数显电表等。网络通讯层网络通讯层主要是由通讯服务器、接口转换器件及总线网络等组成。该层是数据信息交换的桥梁，不同的接口转换器件提供了RS232、RS485及以太网等各种接口，

8、组网方式灵活，支持点对点的通讯、现场总线网络、以太网等类型的组态网络。通讯服务器主要用于直接对现场仪器仪表转达上位机的各种控制命令，并负责对现场仪器仪表回送的数据信息进行采集、分类和存储等工作，如电压/电流等电参量、输入开关量状态、修改仪表内部参数或各种控制继电器断开/闭合的操作命令等；接口转换器件则是由于现场仪表或其它系列的装置与上位机的通讯接口。站控管理层站控管理层是针对电能管理系统的管理人员，该层直接面向用户。该层也是系统的最上层部分，主要是由操作工作站、UPS电源、打印机组成。电能管理系统软件部署在操作工作站，软件具有良好的人机交互界面，通过数据传输协议读取前置机采集的现场各类数据信息

9、，自动经过计算处理，以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况，并可接受管理人员的操作命令，实时发送并检测操作的执行状况，以保证供用电单位的正常工作；能效管理软件功能设计各种符合用户的报表格式，报表内数据严格按照各种标准进行计量，用户只需查找打印即可，极大的方便了操作，提高了工作效率。4.2 系统软件框架电能管理系统软件采用C/S架构模式，相关管理部门人员通过授权可利用互联网或局域网访问本系统，根据其权限分别对系统进行管理或数据查询。其软件设计框架如下：软件设计框架4.3 主要设备技术参数4.3.1 现场设备层(1)DTZ666/DSZ666三相四线/三线智能电能表a）国网标准智能电能表；b）

10、壁挂式安装，LCD大屏显示；c）计量准确度等级0.5级、1级；d）具有正反向有功电能、组合有功电能、四象限无功电 能、组合无功电能、视在电能、分相电能及分费率电能计量功能，组合方式特征字可设；e）具有上12个结算周期的历史电能储存功能，存储的历史电能包括正反向有功电能、组合有功电能、四象限 无功电能、组合无功功能、视在电能总及分费率电能 数据；f）具有电压、电流、功率、功率因数、电网频率等实时参量测量功能；g）具有定时、瞬时、约定、整点及日冻结功能，冻结特征字可设； h）具有负荷记录功能，负荷记录特征字可设； i）具有两套时区、时段表，可在约定的时刻自动转换；j）具有停电显示功能，停电后可通过

11、按键或红外唤醒显示；k）具有红外通信口、RS485通信口和载波通信口，方便与外界交换数据；l）采用全自动软件校表技术，校表简单，速度快，准确度高；m）规定工作温度范围：-25+55，极限工作温度范围：-40+70。 n）相对湿度（年平均）小于75%RH。(2)iDM300D三相导轨安装式电表（用于机器设备能耗的监测）a）测量：电压、电流、频率、功率、电能等多项电参量b）安装：导轨式安装，无需面板开孔，方便安装c）电能：支持正、反总有、无功的多费率计量，支持无功四象限电能计量d）显示:字段LCDe）通讯:支持MODBUS-RTU或DL/T645通讯协议f）脉冲信号输出: 1组（有/无功电能）脉冲

12、输出g）接入方式:三相四线（三相三线）h）电压规格:AC 3220/380V（AC3380V）i）工作电压范围:0.7Un1.2Unj）电流规格:AC 5（80）Ak）额定频率:502.5Hz 或603Hzl）准确度等级:电压、电流、有功功率、功率因数、有功电能0.5级m）时钟准确度:日误差0.5s/dn）电能脉冲输出: 光耦隔离，集电极开路输出，脉宽80ms20mso）通讯:RS485接口，MODBUS-RTU协议（或DL/T645-2007规约）p）外形尺寸: 126mm89.5mm66mm（7个模数）q）最大接线能力: 25mm2r）环境条件:工作温度 -10+55s）存储温度:-40+

13、70t）相对湿度:年平均75（无凝露、无腐蚀性气体）（3） PD7777多功能电表（安装在配电房，用于空调用电监测）a）具有电参量测量功能（电压、电流、功率、频率、功率因数、总谐波含量）；b）具有电能计量功能，支持多费率计量功能；c）支持无功四象限电能计量功能；d）具有多功能输出功能；e）具有硬件RTC功能；f）一路RS485接口，支持ModBus_RTU协议；g）四路模拟量/变送输出；h）四路开关量/报警输出；i）四路开关量输入。4.3.2 网络通信层设备名称：数据采集装置型号：EMU6000提供8个RS-232/422/485三合一串口紧凑的桌面型设计10/100M 自适应以太网所-有串口

14、信号带15KV ESD保护通过LCM显示易于配置IP地址提供web，telnet console进行设置提供TCP Server，TCP Client，UDP和Driver模式提供SNMP MIB-II来提供网络管理4.3.3 站控管理层设备监控计算机及电能管理系统负责完成对整个系统设备的数据采集、处理、显示和监视功能，并在满足权限和逻辑时，对相应的设备进行控制，还为运行人员提供各种控制管理功能，并提供多种外部系统接入接口。监控计算机是能效系统的主要人机界面，用于图形及报表显示、事件记录及报警状态显示和查询，设备状态和参数的查询，操作控制命令的解释和下达，系统时钟校正等。通过该工作站，在允许的

15、权限下实现对生产运行设备的运行监视和操作控制，监控计算机通过鼠标能实现常规主控制屏的全部功能。能效系统的计算机采用高性能的服务器级计算器，同时配置大屏幕彩色液晶显示器，提供良好的人机界面。后台音响设备可提供声光报警，打印机可以记录系统信息，并可召唤或者定时打印数据报表。 监控计算机主机型号：OptiPlex 7020MT；处理器：酷睿四代四核i5-4590；内存：4G DDR3 SDRAM，1600 MHz；芯片组：英特尔Q87高速芯片组；硬盘：500GBSATA硬盘 7200rpm；显卡：集成英特尔高清显卡；光驱：DVD光驱/DVD刻录光驱；扩展：1个全高PCIe x16插槽；

16、1个全高PCIe x16插槽（以x4模式连线）；1个全高PCIe x1插槽；1个全高PCI；端口：4个外置USB 3.0端口（前面2个，背面2个）；6个外置USB 2.0端口（前面2个，背面4个）；2个内置USB 2.0端口（仅限MT/DT）；1个RJ-45端口；1个串行端口；1个VGA端口；2个DisplayPort端口；2个PS/2（仅限MT/DT/SFF）；2个输入端口（立体声/麦克风），2个输出端口（耳机/扬声器）；鼠标键盘：戴尔USB键盘，戴尔USB光电鼠标；显示器型号：P2213；显示器分辨率：1920*1080；显示器接口类型：VGA/DVI;显示器屏幕比例:16:10;4.3.

17、3.2 UPS品牌:SANTAK/山特；型号:在线式C1KVA；输入电压VAC:115-300；输入功率因数:0.98(满载)；输入频率:40-70(可调)；输出电压:220；过载能力:105%-150%负载,25-47S；续电能力:30分钟； 打印机品牌:HP型号:P1108黑白激光打印机打印幅面:A4接口类型:USB耗材类型:鼓粉一体打印速度：18PPM首页输出：8.5秒打印质量：1200dpi有效输出打印负荷：5000页/月处理器速度：266MHZ5、 系统主要功能设计5.1 电能管理中心电能管理中心相当于整个系统的大脑，通过对现场数据集中器上传的数据进行监测、存储、统计和

18、分析，及时对能耗进行分析处理，为用户提供有效的能源使用和节能的数据依据。通过OPC协议与MES、OA系统实现互联互通，同时可将能效数通过大屏幕展示。5.2用户权限管理不同级别的用户赋予不同的操作权限，从而保证系统在运行过程中的安全和可靠。5.3用能设备监测系统能以饼图的形式展示所监测区内各设备的用电量比例，每个馈电回路的用电量比列，管理人员由此可以直观明了的查询厂区用电量分布，为用电调度提供数据支撑。5.4 用电波动趋势分析系统提供丰富的用电波动趋势分析功能。趋势图可以以曲线图或棒图的形式展示。5.4.1小时用电量波动趋势对每个馈电回路统计其每个小时的用电量，并形成曲线和棒图，可以直观显示用电

19、设备的小时用电趋势。5.4.2 日用电量波动趋势对每个馈电回路统计其每天的用电量，并形成曲线和棒图，可以直观显示用电设备的日用电趋势。5.4.3 月用电量波动趋势对每个馈电回路统计其每月用电量，并形成曲线和棒图，可以直观显示用电设备的月用电波动趋势。5.4.4 年用电量波动趋势对每个馈电回路统计其每年用电量，并形成曲线和棒图，可以直观显示用电设备的年用电波动趋势。5.5电参量变化趋势曲线系统可提供用电回路的电压、电流、功率、电能等电参量历史趋势曲线，便于查询回路的用电趋势和设备运行情况。5.6 能耗报表分析对各生产设备用电情况进行汇总生成总的用电报表，通过从MES系统中获取生产任务、准确分析万

20、元产值能源消耗量和单个产品能源消耗量，并形成相应报表。报表可以自动生成，按实际需求打印，报表功能多样化，详细反映电能消耗的情况。包括： 能耗报表（图）表 万元产值能耗量（图）表 单个产品能耗报表(图)表所有报表可根据用户需求，定制化设计。5.7 用能诊断及改善建议通过能耗报告、能耗比较、采集电表的实时功率，帮助企业动态掌握能源消耗情况，分析利用实际能耗与期望值差异，对现行用能情况进行诊断，同时给用户制定合理化用电建议。5.8空调运行监测实时在线监测各监测点空调的运行状态,空调的运行时间，空调能耗统计、空调开启时间查询等功能。5.9照明控制可依据生产线任务和生产时间安排，执行不同的控制方案,支持远程控制和定时控制。既可满足照明要求，也可节约能源。5.10事件记录和故障报警系统可对所有用户操作、参量越限及其它实际需求的事件均有详细的记录功能，包括事件发生的时间位置，当前值班人员事件是否确认等信息，对参量越限等信息具有声音报警功能，同时自动对运行设备发送控制指令或提示值班人员迅速排除故障。6、 安装施工流程6.1 施工前期准备我方会在签订合同后