地源热泵远程监测系统V1.0

1、地源热泵远程在线监测系统技术方案北京和欣运达科技有限公司2019年4月29日星期一项目建设背景开发利用可再生能源既是我国当前调整能源结构、节能减排、合理控制能源消费总量的迫切需要，也是我国未来能源可持续利用和转变经济发展方式的必然选择。地热能是绿色环保的新型可再生能源，资源储量大，分布广；热泵是一种节能环保新技术，能够实现地热能、余热等自选的清洁高效利用。积极开发地热能和发展热泵系统，对优化北京市能源结构，减缓压力，实现能耗多元化有重要意义。北京市2013-2017年清洁空气行动计划指出：“坚持能源清洁化战略，因地制宜开发本市新能源和可再生能源，积极引进外埠清洁优质能源，努力构建以电力和天然气

2、为主、地热能和太阳能等为辅的清洁能源体系。”2013年8月，北京市人民政府发布北京市2013-2017年加快压减燃煤和清洁能源建设工作方案总体要求为：“以改善空气质量为根本出发点，坚持能源安全保障与清洁发展病重，加大改造力度，扩大治理区域，综合施策，疏堵结合，加快压减燃煤和清洁能源设施建设，构建安全清洁高效的现代城市能源体系，促进空气环境质量显著改善和经济社会可持续发展。”工作方案指出：“大力发展地热和热泵供暖，推进热泵技术应用，加快余热、再生水、深层地热和浅层地温能资源利用。2017年，全市热泵供暖面积超过7000万平方米。”根据北京市发展和改革委员会印发北京市进一步促进地热能开发及热泵系统

3、利用实施意见的通知，北京市将加快推广地源热泵供暖系统，不断提高浅层低能的应用水平。张镇位于顺义区东北部，距北京60公里，首都机场30公里，顺义城区25公里。处于平谷、天津、河北交汇地带。东临平谷区，西临杨镇，北接龙湾屯镇，南与大孙各庄镇接壤。顺平快速路东西贯通全境,大秦铁路横穿过境，张焦公路南北贯通全境，赵谢公路纵跨西南境，龙凤山路将顺平路和魏樊路连接，交通十分便利，产业结构、环境状况不断得到优化，后发优势日益凸显。本项目地源热泵工程建成后主要用于永强建筑有限公司办公楼及车间的供暖、制冷。项目的实施，有助于深入推进节能减排，逐步淘汰低端产业及产业环节，促进产业发展高端化、低碳化有着重要的意义。

4、本项目采用地能热泵环境系统，项目的运行不仅能够很好满足建筑物冬季采暖需求，且在运行中没有环境污染物排放，减少了因采用其他方式采暖而向大气排放的烟尘、废气，能有效保护项目周边环境。同时系统在可再生能源利用、污染物控制、消音、绿化、水资源保护与利用等方面，有着环保优势。项目的实施，将有助于提升区域基础设施技术含量，对于完善城市功能、美化城市环境，也将起到积极作用。主要建设内容和规模本项目将原燃煤锅炉系统改为地源热泵系统，拆除原有It/h的燃煤热水锅炉，并建设地源热泵系统，为北京永强建筑有限公司办公楼及车间供暖及制冷。北京永强建筑有限公司办公楼及车间共有5座建筑，总建筑面积约3553.29平方米。本

5、项目地源热泵系统建成后系统能够很好满足建筑物冬季采暖及夏季供冷需求。经计算，本项目需能耗总热负荷为314.9kw，制冷总冷负荷为379.4kw。机组选1台模块式涡旋型地源热泵机组，共布置竖直换热孔60眼，下管深度100米。末端系统采用风机盘管系统。热泵机房设置在原锅炉房位置，面积约为48m2。建筑建设方案1. 工程概述本项目地源热泵系统建设工程，主要为北京永强建筑有限公司办公楼及车间供暖及制冷。北京永强建筑有限公司办公楼及车间共有5座建筑，总建筑面积约3553.29平方米。2. 设计依据可再生能源法；节约能源法；民用建筑供暖通风与空气调节设计规范（GB50736-2012）；公共建筑节能设计标

6、准（GB50189-2005）；地源热泵系统工程技术规范（GB50366-2005）；建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范（GB502422002）；民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）北京地区实施细则（DBJ0160297）；夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准（JGJ134-2010）；建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2013）；埋地聚乙烯给水管道工程技术规程（CJJ1012004）。3. 设计原则根据建筑物的使用功能以及室内环境要求，参考民用建筑暖通空调设计技术措施确定各空调区域温度。空调方案的基本原则和出发点如下：（1）环保节能，不污染环境；（2）充分考虑各空调区域的使用

7、要求；（3）保证中央空调的效果，并提供夏季舒适的室内温度；（4）整个空调系统应尽量简洁高效，易于运行维护保养；（5）不破坏建筑物的整体结构，不影响到室内装潢和布置，从而营造良好的装修效果；（6）谨慎选择关键设备，保证系统经久耐用；（7）在保证上述效果的前提下尽量节省投资。4. 地源热泵系统综述（1）地源热泵系统技术概念地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的低温低位热能资源，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移，既可能耗又可制冷的高效、环保、节能的热泵技术。（2）地源热泵技术原理和地源热泵中央空调系统分类地源热泵中央空调系统主要分

8、三部分：室外地能换热系统、热泵机组和室内采暖空调末端系统。地源热泵中央空调系统按照室外换热方式不同可分为四类：地源热泵中央空调系统、地下水源热泵中央空调系统、单井换热热井中央空调系统、地表水源热泵中央空调系统。根据室外循环水是否为密闭系统，分为开环系统和闭环系统。（3）地源热泵系统特点1）属可再生能源利用技术地源热泵是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。其中可以利用的水体，包括地下水、土壤、河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器，收集了47的太阳辐射能量，比人类每年利用能量的500倍还多（地下的水体是通过土壤间接的接

9、受太阳辐射能量），而且是一个巨大的动态能量平衡系统，地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散的相对的均衡。这使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为可能。所以说地源热泵是一种清洁的可再生能源的技术。2）高效节能地源热泵机组可利用的水体温度冬季为12-15°C，水体温度比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。而夏季水体为18-25C，水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，机组效率提高，地源热泵和地下水源热泵相对更为稳定，不管冬季还是夏季，可利用水体温度基本在14C左右。3）节水省地以土壤或地下水等为冷热源，向其放出

10、热量或吸收热量，不消耗水资源，不会对其造成污染。省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施，机房面积大大小于常规空调系统，节省建筑空间，也有利于建筑的美观。4）运行稳定可靠水体的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动。是很好的热泵热源和空调冷源，水体温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。5）环境效益显著地源热泵的使用电能，电能本身为一种清洁的能源，但在发电时，消耗一次能源并导致污染物和二氧化碳温室气体的排放。所以节能的设备本身的污染就小。设计良好的地源热泵机组的电力消耗，与空气源热泵相比，相当于减少3

11、0以上，与电供暖相比，相当于减少70以上。地源热泵机组的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。6）一机多用，应用范围广地源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。特别是对于同时有能耗和供冷要求的建筑物，水源热泵有着明显的优点。不仅节省了大量能源，而且用一套设备可以同时满足能耗和供冷的要求，减少了设备的初投资。水源热泵可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，小型的水源热泵更适合于别墅住宅的采暖、空调。7）自动运行地源热泵机组由于工况稳定，所以可以设计简单的系

12、统，部件较少，机组运行简单可靠，维护费用低；自动控制程度高，使用寿命长可达到15年以上。（4）本项目地源热泵系统概述及优势1）本项目地源热泵系统概述本项目采用地能热泵环境系统，考虑到该项目的规模及经济性，最终选择利用地源作为空调系统的模式；采用垂直埋管形式（垂直埋管深度在冻土层以下，顺义地区水平主横埋管深度不得小于1.5米），利用地下浅层土壤温度常年保持在8C15C左右的特点，通过地下埋管内的介质循环与土壤进行闭式热交换达到供冷能耗目的。夏季通过热泵将建筑内的热量转移到地下，对建筑进行降温；冬季通过热泵将大地中的低位热能提高品位对建筑供暖。2）优势充分利用地下能源，高效节能；运行费用相对较低；

13、地下能源为再生能源，没有热污染，没有噪音污染，没有视觉污染，没有有害气体排放污染，节能环保；可同时实现能耗、供冷不同功能要求，并能满足提供生活热水的功能要求，使用灵活；系统简单，易于管理，维护费用低；控制简单，运行可靠性好，使用寿命长。近几年，城市供暖掀起了利用地热资源进行集中供暖的热潮，此种供暖方式低碳环保、资源可重复利用，受到了很多能耗企业的追捧，为了方便能耗企业对地源热泵供暖设备的管理与监控，平升电子提出了地源热泵远程监测系统。地源热泵（也称地热泵）是利用地下常温土壤和地下水相对稳定的特性，通过深埋于建筑物周围的管路系统和地下水，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热

14、能转移，与建筑物完成热交换的一种供暖技术。平升电子配合某客户对地源热泵供暖系统实施了远程监测，系统拓扑图如下：云呼台公网专线INTEEKETGPR3踣由器监测终端DATA-9201监测婪端DATA-52O1匹艷E圖披丄瞬2陶澎+R?咲.1i坦测控设筍第晦g蹈嚴陷樣墉雄汁i殆此系统的建立，大大便利了市政部门对于地源热泵供暖系统的管理。值班人员在办公室可以实时参看相关设备运行状态，了解关键节点运行参数；一旦运行出现故障，系统立即报警，值班人员及时组织抢修，在保障城市供暖上做出了积极贡献。表1-1地能热泵环境系统与传统冷热源对比表序号项目地能热泵环境系统燃气锅炉供暖+冷水机组供冷1消耗的主要能源可再

15、生的浅层地能（热），是新型可持续发展能源。 能耗：天然气燃烧，必须消耗资源有限的一次矿物质化石燃料； 制冷：用电做动力。序号项目地能热泵环境系统燃气锅炉供暖+冷水机组供冷2系统工作原理 能耗：冬季采集浅层地能（热），利用成熟的热泵技术装置，产生高温能量，能效比大于等于5； 制冷：制冷与能耗工况可逆，实现制冷效果，能效比大于等于4； 能耗、制冷均在物理变化状态下进行。 能耗：依靠天然气燃烧化学反应产生能量加热能耗介质；通过短距离输送至用户端。 制冷：设置集中冷冻站制备冷冻水，由冷冻水系统输送冷量。3安全可靠性 使用寿命长，约为20年； 无需设煤灰场、油库、燃气站网，无需专设消防、通风等设施，系统

16、工作压力和温度较低，可实现远程监控，无需跟班值守人员； 机组运行稳定、可靠，故障率低，维护维修费用低；需设专用燃气站网、专业消防、防爆设施，如管理不善，易燃烧和爆炸。4节能与环保 充分利用了自然界低位能，供冷暖费用低，节能效果突出； 无燃烧，无任何固态、液态和气态污染物排放，也不排放造成温室效应的co等，是“绿色”环境系统；消耗水资源。 燃烧产物包括CO、CO、NO、烟尘等2X有害物质，排入大气，对环境造成污染； 系统综合效率低； 水消耗。5. 本项目冷、热负荷计算表1-2冷热负荷统计表建筑性质建筑面积（m2）采暖供冷热负荷指标（W/m2）热负荷（kW）冷负荷指标（W/m2）冷负荷（kW）主办

17、公楼1129.0890101.6105135.5东楼695.459062.610583.5西楼695.459062.610583.5车间和宿舍991.448584.3105114门卫41.87903.81055合计3553.29314.9379.46. 地埋管换热系统设计（1）垂直埋管系统设计地埋管换热系统的设计主要是地埋管换热量和换热管长的初步设计，由以上项目水文地质情况，本方案设计地埋孔钻凿下管深度100m、埋设高密度聚乙烯（PE100）为换热管，采用垂直立埋管形式。根据本项目冷热负荷需求、延米换热量及热泵机组的COP值计算，整个项目共计布置竖直换热孔60眼，换热孔间距4X4米，共需布孔面

18、积960m2,孔径均为©100mm。供、回水平管路埋深T.5m左右，间距不小于0.6m。（2）管材及连接垂直换热管采用1.6Mpa、SDR11、D32的PE100耐压管，水平管路采用l.OMpa、SDR17的PE100的塑料管。换热介质为水。垂直埋管系统采用分区布置，设置两个井小室，每个井小室内有2组分集水器，5-6眼井连接为一支路，各支路接入井小室分集水器，利于管路水力平衡。7. 热泵机组依据本项目建筑物冷负荷、热负荷，热泵机组配备选用螺杆式水源热泵机组。建筑物总冷负荷为379.4kw，总热负荷为314.9kw。8. 热泵机房其他设备选型（1）循环泵循环泵均采用变频、屏蔽泵，变频节

19、能、屏蔽降噪。a. 末端循环泵根据热泵主机水量选择相匹配的末端循环泵，根据末端空调设备和主机的压降损失及末端空调管网的水头损失计算泵的扬程。b. 地热交换器循环泵根据热泵机组地埋需水量确定水泵流量，考虑所有地埋管路及热泵机组和泵本身阻力造成的水头损失计算水泵扬程。（2）系统水处理采用电子水处理仪全程为整个地源热泵系统提供水质保证。处理水量与系统管路水流量匹配。（3）补水系统软化水和定压补水系统为系统稳定压力和自动补水。热水系统采用自来水补水，空调系统采用软化水补水。（4）机房总体布局在现有机房面积的条件下，对机房进行合理的布局，主设备、辅助设备、管路系统的配置及安装，并确保安全操作、正常维护、

20、维修的空间。9. 系统主要设备性能（1）热泵机组 低噪音、高效率本机组压缩机具有运转平稳、振动小、噪音低、效率高等特点，保证了机组运行的可靠性，而且该压缩机运行工况范围较广，耗能低、效率高。 性能保障全国大型冷冻机制造公司之一。拥有一流的大型热泵试验台，保证产品在出厂前达到最佳的性能测试。 耗电低、寿命长机组采用星角启动。并可根据负荷变化自动调节能量，保证合理的运行状态，节省电力、延长寿命。 能量多级调节、控制系统先进本机组采用PLC高精度微电脑控制，宽大的液晶显示平面，屏内触摸式按键，全中文的多点显示，使操作更简单，压缩机可实现25-50-75-100多段容量控制，主机起动电流低，调节过渡平

21、稳，系统控制先进、灵活、合理。（2）循环泵采用变频、屏蔽的空调系统专用循环泵，恰到好处的配合了整个空调系统的控制，及时准确的调整流量，满足末端不同时段、不同季节的空调负荷需求，将能量输送到末端空调设备，实现供暖、制冷。专用的空调循环泵提供了目前市场上水泵普遍存在的噪声过大，震动大，易漏水，从而影响人们正常的工作与生活环境的理想解决方案。电机与泵的一体化设计，取消了机械密封，使泵机与轴连接，构成一个密封整体，真正做到整体完全无泄漏。定子与转子采用优质不锈钢封焊，使定子绕组与转子铁芯同介质完全隔离，不会受到介质侵蚀。（3）水处理设备全自动软化水设备自动去除水中的钙、镁离子，且当吸附钙、镁离子饱和后

22、，软水器能自动进行失效树脂的再生工作，保证空调系统水质。多功能水处理器和电子水处理仪有效去除水垢、菌藻，杀菌、灭藻、防腐、除垢。10. 电气控制系统（1）根据空调系统中各个设备的额定功率可计算出设备安装容量和系统的装机负荷为。采用合适的功率因数计算电力电缆,电力系统采用TN-S系统。（2）电源引自配电室，由建设方及相关单位负责接入配电柜上口，以AC220/380V,50Hz放射方式供给热泵机房工作。零线（N线）和保护接地线（PE线）相互绝缘。（3）动力配电柜采用GGD型低压配电柜，上进上出，所有出线均采用金属托盘敷设。电缆托盘选用热镀锌有孔托盘。（4）凡正常不带电，绝缘破坏时可能带电的金属外壳

23、、穿线钢管、电缆金属外皮、金属支架、各种空调设备等均应可靠与接地系统连接。（5）所有金属管道做局部等电位联结。施工安装做法均参见国标图集等电位联结安装03D501-2。11. 工程量表表1-3地源热泵系统配置表序号设备名称设备型号数量单台功率（kW）设备参数（单台）备注1模块式涡旋型地源热泵机组1制热89制热量430kW制冷74制冷量405kW2空调循环泵211流量93.5m3/h扬程28m一用一备注3全自动软水器5600T10.02流量1.0m3/h4补水箱1000X1000X10001容积1.0m35补水泵ISG25-12520.75流量4m3/h扬程20m一用一备6定压罐©60

24、01容积0.3m37地热交换器循环泵QPG100-315A211流量93.5m3/h扬程28m一用一备8微机自动控制柜112. 末端系统设计本项目共设有5栋建筑，末端系统均采用风机盘管系统。13. 系统运行、管理和维护（1）系统的启动、停止控制 系统的启动:启动地热交换器循环泵启动末端循环泵启动热泵机组启动末端空调设备 系统的关闭:关闭末端空调设备关闭热泵机组关闭末端循环泵关闭地热交换器循环泵（2）系统的运行冬季、夏季系统运行时将通过八个阀门的开启和关闭调节；（3）系统的维护、保修每个运行季节前对热泵机组进行一次详细的检查、保养与维护，并记录备案。每个运行季节前将切换阀门开启与闭合情况进行切换

25、，并试运行。平时注意记录热泵机组及整个空调系统的运行情况，备案保存。系统设计说明1.1监控系统总体框架地源热泵监控系统主要由监控中心、现场控制单元、通讯系统、仪表和传感器及电动调节阀、电气设备部分组成，各部分按程序的设定状态工作，实现地源热泵监控系统的各项功能。系统原则上可按6层形成递阶层次结构，通过城域网连接到中央监控中心。各层内容包括:（1）机电设施层:热电厂、地源热泵、加压泵站、热入口计量站等；（2）就地仪表层:就地仪表、执行机构、变频调速装置、调节阀门等；（3）现场控制层:指现场控制系统现场控制器及控制总线网络；（4）通信网络层：GPRS通信网络；（5）中央监控层:为集中能耗系统计算机

26、监控系统的核心，通过中央监控层对全网的运行实施统一的监控。接收各站点的故障报警，达到安全、节能、环保型能耗的要求，并保证能耗质量；（6）信息管理层:通过信息管理层，完成全网调度指挥、事故处理，实现科学管理提高企业效益。信息管理层实际上是一个计算机信息网络系统。信息管理层中央监控层通倍层现场控制层制仪表层机电灘层PSI1M.ADSL.ISDN.GRPS.A-,%:asasB1.2地源热泵监控系统的组成计算机监控系统将实时、全面地监控各地源热泵运行情况，根据外网热负荷的预测和变化，调节热源按需能耗，以满足全网能量均衡和节能的目的。它是热力管网安全可靠、优化运行和节约能源的保证。监控系统由三部分组成

27、：（1）监控中心为集中能耗系统计算机监控系统的核心。通过中央监控层对全网的运行实施统一的监控。接收各站点的故障报警，达到安全、节能、环保型能耗的要求，并保证能耗质量。监控中心包括监控主机，数据库服务器，监控工作站，系统管理组态软件，打印机，显示器，网络交换机，路由器等。（2）远程终端站远程终端站可按初始设定值或监控中心的指令，完成各类参数的采集、存储、传送，可对站内相应控制装置如：循环泵、补水泵、电动调节阀等进行调控，确保其运行在设定范围内。巡检人员可通过人机界面，对站内参数进行监视、控制及操作。远程终端站的基本构成：远程终端站由现场可编程控制器、人机界面、通讯模块等设备构成。主要实现各种信号

28、、数据的采集及控制。在正常情况下，远程终端站独立控制本地源热泵自动运行。在联网情况下，远程终端站可以接受地源热泵监控系统的指令运行。远程终端站通过GPRS无线网络进行通信，将监视信号传至监控中心。（3）通信网络该通讯网络的实施，可将现场的运行数据、报警信号实时的传送到监控中心，监控中心下达控制指令指导地源热泵的运行，从而实现监控各地源热泵的工作状况，达到按需能耗的目的。监控网络拓扑结构如下图：MlrSHTLilBL".:.笹Pfl*SM4il；i-.sa&外越兄“IHlIiiiv-yiMMfiLLfHIlZ陌LU削町星轉油1.3系统设备配置北京华发热力有限公司地源热泵监控系统

29、工程设备清单、单个地源热泵控制设备清单及安装调试费（共79个地源热泵）序号设备名称设备型号设备功能描述品牌数量单位1现场可编程控制器BCU-1666现场控制模块，可以采集现场一次/二次网运行数据，包括供回水温度、供回水压力、流量、热量；采集变频器转速、状态、故障；循环水泵及补水泵工作状态、故障；水箱液位监测、阀门开度监测；已经含有水阀输出控制、变频器转速控制预留；共配置输入通道32个，模拟输出12个，开关量输出12个。Hysine4个2WEMATIC触摸屏HMI-X705.7液晶操作显示屏，支持汉字显示，操作显示界面可以二次组态。共计显示8行20列汉字。可以看到所有温度、压力、流量以及设备运行

30、状态数据。冋时也可以控制水阀开度，水泵启动控制。Hysine1个3协议转换模块YD-7530工业级高性能有源电路，长期运行稳定可靠；3000V双端光电隔离功能,可有效地防止因串电、雷击而造成现场计量设备和其他仪器仪表设备的损坏；有600W浪涌接口保护功能，可有效地防止因电网大幅波动以及变频设备造成的干扰；有1500V静电保护功能，抗干扰力强；异步双工通讯，自动判别和控制数据传输方向；300115200bps信号速率自动识别。北京永诚广域1个4铂电阻变送模块TS-U-D将PT100、PT1000等铂电阻转换成标准信号输出Hysine4个5GPRS无线通讯MODEMDM-609G数据传输管理，数据

31、流量控制；重要通讯参数保护存储和通讯中断后重新恢复等功能；连接方便、即插即用、便于维护更换；性能稳定、环境适应性强；兼容多种数据中心软件，扩充性好；LED通讯状态显示，为调试提供了极大方便。北京驿唐1个6弱电控制箱工程辅材2200*800*600含有隔离开关电源，信号线以及其它附件国产国产11个批四、监控中心的设备清单序号设备名称设备型号设备功能描述口昭品牌数量单位1工控机CPU酷睿2,内存4G，硬盘320G，显示器三星17寸液晶研华1台2工作站戴尔Vostro-220DELLCPU酷睿2双核，内存2G，硬盘320G，DVD刻录，三星21寸液晶DELL3台3标准机柜1800X600X900国产

32、1台4投影仪爱普生EMP-X5显示技术:LCD标准显示分辨率:1024X768标称对比度:400:1标称光亮度：2200流明投影灯泡寿命（小时）：3000爱普生1台5电动幕红叶120吋120英寸电动幕红叶1台6路由器S121616口华为1台7激光打印机HP5200A3激光打印机HP1台8ESVision建筑节能运营管理平台软无限点Esvision建筑节能运营管理平台软件v1.0。支持10万监控数据点（开关量或模拟量）；设Hysine1套件vl.O备监控、能耗计量、节能分析、能源调度平台软件。计量、楼控、照明数据集成管理。支持历史数据及时时数据曲线，报警管理，报表管理，动态组态画面。建筑物能源均

33、衡控制管理；建筑物热平衡控制算法，能源优化控制模块，热平衡水利计算模块，时间控制模块，冷热负荷预算模块，无扰切换模块。节能量分析，能耗数据分析，数据对比分析（天对比，周对比，月对比，年对比）。建筑物按功能区或部门划分，计量用水量、冷热量、电量。9WEBtalk-800网络发布无限点WEB服务器，双核64位CPU,LINUX操作系统，128G固态存储器；支持BACnetIP/Ethernet协议，支持ModbusTCP/UDP数据。支持WEB浏览，内嵌图形化组态软件，数据报警管理，数据存储管理，历史数据趋势记录，支持20用户WEB访问，支持数据报表和柱状图显示。Hysine1套上述设备配置完全满

34、足招标文件的技术要求，现就具体内容做以下说明：1.4各地源热泵的设备功能地源热泵的数据传输和自动控制系统,由现场可编程控制器、现场显示操作器、GPRS通讯设备，以及原有的温度传感器、压力传感器、智能积算仪等设备组成。远程终端站通过现场的传感器和仪表采集地源热泵的运行数据，经现场可编程控制器的程序处理，再由GPRS通讯设备将各种数据上传到监控中心。如果地源热泵升级为自动控制，监控中心可对地源热泵进行远程监视和控制。可对循环泵、补水泵、电动调节阀等进行调控，确保其运行在设定范围内。数据采集数据采集由能耗站原有的温度、压力传感器、智能积算仪，和新安装的变送器、可编程控制器、数据接口转换器等设备组成。

35、实现对现场一次/二次网运行数据，包括供回水温度、供回水压力、流量、热量；采集变频器转速、状态、故障；循环水泵及补水泵的工作状态、故障；补水压力、水箱液位监测、阀门开度监测数据的采集。通讯转换器工RS232RS485通讯转换器专为现场设备“智能积算仪”的通讯配套，把智能积算仪的RS232数据通讯方式转换成RS485总线通讯方式，目的是实时采集就地智能流量计的主要参数。本方案选用的北京永诚广域科技有限公司出品的YD-7530型转换器，具备以下功能和特点：工业级高性能有源电路，长期运行稳定可靠。 3000V双端光电隔离功能，可有效地防止因串电、雷击而造成现场计量设备和其他仪器仪表设备的损坏。 有60

36、0W浪涌接口保护功能，可有效地防止因电网大幅波动以及变频设备造成的干扰。 有1500V静电保护功能，抗干扰力强。 异步双工通讯，自动判别和控制数据传输方向。 300115200bps信号速率自动识别。可编程控制器可编程控制器的功能是根据设定的程序，对现场采集的温度数据：地源侧/用户侧供回水、温度。冷/热量数据：用户侧总输出累计热量、瞬时热量。辅助热源冷热量数据；辅助热源的总输出累计热量，瞬时热量。电量数据:热泵主机/热源侧水泵/用户侧水泵的累计电量，累计耗电量，瞬时功率量。上传数据:电量、温度、冷/热量的原始数据。上传频率：1分钟/次，通讯协议：MODBUSRTU协议。一次/二次网运行数据进行

37、处理。包括供回水温度、供回水压力、流量、热量；采集变频器转速、状态、故障；循环水泵及补水泵的工作状态、故障；补水压力、水箱液位、阀门开度监测数据等。把汇总处理的数据通过GPRSDTU上传给监控中心。当设定在自控状态时，可编程控制器根据自动控制程序或监控中心的遥控指令，控制水泵电机的启停、水泵电机的转速及阀门开度，使供暖温度保证在设定值内。当供回水温度、压力、流量、热量出现异常，设备状态出现异常或发生故障时，可编程控制器根据预置的程序发出声光报警讯号，同时，通过GPRSDTU上传给监控中心，提示值班人员及时处理。本方案选用Hysine（和欣）品牌的可编程控制器产品。Hysine产品，与美国霍尼韦

38、尔、江森、艾默生等自控品牌具有同等的功能和产品质量，在奥运场馆和工业生产流水线上都有杰出的应用。在北京近期的工程招标中，Hysine在与霍尼韦尔、江森、西门子的竞标时，以极高的性价比和技术优势，中标奉天医院工程；大连市富丽华大酒店西楼自控系统是卓有影响的样板工程。BCU-1666可编程控制器和欣控制的BCU-1666是一个高性能可编程的通用控制器，可用于中央设备系统，空调机组，大型末端设备或其他过程控制设备。BCU-1666是一个自带BACnetMS/TP接口的控制器，因此不需要专用的芯片组就可紧密地集成到BACnet系统。BCU-1666使用标准BACnet协议在一个BACnetMS/TP局

39、域网上进行通讯，通讯速度可达76.8Kbps。本设计方案已经预留了6台变频电机所需的“启停控制、转速控制、状态信息”共18组输入和输出接口，以后实现自动控制时，不需要增加设备投资。以江南春城为例，共配置BUU1666控制器2个，含开关量输入通道16个，模拟量输入通道16个，开关量输出12个，模拟输出12个。操作显示器产品价绍HMI-X10是一套以嵌入式低功耗CPU为核心（主频400HZ）的高性能嵌入式一体化触摸屏。改产品设计采用10英寸高亮度TFT液晶显示屏（分辨率800X480）四线电阻式触摸屏（分辨率1024X1024），同时还预装嵌入式组态软件产品特性：液晶屏10”TFT液晶屏,（分辨率

40、800X480）,LED背光CPU主板ARM结构嵌入式低功耗CPU为核心，主频400MHZ触摸屏四线电阻式内存64MSDRAM存储设备128Mflash应用环境7寸触摸屏；集成WEMATIC组态软件；Modbus协议；带历史数据记录，支持时时数据曲线。工作温度0°C50°C震动频率1057HZ57150HZ工作湿度10%95%震动加速度0.075mm,9.8m/s2汉字操作显示器是现场操作控制和状态显示设备，本方案选用HysineHMI-X70型7吋液晶显示器，HMI-X70支持汉字显示，可显示8行20列汉字，操作显示界面可以二次组态。在HMI-X700型显示屏上可以看到所

41、有温度、压力、流量以及设备运行状态数据。同时，操作HMI-X70，也可以控制水阀开度，水泵启动。GPRS无线数据传输器本方案选用北科驿唐公司出品的MD-609G型高稳定性GPRS无线双向透明传输器。MD-609G通过GPRS无线网络，将控制中心的指令和地源热泵的设备数据双向传输，是远程数据传输的重要器材。该产品基于ARM（高级RISC微处理器）平台、嵌入式操作系统，内置工业级GPRS无线模块；提供标准RS232/485数据接口；支持（多）点到多中心应用。具有下述特点：数据传输管理，数据流量控制。重要通讯参数保护存储和通讯中断后重新恢复等功能。连接方便、即插即用、便于维护更换。性能稳定、环境适应

42、性强。兼容多种数据中心软件，扩充性好。LED通讯状态显示，为调试提供了极大方便。近几年来，我们在电力、交通、地源热泵控制、采油管网、水利、工业控制等行业，大量选用这种MD-609G型无线透明传输器。1.5 系统设备质量由上述所选的设备说明中可见此方案充分考虑到招标文件关于系统质量要求，完全满足： 安全性和可靠性，系统能够长期不间断正常运行，并且要具备良好的容错性，系统中任一点或几点故障不能影响系统正常工作。系统的硬件和通讯网络具有完善的保护措施，具有良好的抗静电、电磁干扰和抗浪涌、抗雷击性能； 易于管理和维护：系统中的设备和数据采集器应具有故障诊断功能，并且便于维护、维修和更换。1.6 监控中

43、心的主要功能设备配置监控中心由监控机一台、数据库服务器一台、监控工作站二台、A3激光打印机一台、带自动可伸缩屏幕的投影仪一台组成（详见上表格中：四、监控中心的设备清单）。1.7 软件设计说明上位机管理软件的功能根据招标文件的要求，本方案的上位机管理软件，采用WINDOWS环境下的通用型工控软件和编程技术，运行在基于EtherNet网络结构和TCP/IP网络协议的网上，可实现联网，TCPIP网络协议提供了在不同硬件体系结构和操作系统的计算机组成的网络上进行通信的能力。本方案选用和欣软件WEBtalk-800，功能强大，运行环境适应广泛，带加密锁，带WEB发布功能，可实现多达100台电脑共享监控数

44、据的功能。监测点可为无限个点。所有的地源热泵通过中国移动无线通讯方式GPRS与监控中心计算机相连。若某一控制器发生故障，监控系统也可保持正常运行，而不会对整个监控网络产生不利的影响。现场控制器具有通讯功能，并且采用开放的通讯协议，具有GPRS通讯口，支持TCP/IP协议。控制器能将现场的设备运行情况传送到监控中心供分析处理，同时可接收监控中心传送的指令进行控制和调节，如控制参数的调节，并支持现场修改控制器内部数据功能。能耗参数实时监测：本监控软件通过与数据采集站的通讯接口，将现场数据采集到实时数据库中，实时采集各地源热泵地源侧、用户侧的运行数据，包括供回水温度、供回水压力、供水流量和热量、水箱

45、水位、补水流量、介质流向、巡检记录、循环泵启停状态、补水泵启停状态或变频器频率（阀门开度为预留参数）等参数。雅疆曲*mhisk牠君晦扁*J*s?rU.g答HZ*空H取Sjitfin*tAiA.Kttitl4UVRMsqjn*«jr勺久*«s!；#»电或*电I幣中事念：°电之理皿JliVErffAl如跡国F）Wi：K砒稣iq-.P-rf曹更斗勺耳酒年二一'琴*乔喪閒".初触*蜀直邸亦则B-»X1臣7T电召刖連*旣鼻匕笙工：，：善関：T3THDQ:.粤严"砧地理信息功能以地图方式显示整个管网的地理分布、管路管径（包括变径

46、）、分布、走向及其阀门井室位置、阀门型号、规格等相关信息，并且实现图形化地图显示地源热泵、热源的工艺流程及运行参数。按地理位置点击地源热泵图标，可以切换到该站的动态立体管网平面图，显示所有参数，图文并茂，直观方便。 故障诊断及处理本软件可对各数据采集站及通讯线路的工作状态进行在线查询和分析，当发生故障时，产生报警信息，提示操作人员对发生故障的设备进行恢复和处理。 运行参数、设备参数及图形显示用图形实时显示各站设备的运行工况。图形包括系统总图、子系统图等，依照系统实际情况，在相应位置显示各点的运行参数、设备参数、工程单位，如泵的功率、小区面积、标志、名称等详细信息。所有模拟图形具有动态显示效果。

47、 显示平面图实时绘制整个地源热泵一次网温度、压力、流量的平面棒图。便于分析全网水力平衡状态。：±j-oCSTSC：<1宅.強.1凝旧丄打石«>11*审林嗣*彌普酉祚砾IS=HIM册3睛晶HR业乜:II跆円餐茸<i?t羁灼耳=阿而石而而姑舉甘斗=凶I疔1為询陆:聘I.耳5£*豪|fiKFf旳广IIti+«ig|和W祐jc亦jy亦云|j:i-I9i.：?LUYA-I-5l:-：-：:I15*.®®MlI(?;rur?!-1?rIri-?：!Mi>-r114Hi(:i'iJic；C-SW»L：ii0

48、*irtj章血旧调识钛审谡任茁序UnlffiicQT干泉Hsswtiw奉h*iri?q井富遇口債曲記o二峠卡竝1個ilii旳丹HflSi*IimMM34諡J4»ii-PS13433J9751MJjJ?Fsw:-丨亠=一:：；：:bi：m%匸：丁I占.«亦两五赢5'q12?>«fliNr：rIE'SFRIHS驻它'rtfSHElHfcSilFl'崭宅'宀二UN-Er：jKStfS'饰冕E1.UJUJ.H1H_'J.IBXUV:!+1O?；：!I：I:知4>-!I.:-I':|>.l；S

49、:说.心ML：I1：Txrii2ii亦whiizw«1-.11a*_-：JJkr-1>_ggi*KI-151kMM'3"IS1.IIl,WWK'l!11wwo豐IBQ电恤怖衍诵昶鼻檢丽显戟甬工|jOhTis|.'7±1«hMJ:iJ莎.L.,TW-£.ri-ijj-*.«341ijifiJfiSnn巫TE訂曰5Jfr*wiili处 报警功能当各种运行参数超过设定范围时，以声光形式报警，提示操作人员进行报警处理。各种报警能及时在屏幕中显示，记录在报警数据库中，形成报警日志，并可对报警信息进行排序和检索，方便

50、以后的事故分析。报警信息具有优先权。 多级用户权限管理系统中系统管理员具有最高权限，可以设定多级的用户权限。用户根据权限行使不同的职能。用户登录超过一定时间，可自行注销该用户登录，避免其他人员使用此权限进行系统操作。用户的一切操作过程在报警记录中以事件的形式显示，便于事故的追忆与分析。 安全性监控系统设有防止各类计算机病毒侵害的措施，并按时进行数据库的备份，防止数据丢失。系统限制用户使用系统键，任务切换键，只有系统管理员具有退出权限，保证系统连续稳定运行。 系统还可以实现对巡检人员的巡检信息自动记录系统对巡检人员的巡检信息自动记录，否则系统将按违规进行记录。考勤纪录经通讯网络上传到监控中心，在

51、监控中心可对巡更考勤记录，进行显示、存储、查询等操作，对给定巡更时间，巡更人员如发生偏差，巡更管理系统将在巡更记录中作出提示。监控管理机的功能监控管理机可进行“上位机”与“下位机”的双向通讯功能，把现场的测量数据和计量数据送入实时数据库中，实时显示能耗管路和各用热用户的用热状况，同时完成报警、数据统计分析、趋势曲线、历史记录、数据查询、检索、事故追忆等监控功能，并根据数据的变化用动画的方式形象的表示出来。监控管理机可实现以下功能： 可对全网的能耗情况和用热情况进行实时记录、历史记录、检索查询和统计分析，并可自动生成多种管理和统计报表，自动完成贸易结算，进一步提高了能耗管理的工作效率（具体要求见

52、附后的报表说明）。 可实时完成网损热量的计算、统计和记录，并根据用热量的状况分摊网损热量，实时热损计算也为及时发现管网泄漏提供了有效的监测手段。 根据各地源热泵实际能耗面积和能耗量，实时计算单位热值和单位电耗等重要指标，当设定值超标时，系统发出声光警示。可保证系统高效节能，有效地把单位热值控制在0.48GJ/m2以下，电耗控制在2.2kWh/m2以下。长时间、大容量、标准化的数据记录，可实时查询近3年来的各项历史数据，通过备份可查询十年的数据，为能耗系统运行过程的优化和对供地源热泵运行的经济性进行综合成本分析提供大量的原始数据和信息。事故报警记录和追忆功能对于所有监测点的温度、压力、等参数可作

53、周期的记录，并且自动记录各监测点的各种异常状况（停电、停汽、通讯中断、仪表故障、超限报警等），对监测点及通讯线路的工作状态进行在线查询和分析，当发生故障时，产生报警信息（可以语音、动画闪动等方式实现），提示操作人员对发生故障的设备进行恢复和处理。以备工况和事故分析时使用，也为地源热泵的严格管理提供依据。系统组态功能监控管理机采用通用工控组态软件为用户进行系统的二次开发和扩展提供了冗余和良好的开发平台，同时在各采集点掉电后，数据仍然保持掉电前的状态。可完成下列报表的统计、数据保存及报表打印1日数据文件2日报表3月数据文件4月报表5热费统计表（其中热费统计表输出的项目有：累计供、回水流量、累计热量

54、、单价、用热金额、不回水金额、总金额。完全满足统计用户每月用热应交费用的功能。）6热损统计表7季报表（同月报表，只是相应的各项为该季度统计值。）8年报表（同月报表，只是相应的各项为该年的统计值。）9分析表（此表供报表管理人员使用，具体内容由管理人员填写）。人机界面的特点该界面是交互的，全图形化的和基于图标的。 为减少操作人员的培训，该界面是基于视窗的形式。为使常用的操作简单易行，标准显示画面和用户定义画面上具有标准的工具条图标和下拉式菜单。 系统提供HELP文件来帮助指导操作人员。 操作员界面能以局域网和拨号式连接方式与系统服务器连接。该界面提供标准的拨号式连接支持。通过操作员界面，操作人员可以实现以下功能： 显示控制现场设备、了解报警信息及其优先级、启动报表打印、事件记录及存档、改变口令、在线生成数据库和彩色显示画面、监测通讯通道、系统参数组态。 系统的标准显示画面包括：报警摘要显示、事件摘要显示、点细节摸板显示、分组控制和分组趋势摸板显示、通讯状态显示、系统状态显示、操作员绘制画面显示。系统状态显示包括： 未被认知的报警点、已被认知的报警点、通讯故障、打印机离线。 管理显示画面包括：主界面显示、分站流程图画面显示、报警摘要显示、事件摘要显示、控制调整画面显示、趋势画面显示