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文档简介
公共机构建筑能耗监测监管中心方案PAGE22公共机构建筑能耗监管中心方案同方股份有限公司目录TOC\o"1-1"\h\z\t"标题2,2,标题3,3"1监管中心方案概述 11.1系统总计架构 11.2监管中心方案主要特色 31.2.1采用统一,合理的分项能耗模型定义 31.2.2规范合理的方法,保证数据的准确性 31.2.3独有的能耗审计数据录入,复用能耗审计工作数据(可选) 41.2.4独有的基于分项能耗数据的诊断平台(可选) 52监管中心采用的分项能耗模型设计 62.1定义分项能耗模型的基本思想 62.2能耗分项模型的定义 62.2.1底层能耗节点的定义 72.2.2上层能耗节电的定义 92.2.3能耗模型设计的原则和特点 93后台处理软件及WEB服务器软件系统设计 113.1软件系统组成 113.2软件系统主要技术特点 123.3系统软件功能介绍 143.3.1总体框架 143.3.2原始计量数据采集与存储软件及服务器 153.3.3分项能耗数据计算软件 153.3.4建筑配电支路信息配置软件 163.3.5分项拆分计算后台软件 163.3.6后台运行维护软件 173.3.7公示管理软件 174监管中心数据容量设计和网络带宽设计 184.1数据容量设计 184.2网络带宽设计 195监管中心软硬件配置 20插图目录TOC\h\z\t"FigureDescription,1"\c"图表"图表1 XX省公共机构建筑能耗监管中心总体架构示意图 1图表2 能耗审计数据的复用 错误!未定义书签。图表3 能耗模型树形图 7图表4 软件系统组成 11图表5 拆分计算软件示意图 13图表6 诊断软件平台示意 14图表7 软件总体框架 14图表8 系统中的数据处理流程 15图表9 数据在拆分软件模块中的处理流程 16图表10 公示软件能耗总揽页 17监管中心方案概述系统总计架构数据中心数据库服务器的构架见图1所示,该部分的功能是通过互联网将各楼网关转发的数据收集入数据库,即数据采集数据服务器,然后通过数据挖掘和计算整理,将能耗公示数据导入能耗公示服务器中,此时互联网各地各类型用户可通过软件或者网页访问能耗公示服务器,获知能耗信息。图表SEQ图表\*ARABIC1 公共机构建筑能耗监管中心总体架构示意图数据获取监管中心获取能耗监测范围内公共建筑的能耗数据或下一级能耗监管中心转发的数据。因此有两种方式实现数据获取:直接接收监测范围内公共建筑的数据采集器发送的计量仪表原始数据接收下一级能耗监管中心定时转发的已经处理完成的能耗数据IBS后台软件平台及WEB服务器本方案采用清华大学建筑节能研究中心和同方股份有限公司联合开发的能耗监管软件平台。即第三代政府机关办公建筑和大型公共建筑分项能耗在线监测和实施分析系统(IBS建筑节能管理平台)软件。IBS建筑节能管理平台后台软件包括通讯系统软件:用于获取数据采集器采集的计量仪表原始数据或下一级数据中心转发的处理后的能耗数据。分精度计算软件:原始数据采集的频率一般为1~15分钟,对原始数据进行分精度整理,形成整点数据;数据单调性检查。支路能耗计算软件:将累计值转换为实际能耗;单相表处理;数据完整性处理;分项能耗计算软件:将支路能耗转化为分项能耗;IBS建筑节能管理平台WEB服务器软件。基于B/S架构的服务器端软件,下辖各区县的能耗演示、横向比较;多建筑的一级分项能耗演示、横向比较;能耗图形和报表。IBS建筑节能管理平台能耗审计数据服务器(可选部分)鉴于全国各省市包括XX省已经开展能耗审计工作。能耗审计工作主要通过人工采集数据的方式对建筑总能耗,水、电、热等分类能耗,空调用电、照明和插座用电、动力用电等用电一级分项进行统计。此外,也统计建筑功能、面积、人数等建筑基本状况。通过在线录入,能耗审计数据服务器可以存储并处理所有的通过能耗审计获取的数据。并通过WEB能耗演示平台进行演示。IBS建筑节能管理平台能耗诊断平台(可选部分)能耗诊断平台具有以下功能:建筑能耗的评分系统建立建筑能耗问题自动诊断IBS建筑节能管理平台运行管理子系统运行管理子系统安装于能耗监管中心工作站。用于监管中心运行维护人员对IBS建筑节能管理平台运行情况进行监管。其主要功能有:各计量仪表原始数据查看各支路能耗数据查看分项计算后,各分项能耗数据查看报警功能,包括通讯异常报警,数据异常报警用户添加、删除、权限管理配电支路倒闸情况下的适应性处理监管中心方案主要特色采用统一,合理的分项能耗模型定义标准的分项能耗模型,满足建设部导则,申请ISO标准IBS建筑节能管理平台对水、电、气等能耗进行分类计量。对大型公建中构成复杂,难以表述清楚的用电进行分项计量。对电耗分成32个分项进行计量。包括19个底层分项和13个上层符合分项。该模型满足住房和城乡建设部《国家机关办公建筑及大型公共建筑楼宇分项计量技术导则》。国际标准化组织ISO/TC163技术委员会,成立WG3工作组,研究建立刻画建筑物实际用能状况的ISO标准。该工作组由清华大学建筑节能研究中心主持,即推荐此分项能耗模型。该能耗模型特点:分项详细,便于进行数据分析,寻找大型公建能耗漏洞,指出其节能潜力和节能方法。功能性:按照终端用能设备用能的不同特点,进行能耗划分。通用性:完全覆盖建筑中所有常见的用能设备可比性:通过横向比较比较不同建筑的分项能耗指标,得到清晰结论。支持多样化的能耗模型对政府能耗监测平台来说,往往不需要监测很详细的分项能耗。比如只监测水、电、气分类能耗,建筑总用电,和《导则》要求的用电一级分项即可。用电一级分项包括:暖通空调用电照明和插座设备用电动力用电特殊功能设备用电IBS建筑节能管理平台可以采用以上简单的能耗模型。便于政府监测平台降低单建筑监测造价,在同样的预算下,将更多的建筑纳入监测范围。对某些业主来说,不仅想获取分项能耗数据,还想获取分户能耗数据。IBS建筑节能管理平台也可以根据具体需求对能耗模型进行调整。规范合理的方法,保证数据的准确性建筑实际配电系统与分项能耗不一致从建筑电气的角度,大型公共建筑的电力负荷一般分为照明负荷和动力负荷两种。照明负荷包括灯具、插座设备、计算机等220V单相电设备。动力负荷包括使用380V三相电机的大功率设备,如电梯、冷机、水泵、风机等。配电支路的划分与分项能耗模型的划分不一致,这就造成需要将某一“混合支路”中不同类型的用电设备的能耗拆分开。如某“照明支路”,包括室内照明、插座设备、厨房炊事设备、信息机房、空调末端风机盘管等多种设备用电。规范合理的能耗拆分计算方法如何将“混合支路”中不同类型用电设备的能耗拆分开,是建筑能耗监测的重点和难点。一般有两种办法:多装表。这种方法不仅造成造价大幅度提高,在实际工程中也被证明是基本不可行的。因为要通过装表将“混合支路”中不同类型的用电设备的能耗分开,需要大量的电表,同时末端楼层配电箱也往往需要进行电路改造,工作量相当大。很多厂家往往为了工程实施下去,对一些无法拆分的“混合支路”不作处理。如“照明插座用电”往往包括“空调用电”“特殊功能设备用电”等。造成数据错误,无法进行后面的能耗监管和节能分析。间接计量方式。在全国范围内,仅IBS建筑节能管理平台采用能耗拆分计算的间接计量方式。按照一种算法,将直接计量得到的配电支路能耗,拆分为分项能耗。不仅降低装表数量,也是唯一可行得到准确分项能耗数据的方法。需要特别说明的是,虽然拆分算法有一定的不准确度,但一定比前一种在工程上不可行的方法得到的数据准确可靠。规范合理的系统设计方法在建筑配电系统中的哪些支路上装表,有很多可能性。哪种方案得到的数据准确度更高。这是IBS建筑节能管理平台系统设计时需要解决的问题。好的装表方案可以在保证数据一定准确性的情况下,减少装表数量,节省项目投资。IBS建筑节能管理平台的设计软件,可以对各种装表方案进行评价,系统设计阶段可以通过IBS建筑节能管理平台设计软件获得最有设计方案。独有的能耗审计数据录入,复用能耗审计工作数据(可选)将已有的建筑能耗审计工作获得的数据录入能耗审计数据服务器中,与通过实时采集获得的建筑分项能耗数据进行排名、比较。复用能耗审计工作数据,极大的扩大XX省公共机构能耗监管平台的监管范围和数据丰富程度。独有的基于分项能耗数据的诊断平台(可选)IBS建筑节能管理平台提供基于分项能耗数据的能耗诊断平台。用于发现建筑能耗漏洞,提供能耗指标帮助建筑管理者进行耗能设备运行策略的调整。越来越多的人关注起建筑逐时分项能耗和逐时温湿度等测试数据,总结出通过某项特征值判断建筑物某方面问题的诊断方法。但是,苦于对数据库了解甚少,很难从中取得特定项、特定时间段历史数据加以分析,无法贯彻实验自己的诊断思想,更难将这些思想推广开,运用在其它类似建筑的节能诊断工作中。在IBS建筑节能管理平台能耗诊断平台的基础上,暖通工程师或其他机电设备工程师可以从通用接口调用分项能耗数据,进行能耗诊断算法编写和能耗诊断。IBS建筑节能管理平台能耗诊断软件提供功能:能耗等级打分空调系统能效打分系统诊断:即依靠通过IBS建筑节能管理平台能耗诊断平台产生的诊断算法,对建筑某系统进行能耗问题诊断。监管中心采用的分项能耗模型设计定义分项能耗模型的基本思想一方面,每座建筑的形式、系统、功能等都不相同,另一方面政府在实施节能行政监管时,又希望统一、可比,否则“各说各话”、导致混乱。解决这一难题的思路是:统一地定义某种大型公共建筑能耗数据模型,实现对大型公建各种复杂的用能系统同一的刻画;这一能耗数据模型应当是分层次的,这样可以实现各个建筑的各种用能系统在不同层次上的可比;位于这一能耗数据模型底层的分项能耗,应当具有非常清晰、具体的定义,在实际操作中就能将各种用能设备分别划分到底层分项能耗的范畴。这样就使得不同建筑、功能相同、形式相近的用能系统或设备,实现在底层分项能耗的可比,可明确地反映具体用能状况或问题;位于这一能耗数据模型上层的分项能耗,往往是由底层的分项能耗合并构成,具有更好的包容性,使得不同建筑、功能相同、但形式差别较大的用能系统或设备,也能实现在上层分项能耗的可比,也可在一定程度上综合反映用能状况。这样的基本思想,使得不论各个建筑物如何差异,总能在统一的能耗数据模型中找到某个层次上的可比性。基于这一基本思想,清华大学建筑节能中心根据十年来大型公建节能诊断、能耗统计等工程实践,提出了一种大型公建能耗数据模型,同一地刻画各种大型公建的用能状况和特点。需要说明的是,不论哪种能耗数据模型都无所谓“绝对的正确”,只是在大型公建能耗分项计量系统的推进过程中,需要一个能耗数据模型作为“统一的语言”。随着工程实践的深入,这一模型也会不断的改进和完善。能耗分项模型的定义本方案采用的分项能耗模型如下图所示:图表SEQ图表\*ARABIC3 能耗模型树形图在上图所示的能耗模型中:能耗节点:建筑中功能相同的设备的总称为能耗节点,简称节点;同类末端设备:属于同一个节点的设备称为同类末端设备;所有能耗节点的定义及树状结构关系称为能耗模型;按包含关系,若A包含B,则称A为B的上级节点,B为A的下级节点;位于能耗节点树末端或底层、没有下级节点的节点,称为底层能耗节点;其它节点称为上层能耗节点。目前,该能耗数据模型共有32个节点,其中19个是底层能耗节点,并组合成为13个上层能耗节点。分项能耗就是指这些能耗数据模型中的节点。底层能耗节点的定义编号节点名称定义及描述1室内照明建筑物内部(包括房间、走廊、大厅、地下)的照明灯具2夜景照明建筑物夜间外立面装饰用照明灯具3插座设备建筑中从插座取电的电器,包括计算机、打印机、复印机、传真机、饮水机、电视机、电冰箱、健身器材等,不包括电开水器、信息中心设备、厨房设备4电梯建筑物中所有电梯,包括货梯、客梯、消防梯、扶梯等5给排水系统生活水泵、排污泵、生活热水泵、中水泵等给排水水泵及水处理设备6电开水器用于集中制备饮用开水的电热设备,不包括使用桶装水的饮水机7信息设备信息中心的主要功能设备,如计算机、交换机等8信息中心专用空调专门为信息设备提供冷却服务的空调设备9厨房炊事设备直接为炊事服务的设备,包括各种电热设备、冰箱、洗碗机、消毒柜等10厨房空调风机专门为厨房提供空调、通风服务的空调机组、新风机、排风机等11特殊用途设备用途特殊(不同于其它18个节点),且用能集中的专用设备及其附属设备,包括生活热水电热源、洗衣房设备、游泳池电热设备、溜冰场制冷设备、医院的CT机及大型电热蒸汽消毒柜等等12分散空调冷热源和室内侧输配系统一体的空调设备,包括电采暖设备、分体空调、VRV空调、溶液除湿机组等13风冷冷热水机组主机和室外侧输配系统一体,采用空气作为废热、废冷输配介质的冷热源设备,包括各种风冷式的冷水机组、热泵机组等14空调辅助电热源用于集中空调系统辅助加热(如末端再热、空调箱防冻等)的电热源15冷热源主机制备冷、热的主机设备,包括冷水机组、热泵机组、锅炉等16室外侧水泵用于将冷热源主机产生的废冷、废热输送到室外环境中去的水泵设备。如有地源热泵、水源热泵、海水源热泵,则应包括地源换热器介质循环泵、地下抽水/回灌循环泵、海水循环泵17室外侧风机用于将冷热源主机产生的废冷、废热散发到室外环境中去的风机设备。如冷却塔风机,或风冷机组的室外侧风机18室内侧水泵用于输送冷热源主机产生的冷、热的水泵,包括主机循环水泵、二次泵及加压泵、换热循环泵等19室内侧风机为室内房间提供冷、热和新风的风机,包括新风机、排风机、空调箱风机、风机盘管风机等上层能耗节电的定义编号节点名称定义及描述1建筑总用电建筑物自身在低压侧实际消耗的总电量2暖通空调为建筑物自身服务的所有的供暖、通风、空调设备的能耗,但不包括采暖耗热量,也不包括信息中心和厨房的专用空调和风机等3非暖通空调除了暖通空调设备以外的其它设备用电,包括一般照明插座设备、一般动力设备、特殊功能设备4一般照明插座设备包括照明、插座设备和电开水器5一般动力设备包括电梯、给排水系统6特殊功能设备不属于暖通空调、一般照明插座设备、一般动力设备的特殊用能设备,常见的有信息中心、厨房设备等7照明建筑物内部的照明灯具及夜景照明灯具8信息中心信息机房中的信息设备及其附属设备(如专用空调)9厨房设备厨房中的炊事用电设备及其附属设备(如专用空调、专用新风机、排风机等)10集中空调采用集中冷热源和分散空调末端的空调系统,包括各种冷热源设备、室内输配设备。11集中空调冷热站加热或冷却室内循环水并将循环水送到空调末端的设备总称,包括集中空调冷热源和室内侧水泵12集中空调冷热源加热或冷却室内循环水的设备总称,包括水冷冷热源和风冷冷热水机组13水冷冷热源采用液体作为蒸发侧和冷凝侧输配介质的冷热源设备,包括冷热源主机、室外侧水泵和室外侧风机能耗模型设计的原则和特点功能性该模型服务于从终端用能出发的节能管理模式,因此,模型的体系结构、节点划分必须按照终端用能设备的不同功能用途进行划分。建筑用能设备的基本功能用途包括室内温湿度控制、照明、办公、给排水、炊事、电梯等几种基本类型,显然,能耗模型中应设置这些节点。需要说明的是,租户支路中往往包含多种不同功能的设备,在传统用于收费的“分户计量”的体系下,只需要按用能主体分别计量;但分项计量的目的在于按终端用能设备将能耗分开,因此,并不需要区分用能主体,设计能耗节点的时候也不考虑。通用性能耗模型必须覆盖建筑中所有的常见用能设备,每个设备都能在能耗模型中的某个末端节点中找到。在这个能耗模型体系下,不存在说不清楚的“其它”设备。即使是某些少见的特殊设备,如生活热水电热源、洗衣房设备、游泳池电热设备、溜冰场制冷设备、医院的CT机及大型电热蒸汽消毒柜等等,也列入“特殊用途设备”节点。此外,某些能耗节点对应多种系统形式,典型如暖通空调系统,仅冷源设备就有水冷式电制冷机机组、风冷式电制冷机组、直燃机、地源热泵机组、自然冷源系统等;空调末端的形式也是多种多样,有风机盘管+新风系统、定风量全空气系统、变风量全空气系统、VAV系统、辐射末端系统等。在设计能耗模型时,不能遗漏任何一种类型系统的设备。可比性不同建筑的分项能耗数据不能用来直接比较以说明“用能水平高低”、“节能潜力大小”的问题;分析上述问题,需要科学的设计能耗指标。如果在使用能耗指标时不需要的额外注释,通过简单的比较指标大小就能得出清晰的结论,那么这个指标就具有很好的可比性。在设计能耗节点的时候,也应该考虑未来的能耗指标设计,使得能耗节点本身尽可能有可比性。例如,信息中心、厨房设备两个节点没有作为一般的照明插座设备,而是放在“特殊功能设备”下面。这是因为,调研信息表明,一方面,它们往往占据较高的能耗比重,即使是同类建筑,信息中心、厨房设备的规模也很可能有很大差别,如果简单的列为“一般照明插座设备”,将降低该节点的可比性。另外,服务于同一功能的不同形式的设备系统,其系统总能耗节点是具有可比性的;对于比较复杂的设备系统,其子系统往往也具备很好的可比性,也应该为这些子系统设备设置能耗节点,使得它们能够在这个能耗模型中进行横向比较。PAGE后台处理软件及WEB服务器软件系统设计软件系统组成整个软件平台系统由以下几个子系统组成:图表SEQ图表\*ARABIC4 软件系统组成采集子系统电表配置软件:对建筑、网关、电表进行配置(增加、删除、修改)采集软件:实时采集电表数据,存储数据库运行监控软件:监控采集软件运行状态,建筑各网关运行状态数据整理子系统分精度整理软件:对电表原始数据进行整点整理,得到电表的整点值;提供开放的数据接口,进行错误数据的识别处理,保证分精度数据库内容的正确性支路能耗计算软件:将分精度数据库的数据进行差分,根据调研信息将变比、单相/三相信息融入数据,得到支路能耗数据库;提供开放的数据接口,对支路能耗进行修复拆分计算子系统拆分计算软件:对支路能耗进行拆分计算,得到末端能耗;提供开放的数据接口,加载各种拆分算法调研信息配置/管理软件:对建筑强电系统进行调研,上传到拆分计算系统分项特征积累软件:通过长期积累实际末端数据及分项能耗数据,发现各分项能耗客观规律不断修正分项能耗特征,补偿实测过程中的偏差及错误。公示管理子系统展示配置软件:配置展示界面的结构信息,文字提示信息及用户权限。物业能耗管理软件:向物业管理人员全面实时地提供大楼能耗数据及各种对比能耗测算工具。行政公示软件:面向政府的对比能耗公示平台。系统全面实时地展示全部被监测建筑物的能耗变化、对比情况及额定指标。软件系统主要技术特点引入自进化分项能耗特征数据库、动态静态特征信息、不准确度计算等方法保证数据的准确。为了保证分项电耗的准确,技术方案引入了三大创新点(参见图表5):基于不确定度最小的最优化拆分算法。当一块电表带的支路包含不同类型的末端时。如何将不同类型的末端电量拆分开是拆分计算的核心所在。由于末端电量是随时间不停变化的,因此采用固定的拆分比例必定不能得到准确的拆分结果。我们的技术方案根据不同类型末端电量的变化特点,定义了不同的逐时特征集及相应的逐时不确定度集,每一时刻的拆分都采用不确定度最小作为最优化边界条件。这样的拆分算法兼顾了末端特点的共性与特定建筑末端的特性,在给出拆分结果的同时还给出了此种拆分情况下不确定性的大小。逐时特征数据库的统计与动态积累。逐时特征数据库的确切与否直接影响着拆分结果得好坏,使用错误的分项逐时特征数据库将导致不准确得拆分。我们在分析近百栋大楼直接计量末端全年电耗的基础上,得到各种末端的特性,按照建筑类型,系统形式、气象特性等特征进行分类,最后统计出各项逐时特征数据库。同时,数据库并不是一成不变的,每当一栋新楼加入我们的分项计量系统,分项特征积累软件都能自动根据新数据源修正原数据库,补偿偏差和错误,使特征库不断完善。支持大厦信息变更与电路倒闸等实际变化。实际大厦用电线路往往发生变更,常见的是倒闸现象,如果不支持倒闸后大厦配置信息的更新,将导致拆分结果完全错误,严重影响分项计量系统的准确性与稳定性。我们的技术方案支持倒闸等大厦信息的变化,时刻保证分项计量系统拆分结果得准确性。图表SEQ图表\*ARABIC5 拆分计算软件示意图使用统一规范的具有极高“可比性”的能耗数据模型大厦的实际用电支路多种多样,用电形式也不尽相同。例如有的建筑有单独的厨房餐厅,厨房具有单独的通风空调系统。如果把厨房空调归入大厦所有空调系统用电,则这栋建筑的空调系统只能和同样拥有厨房空调的建筑进行比较才合理,否则它就“天生”比没有厨房餐厅的建筑废电。因此,为了使更多功能相似的建筑具有更大范围的可比性,也为了使各大厦实际用电能够做为别人分项能耗数据搜集的基数,定义并采用科学、统一的能耗数据模型是非常有必要得。我们采用清华大学建筑节能研究中心定义的规范模型,所有分项计量系统数据拆分都基于相同的标准,因此样本内部具有极高的“可比性”,同时与同样按照规范定义的其他样本,也可进行19个分项及以上各级节电的横向比较。提供开放的拆分算法接口、开放的节能特征诊断算法接口,可实现不同的拆分算法不同的节能诊断算法在同一个系统平台上运行计算“杀毒软件”式的节能特征诊断系统通过分项计量系统得到的分项电量除了可以通过横向、纵向对比看到节能潜力与改造效果外,还可能通过某写分项在时序上的某些特征看出更深一层次的高耗能问题,我们称之为“查毒”,这就是基于分项计量系统节能诊断方法。我们的方案为这些诊断“病毒”的方法设立了一个通用的平台,也就是“杀毒软件”。每个诊断方法为一个模块,输入为某栋大楼某分项历史数据,输出为是否患有此种“病毒”。诊断平台采用易于上手的方式,为高校、研究机构、大厦管理人员等提供实现节能诊断思想的手段。图表SEQ图表\*ARABIC6 诊断软件平台示意使用silverlight2.0技术搭建动态能耗网页展示平台,提供Dashboard式立体展示图表,可读性及逻辑性更强。Silverlight是微软一种跨浏览器、跨客户平台的技术,能够设计、开发和发布有多媒体体验与富交互(RIA,RichInterfaceApplication)的网络交互程序。Silverlight提供了一个强大的平台,能够开发出具有专业图形、音频和视频的Web应用程序,极大的增强了用户体验。Dashboard立体展示图表能够将几个逻辑相关的图表放在同一个图层里显示。如:(详见图3-5)软件允许我们在同一个页面显示一个楼的总电耗,分项并图,多楼总电耗对比图等等。为整个数据图表的说明提供了更强的可读性。系统软件功能介绍总体框架系统经过IBS第一代和第二代近三年的探索和重构,已经形成一套成熟稳定的软硬件平台体系,具有开放性和通用性的特点。系统软硬件平台架构如下图所示:图表SEQ图表\*ARABIC7 软件总体框架其中,实时计量的能耗数据在系统中的流程如下图所示:图表SEQ图表\*ARABIC8 系统中的数据处理流程原始计量数据采集与存储软件及服务器数据采集服务器要实现的功能是对原始的、直接计量的能耗数据进行存储和查询,因此数据采集服务器内应配置分项计量数据采集软件。软件目的收取分项计量项目各建筑内的各种计量仪表所发送的实时数据流程从信息数据库获取计量相关的信息,包括建筑信息、仪表类型库、建筑内所有的计量仪表信息、数据采集器相关信息;根据采集器相关信息建立接受数据线程;根据其他信息建立数据处理线程;将接收到的数据包根据采集器解析->计量仪表解析的顺序进行解析,存储至计量数据库;对接收到的所有数据包记录状态,并留下历史记录以备查。功能介绍配置分项计量项目建筑与计量仪表信息实时采集计量仪表数据,提供简单的数据查看功能对数据采集情况进行简单统计对于所有出错的数据包进行文件记录以备查分项能耗数据计算软件建筑用能在线实时分析软件将根据实时采集的电耗数据、数据库中建筑物及各设备系统基本信息、结合运行中的实际情况,对建筑物的用电子系统进行实时跟踪排查,对其电耗进行评估并分析节能潜力,辅助分析改进措施及其节能效果。分析软件充分利用数据库中静态和动态的相应数据,将作为政府管理部门、科学研究机构、建筑物业主方、建筑物运行管理方等各种部门机构统计能耗数据、进行建筑用能分析的软件工具。数据流程如图图表SEQ图表\*ARABIC9 数据在拆分软件模块中的处理流程建筑配电支路信息配置软件在进行数据拆分时,需要调用建筑的配电支路详细信息,并将调研信息转化为拆分程序可以读取的文件。因此需要编写建筑配电支路信息配置软件软件目的提供结构化的建筑用能调研信息存储方法,对给定的装表方案预测其能耗计算误差。流程根据信息数据库的本地版本(软件可以脱离网络使用),提供配置一个建筑内的建筑信息、支路信息、支路关系、末端设备信息(包含使用方法)、末端设备所在支路、支路装表情况的界面,并根据所给定的信息、末端能耗估值方法以及最优化拆分支路能耗方法计算每一个末端的全年预估能耗和计算误差,并显示结果;提供操作步骤将本地数据库文件的内容提交至中心信息数据库。功能介绍配置支路关系、末端与支路关系、支路装表信息配置末端设备属性信息根据以上信息计算给定装表情况下的全年能耗拆分计算误差分项拆分计算后台软件软件目的定时地根据支路信息配置文件的内容以及原始计量数据库中的实时数据,对每个建筑、按照分项能耗间接计量算法等,计算该建筑的各个分项能耗,并将结果存入分项能耗数据库。流程定时启动一个计算总调用线程并记录追踪该线程状态;总调用线程根据信息数据库的内容创建各计算任务线程,并记录追踪这些线程的状态;各计算任务线程从计量数据库导入实时数据,根据任务信息进行分项能耗拆分计算,计算结果存入数据库线程缓存,并提交计算中输出的消息;数据库线程实时将计算结果存入拆分结果数据库,并处理可能出现的错误。功能介绍定时自动进行拆分计算后台运行维护软件此软件作为建筑能耗计量系统的后台软件,主要用于实时地监控数据采集状况,并负责维护采集软件、数据整理软件、拆分软件、展示软件的运行状态。同时,可以编辑用户权限和各大楼之间比较关系。公示管理软件配置展示界面的结构信息,文字提示信息及用户权限。向物业管理人员全面实时地提供大楼能耗数据及各种对比能耗测算工具。面向政府的对比能耗公示平台。系统全面实时地展示全部被监测建筑物的能耗变化、对比情况及额定指标。图表SEQ图表\*ARABIC10 公示软件能耗总揽页监管中心数据容量设计和网络带宽设计数据容量设计采集数据库一年的采集数据量Vol根据如下公式计算:其中,n为建筑数量,mi为第i栋建筑中的电表数量,f为采集频率(单位:分钟),B为每条采集数据的存储字节数(单位:byte)。若数据库容量以容纳100座楼的数据为基准。根据经验,以每栋建筑安装30块计量表、每5分钟采集一次数据估算,假设每条采集数据中包含采集时刻(8字节的时间量)、采集对象的唯一标识符(4字节的整型量)、各相电压(3个4字节浮点量)、各相电流(3个4字节浮点量)、各相功率因素(3个4字节浮点量)、有功及无功电度(2个4字节浮点量)计算:该数据库中除采集数据存储外的部分所占空间相对来说很小,因此考虑数据库本身一定的系统空间裕量后,确定数据库的存储需求量不超过30GB/年,以此推算10年数据量约为300GB,因此,采集数据库容量可按照300GB来规划设计,数据库要求有定期备份,也按此容量设计。报表公示数据库根据不同用途将会由分析软件自动生成,其数据库容量Vol’计算公式为:其中,z为建筑数量,mi为第i个分析指标所涉及涵盖的建筑数量,f’为分析的频率(单位:分钟),B为每条采集数据的存储字节数(单位:byte)。根据估算,对省建管中心报表公示数据库来说,按照最大容量计算,对100座本省建筑,每15分钟进行一次实时动态分析,分析目标为100个用能指标值,每个指标值记录中包含分析时间(8字节的时间量)、分析对象建筑的唯一标识符(4字节整型量)、分析目标量的唯一标识符(4字节整型量)、分析方法的唯一标识符(4字节整型量)、分析结果值(4字节的浮点量),则报表公示数据库容量:因此,考虑一定裕量后,按照10年用量做初始设计,报表公示数据库及其备份数据库的容量可按照400GB来选取。网络带宽设计监管中心网络是数据的汇集地,因此其最重要的设计参数是保证网络带宽。网络带宽分为本地局域网带宽Bwl和公网接入带宽Bwp。由于目前局域网带宽较为宽裕,瓶颈在于公网接入处,也就是说一般来说Bwl≥Bwp,因此设计中主要需保证Bwp满足数据量的需求。由于网络带宽需要承担三部分负载,一是采集原始数据传输,二是对原始数据的查询,三是对公示数据(经计算整理后的数据)的查询。Bwp(单位:bps)根据如下公式计算,等式右边第一项表示一次同时到来的采集数据在T1时间内传输完要求的带宽,第二项表示1周的采集数据(频率为f)在T2时间内查询完成所要求的带宽,第三项表示1周的公示数据在T3时间内查询完成所要求的带宽。由于上述三个带宽是并行要求的,因此需累计计算。其中,n为建筑数量,mi为第i栋建筑中的电表数量,B为每条采集数据的网络包字节数(单位:byte),P为网络包中的地址、帧头等其他必要信息字节数(单位:byte),z为用于公示的能耗分析指标数量,f为采集数据的频率(分钟),f’是公示数据的计算生成频率(分钟),T1为网络数据包的允许最大延迟时间,T2为一周原始数据获取的容许时间,T3为一周公示数据获取的容许时间。该数据库容量以容纳100座楼(估计江苏省应监测建筑的数量)的数据为基准。根据经验,以每栋建筑安装30块计量表,假设每条采集数据中包含采集时刻(8字节的时间量)、采集对象的唯一标识符(4字节的整型量)、各相电压(3个4字节浮点量)、各相电流(3个4字节浮点量)、各相功率因素(3个4字节浮点量)、有功及无功电度(2个4字节浮点量)计算B=56Bytes,网络数据包其他部分长度按照TCP/IP协议计算(TCP头和IP标准头长度均为20bytes),则P=40Bytes。每个指标值记录中包含分析时间(8字节的时间量)、分析对象建筑的唯一标识符(4字节整型量)、分析目标量的唯一标识符(4字节整型量)、分析方法的唯一标识符(4字节整型量)、分析结果值(4字节的浮点量),因此B’=24。网络包一般要求即使在300座建筑所有电表同时发回数据的最不利情况下,必须在5秒内能够处理完毕,即T=5。另外,能耗结果分析指标值的个数约在100个左右,查询300个楼1小时范围内数据均要求在1分钟内完成。因此根据以上参数,可计算最不利条件下的设计带宽:可见,在数据中心建设中,本地网络采用普通10/100/1000M带宽网络均可满足要求,而接入公网带宽必须满足最少2MBps(专为采集能耗数据用途,考虑一定裕度)要求,可以此作为设计标准。监管中心软硬件配置序号货物名称规格、型号、品牌性能参数产地制造商名称数量1建筑能耗监管系统中心版应用软件IBS建筑节能管理平台包含单服务器版通讯系统软件,单服务器版分精度计算软件,单服务器版支路能耗计算软件,单服务器版分项能耗计算软件,单服务器版系统运行监控软件,政府级Web服务器软件(单服务器版)中国清华同方12工作站西门子PC547BCPU:Core2DuoE43001.8GHZ;
硬盘:250GB;
内存:DDR1GB(512M×2);
集成显卡:显存可达224MB;
集成网卡\声卡;
扩展槽:4个PCI插槽、2个PCI-E×1插槽;
1个PCI-E×16插槽;中国西门子13服务器IBMSystemx3850M2处理器:英特尔®至强™7402,主频2.13GHz(四核)
处理器数量:2个
内存:4GB
存储容量:584GBSAS(四块146GB硬盘)
RAID支持:RAID-5中国IBM14A3激光打印机HP5200L产品类别:黑白激打
分辨率:600*600dpi(使用HPFastRe
打印速度:22页/分
最大打印:A3
打印能力:50,000页/月
打印字体:103种内置可扩展PCL字体
打印内存:标配32MB,最大内存128MB中国惠普15服务器操作系统软件Windows2008Server中文标准版语言版本:中文版
许可数量:5用户
详细说明:WindowsServer2008Stan
版本类型:标准版中国微软Mircosoft16数据库系统SQLSERVER2008中文标准版语言版本:中文
版本类型:标准版
适用硬件环境:处理器:Intel或兼容处理器
版本号:2008
适用软件环境:MicrosoftWindowsNT中国微软Mircosoft17客户端操作系统软件操作系统WindowsXPProfessional详细型号:XPProSP2
语言版本:简体中文版
版本号:XPProSP2中国微软Mircosoft18杀毒软件瑞星杀毒软件运行环境:Windows2000/XP/2003/Vis
功能模块:木马入侵拦截——网站拦截
详细说明:瑞星全功能安全软件2009基
语言版本:简体中文,繁体中文和英文
防火墙功:有中国瑞星19路由器(内置硬件防火墙)CISCO2801VXR配置:2801SecurityBundleAdvSecurity,64F/256D
DRAM:256MB
接口卡插槽:4个插槽
PN硬件加速(在主板上):DES,3DES,AES128,AES192,和AES256
交流输入电压:100-240VAC,自动调节
工作温度:32-104°F(0-40°C)
工作湿度:10-85%,非冷凝
AIM插槽:双AIM插槽支持多种并发服务,如硬件加速安全、ATM划分和组装(SAR)、压缩和语音留言中国CISCO(思科)110交换机MOXEDS-2088端口工业以太网交换机带有10/100BaseT(X)端口,操作温度-10~60°C
8个/5个10/100M非网管型交换机
100BaseFX(多模,SC/ST接口)
支持IEEE802.3/802.3u/802.3x
弹性电源输入:12~48VDC或18~30VAC中国摩莎MOXA111UP3APCSU5000uxich输出功率容量:3750瓦数/5000VA
最大可配置功率:3750瓦数/5000VA
额定输出电压:230V
输出电压可调范围:可设置为220、230或240输出电压
输出电压失真:满负荷时低于5%
输出频率(与主频率同步):47-53Hz(50Hz标称值),57-63Hz(60Hz标称值)
波峰因数:upto5:1中国APC112机柜IBM42U113投影机(硬质屏)DNPSUPERNOVEA投影仪配置120英寸丹麦DNPSUPERNOVEA强光光学硬幕,正投屏幕。高于比普通正投屏幕2倍亮度、10倍对比度。
屏幕尺寸:120英寸;
宽高比:16:9;
图像面积:2657mm×1494mm;
外部尺寸(包括边框):2808mm×1645mm。丹麦丹麦DNP114控制操作台(5个席位)(1)上部可安装17"显示器,下部柜体内可安装19"标准控制电脑设备
(2)转角柜有30度或45度可供选择。
(3)全烟灰色玻璃屏,整体组合后美观漂亮。
(4)台面板有钢板式或木制可供选择。中国南京南京张弓电器设备有限公司1河南省省直能源实业有限公司HENANSHENGZHINENGYUANSHIYEYOUXIANGONGSI.河南省省直机关郑东新区综合办公楼建筑能耗监测系统技术方案书目录1项目概述 12项目目标与任务 22.1项目目标 22.2项目任务 23设计依据与原则 33.1设计依据 33.2设计规范 33.3设计原则 34建筑能耗监测系统设计方案 54.1电解决方案 54.1.1照明插座用电 54.1.2空调用电 94.1.3动力用电 134.1.4特殊用电 134.2水解决方案 144.2.1方案一 144.2.1方案二 144.3冷热量解决方案 144.4燃气解决方案 154.4.1方案一 164.4.2方案二 164.5数据传输方式解决方案 164.5.1方案一 164.5.2方案二 164.6统网络拓扑图 175系统组成 195.1硬件系统 195.1.1表计配置 195.1.2现场网络 235.1.3监控中心配置 255.2软件系统功能描述 265.2.1基础功能描述 265.2.2个性化功能解决方案 335.3客户赢利 376系统主要设备技术指标 386.1数据采集器 386.1.1采集器简介 386.1.2数据采集器配置工具软件 396.2电力仪表 396.3水表 406.4空调能量表 417系统初步配置清单 428项目实施技术方案 458.1施工前准备工作 458.1.1技术资料准备及设计优化 458.1.2工程材料准备 468.1.3施工场地准备 468.1.4安全、质量措施 468.2通讯线缆敷设流程 468.2.1通讯线缆敷设工艺 468.2.2通讯线缆的终端施工处理 478.2.3设备安装前的检查 488.2.4通讯线缆测试 498.2.5施工中注意的问题 498.3设备调试流程 508.3.1计量设备的调试 508.3.2计算机监控系统调试 509、实施进度及阶段性验收指标 5110、施工详细计划进度表 5211、质量保证与售后服务 5311.1质量保证 5311.2售后服务 5311.3培训 5311.4关于长期提供备品备件和工程文档资料的承诺 5412附录 5512.1照明插座拆分汇总表 5512.2风机盘管拆分汇总表 5912.3强电间AL配电箱仪表分布总表 6312.4强电间AC配电箱仪表分布总表 6512.5卫生间详细分布分布总表 67河南省省直机关郑东新区综合办公楼建筑能耗监测系统技术方案书PAGE611项目概述河南省省直机关郑东新区综合办公楼(原郑东新区管理服务中心),位于郑东新区核心地带。项目总建筑面积约10万平方米,框剪结构,地上12层,地下2层。综合办公大楼主要为省直机关单位提供办公方便,现入住16单位如下:河南省办公厅、河南省发展改革委员会、河南省文化厅、河南省民族事务委员会、河南省统计局、河南省教育厅、国家统计局河南调查总队、省委警卫局、省事管局通讯中心、河南省检察厅、河南省民航发展建设委员会办公室、省工调办、河南省法制办、河南省编办、省政府纠风办、河南省人力资源和社会保障厅。除河南省办公厅暂不考虑外,其他省直机关单位所占建筑面积如下图所示:河南省省直机关郑东新区综合办公楼分布一览表机关单位名称间数房屋坐落使用面积(㎡)河南省发展改革委员会133C、D区1、9、10、11层7237.56河南省文化厅56B区5~11层1612.18河南省民族事务委员会22D、E区6、7层1578.44河南省统计局60D、E区3、8、9、10、11层2876.32河南省教育厅64C、D区7、8层3717.13国家统计局河南调查总队58C、D、E区2、3、5、7层2601.22省委警卫局1B区1层41.6省事管局通讯中心4D、E区1、7层245.2河南省检察厅1B区3层111.2河南省民航发展建设委员会办公室2B区3层62.4省工调办3B区3层83.2河南省法制办29A、B区2层1150.2河南省编办39A区3、4层1615.6省政府纠风办11A、B区4层409.74河南省人力资源和社会保障厅104C、D区4、5、6层5986.67由上图可预测到,有房间会出现共用一个回路的现场,现根据现场统计数据汇总如下交叉房间表:名称交叉房间号交叉房间总数机关单位入住房间总数交叉房间占比照明插座用电A0414~A0417、A0422、A0424~A0428、D0703、D0704、D0734、D0735、D0701、D0702、D0736、D0737、E0810~E0812216133.43%空调用电B0101、B0201、B0304、B0305、B0301、B0302、B0303、A0414~A0417、A0422、A0424~A0428、E0404、E0604、D0703、D0704、D0734、D0735、D0701、D0702、D0736、D0737、E0704、E0908~E0909296134.73%
2项目目标与任务2.1项目目标根据客户需求及国家出台的相关政策,项目目标汇总如下:实现对16个省直机关的办公能耗监测,并按要求将数据汇总上传至河南省能耗监测中心;通过监测平台方便综合办公楼管理人员实时了解建筑物的各项能源消耗情况;建立客观的能源消耗评价体系,为内部考核与费用平摊提供数据基础;落实国家节能减排政策,实现综合办公楼绿色环保。2.2项目任务根据第一章项目概述中的“河南省省直机关郑东新区综合办公楼分布一览表”分析得知,16个省直机关部门在楼层的分布没有统一的规律性,给建立能耗监测系统项目增加了很大的难度,结合公司多年在能耗监测系统工程经验,将本次项目任务细分为如下几个步骤:收集本次项目能耗监测系统所需的相关图纸,;深入现场实地勘察,熟悉现场,并与综合楼相关工作人员进行互动。收集综合办公楼及16个省直机关的相关数据,如:高压配电房进出线分布、各层各区域配电箱分布、每个房间对应的照明插座回路、风机盘管回路、卫生间水管路径、空调机房冷暖管路径、燃气管道路径等;数据与思路整理;科学、合理的回路拆分与逻辑计算;表计最大化性价比的选择与配置;现场设备数据稳定、可靠的传输模式;系统平台的搭建与个制化功能;施工组织设计。
3设计依据与原则建筑能耗监测系统是在住房和城乡建设部制定的《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统》技术规范的出台后完成设计和开发的。因此,设计依据充分、技术标准正确,并且为节能减排提供了预留接口。3.1设计依据《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建设、验收与运行管理规范》《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》3.2设计规范《民用建筑电气设计规范》JGJT16-2008《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006《公用建筑节能设计标准》GB50189-2005《节能监测技术通则》GB15316-94《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994《10kV以下变电所设计规范》GB50053-94《低压配电装置及线路设计规范》GBJ54-83《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-20023.3设计原则技术实现方案必须遵循以下原则:可靠性该系统有稳定、可靠的运行系统。设计时充分考虑了后备以及灾难恢复系统,使整个系统在出现故障时能够提供客户服务,并能很快的排除故障正常运行。可扩展性“系统”设计时按最经济的原则,设计了一个扩展性很强且在扩容升级时浪费最少的系统。系统根据河南省省直机关郑东新区综合办公楼用电系统的结构特性,充分考虑了建筑物及部门组织结构用电特点,构建标准化的用电管理机制和系统结构流程。“系统”构建时具备可在其他楼宇和组织结构使用所应用的可扩展性,便于在其他应用场合推广。开放性该系统设计遵循开放性原则,能够支持多种硬件设备和网络。网络系统、数据库系统和通信枢纽采用标准数据接口,具有与其他信息系统进行数据交换和数据共享的能力,支持用户为实现智能建筑进行后期改造。安全性、可维护性系统对数据的安全性给予高度重视,采取了防范措施防止非法入侵。另外,对外部员工以及调度客户加强权限控制,避免用户能够操作到超越权限的数据。提供系统自恢复功能。实时性、并行性考虑到采集点的数量,系统采用了传输速度快的网络设计,保证信息数据的及时有效;同时系统避免采用轮巡的方式进行点点操作,系统具备自动并行数据上传和对多个远程采集点并行数据获取的功能。适应性软件系统具有良好的适应性,以适应用户管理模式改变的需要。经济性在满足功能需求的前提下提高经济性,充分考虑降低初期建设投资、运行费用和维护费用。
4建筑能耗监测系统设计方案河南省省直机关郑东新区综合办公楼建筑能耗主要包括电、水、空调、燃气。其中电量分为4项分项进行计量,包括照明插座用电、空调用电、动力用电和特殊用电;水计量提供两种方案:a、采用市政进水管配置总表计,大楼内按卫生间为单位进行计量,b、只计量市政进水管数据;冷热量采用对总进量进行能量计量;燃气计量提供两种方案:a、采用对各餐厅厨房进管道进行计量,b、通过人工采集方式输入能耗平台。4.1电解决方案4.1.1照明插座用电照明插座用电是指建筑物主要功能区域的照明、插座等室内设备用电的总称。照明插座用电包括照明和插座用电、走廊和应急照明用电,共2个子项。照明和插座用电是指建筑物主要功能区域的照明灯具和从插座的室内设备,如计算机等办公设备。走廊和应急照明是指建筑物的公共区域灯具,如走廊,卫生间等的公共照明设备。结合现场勘查结果,现提出相应照明插座回路拆分解决方案,结合“省政府纠风办”(备注:省政府纠风办是大楼机关单位中非常典型例子,特点:其与有自己独立回路的部分,又有交叉的部分,并且所占的面积相对中等偏下)照明插座拆分回路做讲解:根据大楼管理处提供的资料“省政府纠风办”所在楼层分布如下:单位房间数量房间编号省政府纠风办5A0418~A0422省政府纠风办6B0401~B0406现场勘查结果如下图1所示:图1房间分布图结合照明回路图如下图2:图2照明插座回路走线图照明插座回路局部放大图:图3A0424~A0422房间图图4A0418~A0421房间图图5B0401~B0406房间图拆分方法:首先看图1、2,了解“省政府纠风办”办公房间在图纸上相应的区域,接着对其局部照明回路进行分析与拆分,如图3A0424~A0422房间图,在此图中“省政府纠风办”办公房间只占一间A0422,但从配电箱回路出来的是一回总线B4AL6,那如何实现性价比最高的拆分方法呢?我们提供两种解决方案如下表所示:比较项 序号解决方案1解决方案2方案描述在总回路B4AL6下面增加3个支路,到各个房间的进线,并在各支路进线上添加一块表计分析房间用途性质,若同为办公用途,在总回路B4AL6上配置一块表计,根据各个房间所占面积变比,对回路总计量进行软件计算费用成本需要重新开槽、布线辅材及人力成本,并增加三块表计的成本增加一块表计的成本,工程师编写计算公式施工难度难简单结合上面表格对表分析,我们推荐使用后面这种解决方案,其优点:易实施、成本低。图4、图5回路相对比较简单,每个配电箱出现回路都属于“省政府纠风办”的范畴,只需对各个回路增加表计进行数据采集,然后数据累计求和。省政府纠风办照明插座用电拆分表如下表所示:单位房间数量房间编号照明插座省政府纠风办5A0418~A0422B4AL12、B4AL11、B4AL13、B4AL9、B4AL6*1/3省政府纠风办6B0401~B0406B4AL7、B4AL8省政府纠风办照明插座用电量计算方案如下:省政府纠风办照明插座用电量=房间回路累计总合(B4AL6*1/3+B4AL7+B4AL8+B4AL9+B4AL11+B4AL12+B4AL13)+公共照明插座用电量平摊部分[(省政府纠风办4层A区占地面积/4层A区机关单位占地面积总和)*4层A区公共照明插座用电量+(省政府纠风办4层B区占地面积/4层B区机关单位占地面积总和)*4层B区公共照明插座用电量+其他(如室外景观照明分摊部分等)]此方案优势:省政府纠风办照明插座用电量主要由省政府纠风办办公房间照明插座用电量与公共照明插座用电量平摊部分组成。房间照明插座用电量依据房间对应的的回路计量量汇总求和,此部分的在交叉回路B4AL6*1/3(即A0422房间),房间照明插座用电量误差最大值为1/11(不超过10%);公共照明插座用电量按照机关单位所楼层区域占地面积比进行计算,此种计算方式,把公共面积范围缩小到最小单元(即楼层区域)。其优点:第一,降低投资成本。第二,最大化降低误差。其他部分照明插座用电量,例如办公大楼景观照明、应急照明(用电量极少)等等,均通过按照单位面积所占大楼所有机关单位的面积比进行核算,最终实现大楼照明插座用电量精确平摊到各单位。第三,从机关单位的心理角度分析,基本可以理解,并最终得到各单位的一致认可。4.1.2空调用电空调用电是为建筑物提供空调、采暖服务的设备用电的统称。河南省省直机关郑东新区综合办公楼建筑能耗空调用电包括冷热站用电、空调末端用电,共2个子项。冷热站是空调系统中制备、输配冷量的设备总称。常见的系统主要包括冷水机组、冷冻泵(一次冷冻泵、二次冷冻泵、冷冻水加压泵等)、冷却泵、冷却塔风机等和冬季有采暖循环泵(采暖系统中输配热量的水泵;对于采用外部热源、通过板换供热的建筑,仅包括板换二次泵;对于采用自备锅炉的,包括一、二次泵)。本工程中冷热站为冷水机组、外部热源热交换,此部分电由变电站低压回路主干线直接接入,故数据可从低压出线柜电度仪表上直接读取,然后进行汇总相加即可。空调末端是指可单独测量的所有空调系统末端,包括全空气机组、新风机组、空调区域的排风机组、风机盘管和分体式空调器等。本工程中空调末端为风机盘管。结合现场勘查结果,现提出相应风机盘管用电拆分解决方案,本次同样结合“省政府纠风办”风机盘管用电分回路做讲解:结合风机盘管用电回路如下图6:图6风机盘管用电回路结合风机盘管用电回路局部放大图:图7A0428~A0422房间图8A0418~A0421房间图9B0401~B0406房间拆分方法:首先看图1、2,了解“省政府纠风办”办公房间在图纸上相应的区域,接着对其局部照明回路进行分析与拆分,如图7A0428~A0422房间图,在此图中“省政府纠风办”办公房间只占一间A0422,但从AC配电箱回路出来的是一回总线WL5,那如何实现性价比最高的拆分方法呢?我们提供两种解决方案如下表所示:比较项 序号方法1方法2方案描述每个风机盘管进线端添加一块表计分析房间用途性质,若同为办公用途,在总回路B4AC-WL5上配置一块表计,根据各个房间所占面积变比,对回路进行软件计算费用成本增加7块表计的成本、调试费用及通讯线费用增加一块表计的成本,工程师编写计算公式施工难度一般无结合上面表格对表分析,我们推荐使用后面这种解决方案,其优点:易实施、成本低。图8、图9回路相对比较简单,每个AC配电箱出线回路都属于“省政府纠风办”的范畴,只需对各个回路增加表计进行数据采集,然后数据累计求和。省政府纠风办风机盘管用电拆分表如下表所示:单位房间数量房间编号空调用电省政府纠风办5A0418~A0422B4AC-WL3,B4AC-WL6*2/3,B4AC-WL5*1/7省政府纠风办6B0401~B0406B4AC-WL2,B4AC-WL1*2/3省政府纠风办风机盘管用电量如下:省政府纠风办风机盘管用电量=房间回路风机盘管用电量累计总合(B4AC-WL1*2/3+B4AC-WL2+B4AC-WL3+B4AC-WL5*1/7+B4AC-WL6*2/3)+公共风机盘管用电量平摊部分[(省政府纠风办4层A区占地面积/4层A区机关单位占地面积总和)*4层A区风机盘管用电量+(省政府纠风办4层B区占地面积/4层B区机关单位占地面积总和)*4层B区公共风机盘管用电量+其他)]备注:根据制冷机组的开启时间与暖气供应时间,软件把省政府纠风办风机盘管用电量分成两个部分:1、省政府纠风办风机盘管供冷用电量,1、省政府纠风办风机盘管供热用电量。以备空调其他用电及冷热量平摊计算参数用。此方案优势:省政府纠风办风机盘管用电量主要由省政府纠风办办公房间照明插座用电量与公共照明插座用电量平摊部分组成。房间风机盘管用电量依据房间对应的的回路计量量汇总求和,此部分的在交叉回路B4AC-WL5*1/7(即A0422房间)、B4AC-WL6*2/3(去除A0417房间)、B4AC-WL1*2/3,房间风机盘管用电量误差最大值为2/11(不超过18.2%),因4层B区均为省政府纠风办,故B4AC-WL1*2/3部分不存在误差的问题);公共风机盘管用电量按照机关单位所楼层区域占地面积比进行计算,此种计算方式,把公共面积范围缩小到最小单元(即楼层区域)。其优点:第一,降低投资成本;第二,最大化降低误差。第三,从机关单位的心理角度分析,基本可以理解,并最终得到各单位的一致认可。第四,为空调其他用电及冷热量平摊提供了可靠的参数。省政府纠风办空调其他用电量平摊如下:省政府纠风办供冷用电量=(变频冷冻水泵用电+冷却水泵用电+冷离心式冷水机组用电+冷却塔风机用电+变频补水泵+其他)*(省政府纠风办风机盘管用电量/省直机关单位总风机盘管用电量)省政府纠风办供热用电量=(板式热交换器+变频空调热水泵+变频补水泵+其他)*(省政府纠风办风机盘管用电量/省直机关单位总风机盘管用电量)省政府纠风办卫生间供热用电量=(卫生间采暖热水泵用电+其他)*(省政府纠风办占地面积/省直机关单位总占地面积)此方案优势:1、降低平摊的误差率。2、平摊的方案合情合理。省政府纠风办空调用电总和如下:省政府纠风办空调用电总和=省政府纠风办风机盘管用电量+省政府纠风办供冷用电量+省政府纠风办供热用电量+省政府纠风办卫生间供热用电量4.1.3动力用电动力用电是集中提供各种动力服务(包括电梯、非空调区域通风、生活热水、自来水加压、排污等)的设备(不包括空调采暖系统设备)用电的统称。动力用电包括电梯用电、水泵用电、通风机用电,共3个子项。本工程动力包括:电梯用电、水泵用电、通风机用电。此部分电由变电站低压回路主干线直接接入,故数据可从低压出线柜电度仪表上直接读取,然后进行汇总相加即可。省政府纠风办动力用电总和如下:省政府纠风办动力用电总和=(电梯用电+水泵用电+通风机用电+其他)*(省政府纠风办占地面积/省直机关单位总占地面积)此方案优势:1、降低平摊的误差率。2、平摊的方案合情合理。4.1.4特殊用电特殊区域用电是指不属于建筑物常规功能的用电设备的耗电量,特殊用电的特点是能耗密度高、占总电耗比重大的用电区域及设备。特殊用电包括信息中心、洗衣房、厨房餐厅、游泳池、健身房或其它特殊用电。本工程特殊用电包括:厨房餐厅、报告厅、安防中心用电、托管机房、应急指挥中心用电。此部分电由变电站低压回路主干线直接接入,故数据可从低压出线柜电度仪表上直接读取,然后进行汇总相加即可。因此部分电都是有一个回路直接提供,所以在此我们根据客户需求灵活变动:1、是否独立收费?2、平摊到各家机关单位?若是平摊到各个单位均按各单位办公面积所占比进行核算。此方案优势:1、平摊的方案合情合理。4.2水解决方案4.2.1方案一因大楼办公主要用水部分在楼层卫生间,对每个卫生间安装表计,主要目的1、实现计量统计单元的最小值,保证数据的准确性,2、实现对水管泄漏等问题的报警。现场虽然市政进水管部分已安装了计量表计,但不带数据远传功能,所以我们相应给其配置带通讯的远传表计。省政府纠风办用水总和如下:省政府纠风办用水总和=省政府纠风办用水【(省政府纠风办占地面积/省直机关单位总占地面积)*4层A区卫生间用水量+省政府纠风办4层B区占地面积/4层B区机关单位占地面积总和)*4层B区卫生间用水量】+其他公共用水平摊部分【(市政进水量总和-所有省直机关单位办公用水)*(省政府纠风办占地面积/所有机关单位占地面积总和)】方案优点:1、按层按区进行了合理的分配,降低平摊误差。2、实现对水管泄漏问题报警,方便后期维护便捷。3、对机关单位收水费有确凿的依据。4.2.1方案二在市政进水管部分后面安装带通讯的远传表计。省政府纠风办用水总和如下:省政府纠风办用水总和=市政进水量总和*(省政府纠风办占地面积/所有机关单位占地面积总和)方案优点:1、降低投资成本。4.3冷热量解决方案本项目冷热量主要包括三个部分:1、风机盘管冷量,2、风机盘管热量,3、卫生间暖量,所以针对冷热量我们考虑对三个支路的总进线量进行计量。省政府纠风办用冷量如下:省政府纠风办用冷量=风机盘管总冷量*(省政府纠风办风机盘管用冷电量/省直机关单位总风机盘管用冷电量)省政府纠风办用热量如下:省政府纠风办用热量=风机盘管总热量*(省政府纠风办风机盘管用热电量/省直机关单位总风机盘管用热电量)省政府纠风办卫生间暖量如下:省政府纠风办卫生间暖量=卫生间总暖量*(省政府纠风办占地面积/所有机关单位占地面积总和)省政府纠风办冷热量总和如下:省政府纠风办冷热量总和=省政府纠风办用冷+省政府纠风办用热量+省政府纠风办卫生间暖量方案优点:1、结合了空调用电部分采集的可靠数据。2、降低投资成本。3、降低平摊的误差率。4.4燃气解决方案现场实地考察,燃气公司在燃气进线总管未安装计量设备,而是在综合办公楼负一层各个厨房安装了分户表,如下图10所示(备注:3个箱子为压力流量控制箱):图10现场燃气总进线管道图下图11为分户到厨房的燃气表箱图:图11分户到厨房的燃气表箱图4.4.1方案一对厨房各进线管安装远传燃气表,实现对数据的实时监测。然后进行数据汇总分析、排名。其优点:1、能对燃气数据进行实时测量。2、降低人力成本。4.4.2方案二根据燃气公司每月抄表的记录,采用人工输入方式,把数据记录到能耗数据库。其优点:1、无投资成本。4.5数据传输方式解决方案数据的传输稳定与可靠决定了数据传输的质量,先针对综合办公楼的现场勘查情况如下:A区、F区(即E区南半部分)靠近消防控制室,直接数据线接入即可。B区、C区、D区、E区、负二层低压配电房离消防控制室距离比较远,需通过光纤传输。先针对以上现场实况提供以下两种数据传输解决方案:4.5.1方案一采用弱电房的原有冗余的以太网口进行传输。优点:节省线缆成本及铺设费用。缺点:局域网安全性不高。4.5.2方案二这对现场距离比较远的区域,采用铺设专用通信光纤传输。优点:保证数据传输的可靠、安全性。缺点:增加投资成本及施工工作量。4.6统网络拓扑图PAGE3PAGE如上图所示,NTS-BECM建筑能耗监测系统主要是对现场的用水、用电、空调等设备加装计量装置,对能耗量进行实时测量,包括有电力仪表、水表、能量表等等,经数据采集器将数据上传给数据中转站和上级数据中心,包括省/市级数据中心、也可上传到国家级数据中心,对数据进行存储、展示,并将超出国家标准用量的能耗数据所对应的能耗种类采取相应措施实行节能降耗处理。整个建筑能耗监测系统解决方案主要由三层组成:设备层、网络层、监控层。设备层设备层仪表负责采集系统需要的数据,并对原始数据进行预处理,然后等待系统查询上送,将相应数据上送至数据采集器;常见的仪表主要有:水表、电表、能量表等。网络层由通讯总线和数据采集器组成,数据采集器与监控系统相独立,采用基于嵌入式的平台,能与现场各种智能仪表通讯;同时也提供远传功能,能够向两个及以上的数据中心收发数据。通讯总线对智能仪表采用总线RS-485,以总线方式组成分布式结构,便于扩充和维护;与监控系统的通讯采用以太网方式。已内置当前常用的协议,通过简单的设置即可应用;同时,软件已为协议扩充搭好了框架,适应不同厂家的特殊协议。本项目网络层传输方式参照数据传输方式解决方案中最终确认的方案实施。监控层:监控系统由工业微机组成,由数据中心和web服务器构成,具备以下功能,并能根据客户的要求,增加特殊的模块。能耗数据采集数据分类与汇总数据统计数据分析数据展示实时监测数据远传
5系统组成NTS-BECM建筑能耗监测系统由软、硬件两部分组成。硬件部分主要是由用户表计(电表、水表、能量表等)、数据采集器、网络交换机、路由器、防火墙、数据中心服务器、能耗数据采集工作站及其他一些网络设备构成。软件部分主要是由数据采集系统、数据处理系统、数据展示系统、数据上传及接收系统、基础信息维护系统构成。5.1硬件系统本工程系统硬件组成包括:用户表计(电表、水表、能量表等)、数据采集器、网络交换机、能耗数据采集工作站及光纤传输附件等设备。5.1.1表计配置表计的配置原则是:各种能源计量装置的配置需满足建设部的能耗分类/分项计量要求;尽可能计量到大功率设备,如冷冻机组、各类水泵、风机等,以便对节能改造提供尽可能完善的能耗依据;结合软件技术,通过合并同类项及推算方式,尽可能少配置计量装置。电表的配置本工程能耗监测系统对用电设备的计量范围是综合楼16个机关单位。其中地下室配电房前期已配置了我公司NTS-230系列多能仪表及NTS-8691电力仪表,楼层根据第四章拆分汇总表中需要的回路配置相应的表计,大于80A的我们采用NTS-135网络电力仪表,小于80A的根据单项及三项采用NTS-210GS或NTS-230GS。详细配置如下:序号设备名称规格型号数量单位1单项电子式电能表NTS-210GS200台2三相四线电子式电能表NTS-230GS108台3网络电力仪表NTS-13559台4互感器200/590台5互感器150/587台为提高项目的性价比,对设备的脉冲采集模块做了合理的分配,见下表:楼层强电间NTS-210GSNTS-230GSNTS-135200/5互感器150/5互感器单位设备汇总NTS-210GC0FA区011305`0FB区0023380FC区0113050FD区0110350FE区0200020FF区0100011FA区0110351FB区11103611FC区701031111FD区0010341FE区0200021FF区0100012FA区40103812FB区11103612FC区661031622FD区40103812FE区0113052FF区0100013FA区40130813FB区511301013FC区851301713FD区40103813FE区0110353FF区10000114FA区22130814FB区921301524FC区861301824FD区40103814FE区11103614FF区0000005FA区0113055FB区20130615FC区761301715FD区601031015FE区41103915FF区10000116FA区0110356FB区20130616FC区761301726FD区741031526FE区11103616FF区0000007FA区0110357FB区20130617FC区761301727FD区741031527FE区511031017FF区10000118FA区0113058FB区20130618FC区851301728FD区601031018FE区12000318FF区21000319FA区0113059FB区20130619FC区851301729FD区601031019FE区12000319FF区110002110FA区01130510FB区201306110FC区8513017210FD区6010310110FE区120003110FF区110002111FA区01130511FB区201306111FC区7313014211FD区6010310111FE区120003111FF区110002112FA区01103512FB区01103512FC区01103512FD区01130512FE区00000012FF区000000统计20010859908761备注:表中打红部分均采用RS485通信接
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