校园-医院-汽车等数字化能耗监测能源监管系统工程建设方案合集（3套方案）

安徽工程大学校园数字化能源监管系统一期工程建设方案目录1 概述 32 编制依据 33 工程概况 43.1 建筑基本信息和使用情况 43.2 供电情况 53.3 供水情况 93.4 燃气情况 103.5 网络情况 103.6 分户计量及监控需求 104 系统方案设计 104.1 建设目标 104.2 设计思路 114.3 表计配置 114.3.1电表的配置 114.3.2水表的配置 124.4 现场网络 124.4.1 概况 124.4.2 子网配置原则及划分 134.4.3 现场子网设备配置 144.5 系统结构 184.5.1 主干通信网络 184.5.2 监管中心 194.6 系统技术选择 204.7 系统技术指标 214.8 系统先进性分析 224.9 系统软件 225 能源监管系统功能（以西华大学为例） 245.1 校园网络拓扑结构 245.2 分类分项分户计量 255.3 用能诊断 285.4 电能质量监测 305.5 节能控制 335.5.1 对校区内电开水炉、路灯、空调系统等进行节能控制 335.5.2 对教室照明进行节能控制 345.5.3 对公共建筑房间内分体空调、饮水机、室内照明的控制 345.6 分户用电监控 355.8 数据显示及报表功能 365.9 系统网管和报警 425.10 结论 426 主要设备清单和技术指标 436.1 关键设备技术指标 436.1.1 智能服务器 436.1.2 数据库服务器 446.1.3 工作站 446.1.6 多功能电力监控终端 456.1.7 LH-EMT100能源管理终端 6.1.10 远传水表 466.2 主要设备清单 47安徽工程大学校园数字化能源监管系统一期工程建设方案概述随着我国经济的高速发展，建筑能耗,特别是国家机关办公建筑和大型公共建筑高耗能的问题日益突出。学校作为大型公共机构建筑的重要组成部分之一，其特点是占地面积大，建筑物种类及数量多，校园供配电系统及自来水管网、热网面广、量大。目前校园的能耗、水耗抄表数据不完整、不全面，造成管理不到位、能源利用存在浪费现象。为了确保校园正常教学与科研的能源需求及科学管理且实现有效节能，很有必要建立能源远程监控与管理系统、掌握校园建筑能耗的实时数据、对校园各种能源系统进行分布式监控与集中管理。在安徽工程大学建立的校园建筑能源监管系统可实现校园用能的实时在线分类、分项、分户监测及自动化监控和节能控制、能耗数据自动采集与存贮、数据统计与分析、数据远程传输和数据显示打印、发布等，使学校能源管理部门对能源系统进行有效的监控与管理；为校园节能降耗研究、设计与改（建）造提供参考数据；对已实施节能改造的建筑提供节能效果真实数据。编制依据本技术方案编制依据和规范有：《高等学校节约型校园建设管理与技术导则》《高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则》《高等学校校园建筑节能监管系统运行管理技术导则》《高等学校校园建筑能耗统计审计公示办法》《高等学校校园设施节能运行管理办法》《节能监测技术通则》GB/T15316-1994；《公共机构节能条例》中华人民共和国国务院令；《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设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软件开发指导说明书》中附件1、2的要求；《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、分项能耗数据采集、分项能耗数据传输技术导则以及系统建设、验收与运行管理规范》；《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000；《控制网络LONWORKS技术规范第1部分：协议规范》GB/Z20177.1-2006；《控制网络LONWORKS技术规范第2部分：电力线信道规范》GB/Z20177.2-2006；《控制网络LONWORKS技术规范第3部分：自由拓扑双绞线信道规范》GB/Z20177.3-2006；《控制网络LONWORKS技术规范第4部分：基于隧道技术在IP信道上传输控制网络协议的规范》GB/Z20177.4-2006；《电能计量装置技术管理规程》DL/T448—2000；《电子远传水表》CJ/T224-2006；工程概况安徽工程大学校园校园占地1400余亩，房屋建筑总面积460000㎡，在校师生23000余人。建筑基本信息和使用情况学校公共建筑有教学办公楼10幢，学生宿舍32幢，综合实验楼8幢及食堂、活动中心等辅助用房。用能主要为水、电、气。建筑信息平面图如下：校区平面图供电情况目前校园采用7个变配电站给园区不同的区域供电，共配置7台10千伏干式变压器，其中2台箱式变压器，总容量为6030KVA。详细如下表：变电站及变压器情况序号名称变压器容量供电区域回路数量备注1老电房630KVA142总电房800KVAB\D座综合实验楼4分项\总3学宿箱变1000KVA学生宿舍4教宿箱变1000KVA教工宿舍5东区配电房800KVA东区供电6师生活动中心配电房1000KVA活动中心、体育馆等147A座配电房800KVAA座教学实验楼38各配电房供配电系统示意图如下：A座配电室系统示意图B\D座配电室系统示意图老电房配电室系统示意图活动中心配电房系统图总电房系统图其中学生宿舍区和教工宿舍区的供电分别由学宿箱变和教宿箱变供电，供电系统图省略。电监控：所有变电所低压总进线监测实现全校用电总量计量；实现全校各幢大楼用电总计量和各学院、各部门用电分户计量，系统子网覆盖各楼，为二期实现各房间分项计量作准备；变电所及各建筑计量均采用多功能智能远传电表，采集包括三相电流、三相电压、有功功率、无功功率等在内的相关电力参数方便用能分析；各变电所和各幢大楼数据实时远传至能源管理中心（暂定在A座一楼）。安徽工程大学校区电能监测与控制监测点如下表：序号配电房/建筑名称电能监测、监控点位备注（电表安装位置及方式）配电房电力监测（61点位）1总电房5出线回路；开孔安装2老电房16出线回路；开孔安装3A座配电房4出线回路；开孔安装4B座配电房6出线回路；开孔安装5D座配电房6出线回路；开孔安装6活动中心配电房13出线回路；开孔安装7学生宿舍箱变1开孔安装8教工宿舍箱变1开孔安装9东区配电房4开孔安装10其他4单体建筑电力监测、监控（48点位）11号教学楼1-2层建工学院办公室2楼层配电箱29号教学楼部分为人文学院、外语学院办公室2楼层配电箱3工程训练中心工作室15室内，遥控47号教学楼艺术学院151#-10#教学楼（1、5、6、9教学楼在变电所计量）36电气、1#、2#27食堂、餐厅、面包房、食堂、地下超市、理发室、集体宿舍等138三个银行、体育学院、小学等10供水情况安徽工程大学有1路市政总进水，供水管网遍及校园各个区域，目前的水系统管道设备老化现象严重，跑冒滴漏现象时常出现。区域供水表为二级水表，而各建筑进水水表为二级或三级水表。详细的水表统计如下表所示：总表地点规格控制范围数量备注中门DN200全校1装传感器DN200全校1二级表地点规格控制范围数量教工区总表DN3001装传感器专家楼总表DN1501234教\ABD座总表DN10014号学宿北总表DN150环河北及东区1其他DN2002三级表地点规格控制范围数量小学\幼儿园总DN1001ABD座DN200111学宿西南DN200男9-10；女1-5111学宿南DN200南12-16113学宿东DN200活动中心、训练中心、5-9教、7学宿等1三食堂西DN200三食堂、四食堂、第二学浴等1图北DN2001四级表地点规格控制范围数量18学宿东DN20019-25学宿、5食堂1单体建筑规格控制范围数量学生宿舍DN10032教学楼DN1009办公实验楼DN10010食堂DN1007四食堂（室内）DN2011室内更换浴室DN803开水房DN1002教工单身公寓DN403其他DN1007合计100燃气情况学校用气点均为食堂和开水房等，所有用气单位均由市政用气直接供给，根据学校现阶段对能源监管系统的功能需求，本方案对燃气消耗的监管暂不作要求。网络情况学校的校园网目前配置比较完善，各校区各建筑都集成在同一网络中。校园网数据传输光纤已分布校内每一幢楼和每一个需要数据传输的地方。这一校园网的建设完成为本次建筑节能监管系统的数据网关与数据中转站及数据服务器之间的数据传输创造了必要的条件。分户计量及监控需求3.6.1共用建筑楼内用电分户计量需求情况：1、1号教学楼1-2层为建工学院办公室，装表计量；2、9号教学楼部分为人文学院、外语学院办公室，装2块表，分户计量；3、工程训练中心有15个教师工作室，已装表，需分户远程控制用电情况；4、B座有两个学院（机械工程学院，计算机学院），装3块表，分户计量；5、D座有三个学院（管理工程学院，纺织工程学院，机电学院），分别装表3块；单独计量。6、图书馆南北楼分别装1块电表；7、7号教学楼为艺术学院办公，装1个总电表计量；8、其它教学楼、办公楼、实验楼、食堂、浴室、开水房等校舍各装1个总电表。系统方案设计建设目标安徽工程大学校园建筑能源监管系统建设采用本公司先进的分布式能源监管系统技术，总体目标为：各种建筑能耗实时分类/分项/分户/精确计量，计量数据远程传输，数据采集与存贮，数据统计与分析，数据发布与远传；为学校、科研单位、设计与工程实施单位的节能研究、设计与建设（改造）提供参考或决策依据；为建筑能耗统计、审计、监管与执法部门提供准确能耗数据；为建筑能源管理部门提供决策依据。以实时监测能源数据为依据，为学校的能源利用诊断、能源质量监测、能源账单核对、节能控制、节能潜力分析、节能效果验证、能源调度、保障健康与舒适环境、提高节能意识等提供有效手段，节能监控、监测实现有效节能，并提高校园能源的自动化管理水平。构建校园能耗监测总体框架，满足初步阶段对能源监管的整体需求，并为未来能源监管系统的扩充打下基础。设计思路本系统具体设计思路概括如下：本系统的整体方案设计是充分利用校园已有网络资源，采用具有国际先进水平的分布式控制网络系统技术，通过校园主干网与LonWorks分布式控制网络的无缝连接构建现代化校园建筑能源监管系统；实现校园水、电分类总计量。用电总计通过各变压器低压总出线累加实现；通过在配电室或建筑楼层出线回路安装表计实现分户计量；重点建筑实现根据楼层分布通过楼层计量实现各单位分户计量，其余的教学楼、办公楼和实验楼实现建筑总计量；家属区仅仅在箱变计量总用电；学生宿舍用电一方面通过各变电所的学生宿舍区用电回路累加获得总用电，另一方面由软件通过网络直接在现有控电系统内获取各宿舍用电详细数据，该工作需要学校协调相关厂家开放数据接口；用水总计及各建筑用水计量通过对现有表计改造或加装新的远传智能水表，远程采集获得；系统软件采用B/S架构与C/S架构有机结合的方式，用B/S架构的软件实现数据查询的需求，用C/S架构的软件实现系统的能源实时监控功能。表计配置4.3.1电表的配置电表配置原则为：一．电能总计量在每个配电房变压器低压总出线回路上安装PM100D多功能电力监控终端（电表）；对单体建筑总用电计量原则上在配电室低压出线回路上安装表计，如单个出回路中含多个建筑，无法分开，则在建筑的配电室低压总进线端安装电表。通过软件处理，得到学校的实时总用电量和各单体建筑总用电数据。二．所有电表均采用多功能智能电表，采集包括电流、电压、有功功率、无功功率、功率因素等在内的相关电力参数方便用能分析。4.3.2水表的配置安徽工程大学现有的机械水表多数使用年限过长，老化且计量不准确，本方案将其更换为带远传接口的智能水表，共需配置100台，以获得整个校园总的用水数据和各不同建筑单独的用水数据。对采集的用水量数据进行平衡计算和定期增量分析，当某个表计出现异常时，系统立即报警。通过水表的智能接口读取数据，并通过数据线将智能水表接入到现场子网。现场网络概况本系统现场采用Lonworks双绞线控制网络，具有拓扑结构灵活、传输介质和方式多样、传输速度快、抗干扰能力强等优点，而且Lonworks现场网络采用了P-CSMA/CD技术可实时通信、网络的LONTALK通信协议符合国际标准可真正实现产品的互换性、网络极容易扩充、修改和维护，此外LonWorks网络与Internet无缝连接，可以实现远程监控与远程操作。现场网络由智能网络控制器、各类智能表计、智能网关（用于连接第三方智能表计）等组成；其中现场网络中的智能网络控制器为美国埃施朗公司的i.LONSmartServer，执行LonWorks现场控制网络至以太网的路由功能，向上通过系统通讯主干网与中心系统服务器进行通信，向下通过双绞线与现场子网各终端设备进行通信，完成终端设备的数据采集和转发，实现遥测、遥控等功能，同时起到协议规约转换作用；能够自动检测10/100MbpsEthernet网络，支持各种串口/网络通信规约，通过UL认证。典型的单个现场监测子网结构示意图如下所示：电力监控终端电力监控终端数据采集器网关LonWorks双绞线网络控制器智能水表智能燃气表电力监控终端以太网照明智能监控终端能源管理终端网关现场网络中的智能网关NLA-GW100由江苏联宏自动化系统工程有限公司自主研发,是集接口转换及定时时钟于一体的智能型网关，可方便的将带RS232、RS485、RS422接口的设备接入到LonWorks网络。子网配置原则及划分子网配置根据被监测设备所在的物理位置和该位置区域内需监测的现有设备及未来将安装并监测设备数量来配置，在需监测设备较为集中或地理位置较为独立或具有通讯网络条件或未来扩充的需要的区域，为有利系统运行和布线施工等因素，都要布置单独的现场监测子网。安徽工程大学能源监管系统监测子网涵盖了整个校区建筑的水电监管，区域面积大，又要考虑未来系统扩从方便。根据以上原则，安徽工程大学能源监管系统现场监测子网共分成19个，如下表：序号名称范围备注11号教学楼子网1号教学楼内及附近水22号教学楼子网2号教学楼内及附近水33号教学楼子网3号教学楼内及附近水44号教学楼子网4号教学楼内及附近水51号实验楼子网1号实验楼内及附近水老电房接入62号实验楼子网2号实验楼子内及附近水7图书馆子网图书馆内及周边8A座教学实验楼子网楼内及附近A座配电室接入9B座教学实验楼子网楼内及附近总电房接入10D座教学实验楼子网楼内及附近11一食堂子网楼内及附近建筑学宿箱变接入123学宿子网6栋男生宿舍（操场西）13女宿舍子网女生宿舍14北宿舍子网北边6栋宿舍及2栋研159宿舍子网三食堂及西2栋宿舍16活动中心子网活动中心配电室17东区北宿舍子网4栋宿舍18东区中部教学楼子网5栋教学办公楼19东区学生宿舍楼子网5栋学生宿舍楼现场监测子网划分平面示意图如下：现场子网设备配置老电房配表老电房共有15个低压出线回路，1路低压总进线。在每个回路都配置1块电表，监测总电量和各出线回路所对应的建筑用电量，共配置16块电表。电表的通讯端口通过双绞线并接，连到所在子网的网络控制器上。监测原理如下：配表图如下：总电房总电房主要为B座、D座教学实验楼供电，共有4个出线回路，照明与动力分项供电。每个出线回路配置1块电表，变压器低压总出线配置1块，共配置5块电表。电表的通讯端口通过双绞线并接，连到所在子网的网络控制器上。监测原理同上，配表系统示意如下图：A座配电房A座配电房有1个变压器，42路低压出线，为本座供电。因该楼已安装智能控电系统，本次只安装4块电表。总表1块，生化学院办公、科技处实验室3块。电表的通讯端口通过双绞线并接，连到所在子网的网络控制器上。B(D)座配电房B座和D座配电房供电方式相同，都有25个低压出线回路，出线回路配置相似。以B座为例，B座配电室由总电房提供1路照明和1路动力低压总进线，在照明和动力出线回路上都配置1块电表，备用及室外泛光回路不配，用电量可通过总进线与出线电量相减获得。共需配置6块电表监测本座各学院分户用电。电表的通讯端口通过双绞线并接，连到所在子网的网络控制器上。师生活动中心配电房该配电房共配置13块电表，具体配表系统如下图所示：教工宿舍、学生宿舍、东区配电房教工宿舍区用电在教工箱变上安装1块智能电表采集总电量。学生宿舍区用电在学生箱变上安装1块智能电表采集总电量。东区用电在东区配电房安装1块智能电表采集总电量，1块计量第五食堂用电，同时预留2块为即将建设的学生浴室和开水房使用，1块为基建用电计量。智能水表配置安徽工程大学现有的机械水表多数使用年限过长，老化且计量不准确，本方案将其更换为带远传接口的智能水表，共需配置共有100台。水表监测不设置专门的监测子网，每块智能水表的数据线和电源线就近接入现场子网，根据现场布线施工的难易综合考虑接入哪个子网。系统接入示意图如下：系统结构安徽工程大学能源管理系统采用先进的、安全可靠的、具有自主知识产权的“分布式高速实时控制网络”核心技术和关键产品构建，系统由监管中心、主干通信网络、现场监控网络、各种智能计量装置、智能网关（用于连接第三方智能计量装置）等组成。整体系统结构图一：整体系统结构图二：主干通信网络学校本身的校园网已经覆盖到了校园内的每一栋大楼，因此只需有效利用现有的校园网就可以达到能源数据的传输目的，减少了工程造价，同时给施工带来了极大地方便。监管中心校园能耗监管中心可以设置在校园内任何可接入网络的地方，监控系统的设备安装后，应保证系统设备的正常运行，保证显示的直观与清晰，且在操作员正常工作时，具有足够的亮度。监控中心按GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》执行。控制室门窗结构应严实，能有效隔音、隔热；内侧加装窗帘监控中心环境要求：温度：15～25℃；湿度：30～70％；照明：房间照明光线均匀柔和，平均照度为300lx；接地要求：监控中心综合接地电阻≤1Ω。监管中心硬件配置1台监控工作站；1台数据库服务器；1套大屏幕显示设备；1台打印机；UPS电源。监管中心软件配置LH-1000建筑能源自动化监测和监管系统软件；MSSQLServer2008数据库软件。显示设备选择工程投影机配电动幕布。投影机投影机选用主要指标如下：投影机技术 ：DLP；技术类型及规格：0.65英寸Dmd芯片；投影机亮度 ：4000流明；标准分辨率 ：1920×1080；对比度：40000:1；投影镜头：手动聚焦/手动变焦镜头投影尺寸：20-300英寸；投影距离：1.0-10.0m；屏幕比例：16:9（兼容4:3）；调整功能：自动梯形失真校正；输入输出：输入:HDMI×2、VGA×2、DVI×1、复合视频输入×1、S视频输入×1、音频输入×2、色差×1；输出:音频输出×2、VGA×1、12继电器输入×1；控制：USB×4、RJ45×1、RS232×1、红外接收器×1灯泡规格：philips330W可换式灯泡；电动幕布投影仪配置120英寸电动幕布。对角线：120英寸屏面尺寸：2.44×1.83m；幕布比例：4：3；增益：2.5倍。系统技术选择校园能源监管系统所要考虑的关键技术：关键技术要求解决措施现场监控网络技术具有良好的灵活性、扩展性、实时性、可靠性，施工方便先进的LONWORKS现场监控网络技术（见下表与传统RS-485总线技术的对比）计量装置多功能、智能化根据现场需求配置相应表计；对重要和有节能潜力的回路要配置多功能电力监控终端（测量电压、电流、电度、功率等参数，有遥控、遥信、遥测及定时控制功能）计量信息接口技术在一个系统平台上实现电、水、气、热能、油等各类能耗的采集将电表、水表、气表、油表、热能表等各种计量装置方便的接入到现场控制网络远程传输网络技术能源数据传输稳定可靠先进的远程传输网络技术保证数据的连续性和完整性。系统平台与应用软件技术高性能的系统平台架构功能完善的应用软件技术分布式系统架构，增强了系统的可扩展性、稳定性和执行效率；系统可靠性与环境适应性技术系统稳定可靠抗强电磁干扰、抗高温/潮湿、抗振动、抗雷击、系统防误操作、高MTBF、低MTTR等其中现场能源监控网络系统担负着各类能源计量与监控装置的连接、能源监测数据的采集、上传以及节能控制命令下传至每个能源监控装置等作用，是整个能源管理系统可靠性及监测数据稳定传输的关键所在。目前普遍采用的是RS-485总线和LONWORKS控制网络技术，这两种技术的对比如下：类别RS-485总线LONWORKS控制网络拓扑结构总线式总线式、星型、环型、自由型传输距离一般不超过1000米,现场施工时必须严格满足总线式安装要求，并有极性限制无极性限制，现场安装极为方便总线式传输可达2700米，自由拓扑传输可达500米，电力载波传输可达300米，不带电电力载波传输可达30KM无中继传输介质双绞线双绞线、电力线载波、光纤、红外、微波等传输速率实用传输速率一般小于4800BPS双绞线传输速率78Kbps～1.25Mbps，电力载波传输速率为5Kbps通信协议采用MODBUS或类似通信协议符合ISO/OSI七层全开放通信协议抗干扰性系统抗干扰能力差，传输可靠性差系统抗干扰能力强，系统极为可靠与以太网连接与以太网系统集成时，须自行编制集成软件与以太网无缝连接网络规模32终端64终端，并通过网关、路由、中继等几乎可无限扩大网络规模其他现场网络控制器带时钟、长时间数据存贮器及时间表，确保现场测量数据连续记录综合以上诸多优点，Lonworks技术应用于校园能源监管系统，在系统的稳定性可靠性、性价比、维护等方面具有明显优势。系统技术指标现场控制网络双绞线78kbps；电力线载波子网传输速率5.4Kbit/s遥测时间：≤3s电参数测量总误差：≤1.0%水测量总误差：≤5%±1个字热测量总误差：≤3%±1个字信息传输误码率：≤10-6MTBF（平均故障间隔时间）：≥20000hMTTR（平均修复时间）：≤1h系统先进性分析应用国际先进的Lonworks现场控制网络系统技术，采用美国埃斯朗公司的Lonworks现场网络控制器，其电力线和双绞线载波通信，可根据现场情况灵活选择，通过数字/模拟量输入输出模块、网关桥接，兼容接入本项目各种类型、各种规格的模拟或数字、智能接口的计量设备与装置，高度开放兼容其他系统接入，满足各种规模建筑的能源能耗实时在线监测和数据收集；项目采用的Lonworks现场网络控制器的数据存储功能，根本上解决上线（监测中心）因网络中断等通信故障或其他原因造成中心数据的丢失问题，只要上线通信故障消除可根据中断数据丢失程度从网络控制器读取全部或部分数据，以确保现场能耗采集数据的连续性；可扩展性。Lonworks现场控制网络,其分布可点、线、面，现场终端设备和办公建筑，几乎达到可无限扩充，还可分散到不同地域。同时十分方便以后建筑节能管理和节能改造进行能源系统的控制扩展功能，满足现阶段分步实施；本项目只要具备有线或无线互联网络，经授权可本地、可任意地点移动进行远程自动化遥测、遥信和遥控；可实现切换远程运行桌面（底层网络控制器网页），实时浏览能耗数据采集系统的信息。对具有Lon接口的现场计量或监控终端，满足Lonmark标准，符合Lontalk协议的能建立起远程源代码级的修改和调试，软件远程下载，进行远程维护；对数据采集系统的运行状态实时监控、故障检测、报警，使系统运行始终处于监控状态。系统软件我公司拥有两套能源监管系统软件，一套为基于B/S架构的中心版软件，一套是基于C/S架构的业主版软件。两套软件都具有数据查询、权限分级等功能，其中业主版软件还具备管理控制功能。能源监管软件应用B/S架构与C/S架构优缺点比较：1、B/S架构监控的实时性不高：该架构主要适用于数据统计分析的查询，而不是实时监控。C/S架构软件可以对校园能源监管系统进行实时的在线控制。2、B/S架构对现场设备监控模拟图的制作较为困难。3、B/S架构用户易于访问，但也带来很大的安全隐患，除了网络攻击的问题存在以外，用户权限如果管理不严格，则用户完全可能误操作。特别是牵涉到设备的控制和参数设置则应尽量在固定的监控中心进行操作，在这种情况下B/S架构反而是一个重大的安全隐患。4、C/S架构软件需要在每个用户端安装软件。根据我公司大量的工程实践经验，遂向安徽工程大学建议用B/S架构的软件实现数据查询的需求，用C/S架构的软件实现系统的能源实时监控功能。系统功能系统将具有如下功能：系统自动采集建筑的各分类能耗和分项电量数据并存贮在分中心数据库；系统实时监测各供电回路的电压、电流和功率等电力参数，在线分析各种用电回路的需量，识别有效负荷与无效能耗，从而可通过技术或行为节能方式，实现建筑的有效节能；通过一、二、三级水表之间的流量平衡关系对比和定期增量分析，可及时发现水系统主干管网的跑、冒、滴、漏等异常情况，方便排查。全部分析对比由电脑自动完成，提高学校能源管理自动化水平并有助于提高经济效益；系统可扩展控制功能，在非工作时间对空调等回路实施关闭，从而节省大量的无谓能耗。对采集的计量数据采用每年每平方米的能耗量和每年每人的能耗量两个能耗指标来评价其能源利用效率，其中建筑面积和人员的具体数值可配置，以提高系统功能的灵活性；由于系统各类能源的计量均以大楼为基本单位，各大楼的各类能耗总计均可获得，从而可计算出各大楼单独的能耗指标，方便各单位之间比对、管理；能源监管系统的硬件和软件均采用模块化结构，方便今后的系统扩展；系统按日、月、年打印或显示能耗报表；系统提供建筑用能的同比与环比报表；采用棒直图显示能耗大小，用饼图显示各类能耗所占的比例，用趋势图显示能耗的变化趋势；能源监管数据可远程上传至上一级的能源监管中心；为学校的节能研究、设计与建设（改造）提供参考依据；为建筑能耗统计、审计、监管与执法部门提供准确能耗数据及决策依据。及时、积极、准确地记录各建筑物能源消耗情况，建立能源消耗统计表。系统的硬件和软件需采用模块化结构，方便今后的系统扩展。具备自动报警功能，如设备故障报警；定额能耗单位限额区段报警。能源监管系统功能（以西华大学为例）主要功能实施内容能耗计量能耗分类总计量实时监测所有高、低压变电所，并对各个建筑安装水表监测。获得校区总用电量、总用水量、总用气量。大楼用电总计量及分项计量实时监测所有10kV变电所低压出线回路、教学楼的低压总进线、大楼分项用电回路，获得所有大楼的总用电量，分项用电量。分户用电计量实时监测每幢大楼每个楼层的低压总进线，获得每个楼层（部门）的总用电量，以及学生宿舍用电量。水计量实时监测每幢楼的进水管及每个食堂的进水管，获得每幢大楼用水量及食堂用水量。气计量实时监测每个食堂的进气管，获得每个食堂的用气量。能源监控用能诊断以实时监测有功功率、电量、水量、气量为依据，进行变压器负荷率分析，配电网各级用电回路负荷分析，线损分析以及水管网和气管网的平衡检测与分析。节能潜力分析和效果验证以实时监测的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因素等电力参数为依据，进行节能潜力分析和节能改造项目的节能效果验证。节能控制校区内开水炉、道路照明及景观照明、空调系统，水处理设备等节能控制；教室照明节能控制；公共建筑房间内分体空调、饮水机、室内照明集中控制。分户用电监控学生宿舍用电负荷实时监测，超负荷自动断电；学生宿舍、校内各部门及商户欠费断电。变电所自动化变电所遥测、遥信、遥控、遥视与环境监测。能源质量监测电能质量监测实时监测电压、频率、功率因数等电力参数。节能改造节能改造中央空调系统、照明系统、热水系统改造、围护结构等改造系统集成一卡通集成能源监管系统与校园一卡通集成，实现能源消费网上支付。校园网络拓扑结构主干通信网络采用光纤环网（如下图所示），对全校的能源实现监控和管理。分类分项分户计量全校用能总计量对每个变电所的低压总进线、所有的市政进水和进气进行计量，从而得到整个校区的总用电量、总用水量和总用气量。建筑能源计量能源监管系统对校园建筑大楼的能源进行分类分项计量。分类分项依据是《高校建筑节能监管系统建设技术导则》。下图为教学楼单体建筑界面：上图为教学楼分类分项监测界面，对大楼内电、水两种能耗实现总计量，电实现分项计量，水表将原有机械表全部更换为智能表，数据自动采集。分户用电计量上图为分户监测界面，不仅对建筑内的电、水两种能耗实现总计量，而且还针对每个单位的用电情况进行监测，实现大楼电能的分户计量。上图为宿舍能源分类分项分户监测界面，不仅对建筑内的电实现总计量，而且还针对每个单位的用电情况进行监测，实现每幢宿舍楼电能的分户计量。用能诊断电网以实时监测的有功功率、电量、功率因数等实时数据为依据，进行变压器负荷率分析、配电网各级负荷和线损分析，有效防止偷电、漏电等情况的发生，并且有针对性的对配电系统进行优化。下图显示的教学楼变电所1#低压总进线的回路监视参数界面：三相不平衡三相不平衡由图中的三相电流判断该供电回路存在三相不平衡现象，其造成的影响轻则降低线路和配电变压器的供电效率，重则会因重负荷相载过多，可能造成某相导线烧断、开关烧毁甚至配电变压器单相烧毁等严重后果。因此，对电力参数进行监测是十分重要的，能够使能源管理部门及时发现用能中存在的问题，提高用能效率。水网实时监测每幢大楼的进水管及每个食堂的进水管，从而获得每幢大楼及食堂的实时用水量。通过一、二、三级水表之间的流量平衡关系对比和定期增量分析，可及时发现水管网的跑、冒、滴、漏等异常情况，方便排查及时堵漏，节约用水。气网上图显示的是高校的用气情况，通过用气总量和每一层用气节点的用量进行气管网平衡检测与分析。电能质量监测实时监测每个回路的电压、功率因数、频率等电力参数。上图可以看出，教学楼电所低压总进线1#回路A、B、C三相的功率因数分别为0.99、0.94、0.48，可见A相和B相功率因数正常，C相无功补偿失效。另外，可以看出电压在230V左右，明显偏高，应积极采取措施，提高电源质量，节约用电。7.4节能潜力分析和节能效果验证查询教学楼1#低压总进线的电压曲线，发现供电电压偏高，而实践证明电压每升高10V，大多数用电设备的电耗将超过其额定电耗的10%以上，并且会缩短设备的使用寿命。查询教学楼变电所两条低压总进线有功总功率的历史曲线如下：发现在凌晨3:20时，低压总进线1#的负荷为51.96KW，低压总进线2#的负荷为201.63KW，大楼总负荷为253KW，夜间负荷偏大。系统中各种能耗可以实现按时段查询并以饼图显示，清楚的显示能耗比重，从而为管理者有效节能提供依据，挖掘节能潜力。上图显示的是行政楼2011年4月份总电耗按照明插座、动力、空调、特殊用电分项能耗的饼图。从上面的饼图分析可以看出大楼内的照明插座用电占总电量的比重很大，经查证楼层存在电脑待机、公用设备未及时关闭等现象。节能控制对校区内电开水炉、路灯、空调系统等进行节能控制开水炉控制界面：上图显示的是教学楼的开水炉实现定时控制，节能控制前后对比效果如下图所示，可见，实施控制后节能率达50%以上。路灯监控如下图：空调系统控制界面：对教室照明进行节能控制采用本公司自行研制开发的LMT100照明智能控制终端是适用于室内照明智能控制、远程管理、节能等需求的智能化控制终端。能够主动检测室内人员活动、环境光强度等，智能开启、关闭光源；可通过远程管理，定时、定量控制室内光源；能够有效改变长明灯等浪费现象，节约电能。该报警装置有三部分组成：照明智能控制终端、照度检测装置、红外人数统计装置。分别用于灯光智能控制、检测环境光、统计室内人数。本控制终端采用FT5000神经元芯片、双绞线组网，保证可靠通讯，便于远程实时控制。对公共建筑房间内分体空调、饮水机、室内照明的控制校区能源监管系统中对公共建筑房间内分体空调、饮水机、室内照明的控制。DIDIDO空调1照明1照明2饮水机插座客厅温度传感器室内取电开关LonWorks网络能源管理终端室内能源监控结构图对分体空调以及室内的饮水机、室内照明，采用我公司生产的能源管理终端对其进行节能控制，实现定时控制等功能。室内能源监控功能： 室内总用电计量，每台空调用电计量，通过室内总用电量及空调用电量计算照明插座用电量；实时检测室内用电功率，当负荷超过额定值20%时，自动跳闸；自动检测室外环境温度和湿度，当10℃≤室外环境温度T≤26℃时，切断空调电源，禁开空调；每个房间配置取电开关，当人员全部离开时，切断总电源，将人走忘关的照明、排风扇、空调、饮水机等无谓能耗降至最小。在房间设温度传感器，通过用能管理制度要求房间空调夏季温度不得低于26℃，冬季不得高于20℃，当检测到某些房间温度超过上述范围时，予以通报，逐步使全体房间人员养成节能的习惯。电力需求侧响应：当用电高峰负荷过大，供电局发出降负命令时，发布公告要求房间人员将空调温度降低或升高若干度，并通过温度传感器确认，或直接自动切断房间空调。分户用电监控对学生宿舍、校内各部门及商户的用电情况进行实时监控，从而可以解决管理恶性负载、超负荷自动断电、欠费断电等一系列问题。可以查看每个宿舍的电压、电流、功率、电量等电力参数，从而对宿舍用电进行实时的管理。如下图所示，可以设置功率上限值，实现超负荷跳闸，过流跳闸等。还可查看表剩余电量，系统根据剩余电量通知用户交费，提高宿舍的管理水平。数据显示及报表功能系统按日、月、年打印或显示全校各单位的总能耗、总电耗、分户用电报表，为能源管理部门提供准确能耗数据及决策依据。下面显示的是全校月度总能耗和总电耗月报表：下面是全年总能耗和总电耗年报表：由上述报表可以得知大楼8月的单位人均能耗为30.7434千克标准煤，单位面积能耗为0.6602千克标准煤；单位人均电耗为247.92kWh，单位面积电耗为5.32kWh。单位面积能耗和单位人均能耗是评价能源利用效率的关键指标。上图显示的是2010年8月份教学楼分户用电月报表，从这张报表中可以看到大楼中每个单位的用电情况。单位面积能耗、人均能耗报表下面两幅图是教学楼的楼层用电排序报表。根据楼层用能的排序情况，督促能耗高的楼层加强管理，提高节能意识。同比及环比报表下图为教学楼2009年12月与11月能耗环比的报表：由上图可见，因冬天天气变冷，环比率大部分达到40%左右，特别是空调用电的环比率达到73%。下图为大楼2010年和2009年能耗同比的报表：累计量查询对电、水、气各类能耗每日用量采用棒直图显示，并区分工作时间和非工作时间的能耗，便于分析和对比。下图显示的是2010年7月份逸夫管理楼1#低压总进线每日用电量棒直图：从此图中可以看出，因学校放暑假，从7月10日开始能耗明显降低。一周中非工作时间的能耗基本与工作时间的能耗相同，没有明显的下降趋势，因此在非工作时间对用电情况进行有效管理（如晚上无人时关灯，关闭空调插座等）是十分必要的。下图显示的是2009年12月每日逸夫管理楼水箱进水量查询棒直图。南园综合楼2009年12月负一层气表1每日用气量如下图：周末学校食堂正常工作，所以该气表每天的用气量基本在23立方米左右。系统网管和报警对系统网络设备及所有智能计量装置实施网管，若出现异常，设备将闪烁提示工作人员并弹出报警窗口。下图是教学楼系统网络结构图，图中有一台计量表闪烁报警。结论我公司开发的能源监管系统满足《高校建筑节能监管系统导则》要求，并充分考虑高校的能源管理需求，方案经专家论证。该系统在一个开放式平台上实现了大学的各种能耗的在线分类、分项、分户计量、节能控制、能源质量监测、系统集成，能源系统的分布式监控与集中管理为大学的能源管理与有效节能提供强有力的技术手段；项目投入运行以来，系统功能完善，运行稳定可靠，使大学的能源监管系统达到国际领先水平，对推进四川乃至全国高等院校节能监管体系建设具有极其重要的示范意义。主要设备清单和技术指标关键设备技术指标智能服务器美国Echelon公司的i.LONSmartServer智能服务器是一个多功能的、智能能源管理设备，它能够应用到任何基于IP的应用中，部署和管理简单方便，能够本地或远程控制等能力使得i.LONSmartServer极其灵活易用。它既可以作为独立的服务器使用，又可以和你所选择的控制系统相互集成。i.LONSmartServer内置多种行业的标准协议，例如Echelon公司的LonWorks技术、SOAP/XML、Modbus、M-Bus、数字I/O和脉冲输入以及用户自定制的驱动，因此，i.LONSmartServer智能服务器提供了前所未有的连通性而且还不需要支付额外的费用。主要功能无缝链接现场监测网络至TCP/IP以太网；内置时间表、数据记录及报警管理功能；通过内置配置网页进行当地或远程配置，通过通用网络浏览器对内置网页进行远程浏览；电力线载波（PL-20）或双绞线（TP/FT-10）接口；2个光电隔离数字量输入；2个高电压、高电流继电器输出；2个电、水或气脉冲计量输入；10/100BaseT以太网接口；1个RS-232接口；可选自动拨号MODEM；内置实时时钟；SOAP/XML网页服务接口。【主要技术指标】现场监测网络通道类型TP/FT-10双绞线/PL20C电力线载波以太网口RJ-45调制解调器V.90模拟MODEM串行口EIA-232数字输入光电隔离干触点，30VAC/DC数字输出240VAC·10A或24VDC·10A脉冲计量输入DIN43864工作电源100-240VAC50/60HZ工作温度0℃~50℃存贮温度-40℃~85℃工作湿度10%~90%，无冷凝6.1.2数据采集器(网关)数据采集器的主要功能是根据仪表不同的协议类型发送对应的指令，收到仪表反馈的数据后，进行解析并以TCP/IP数据包的方式发给上位机。在此过程中如有错误或报警出现，则全部发给上位机软件，以便用户可快速排查、定位故障点。支持不少于128台计量装置的数据采集，并能同时支持三种不同协议并发主动采集与传输；工作状态有两种工作模式，一是定时自动模式，可根据用户事先设定的采集间隔自动进行采集、上发；二是用户模式，可根据上层用户指令随时采集；并支持模拟量数据采集与传输；采集器与数据中心的通信数据包格式必须符合《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》、《高等学校节约型校园建设管理与技术导则》的要求；实现《高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则》中的系统受时功能，或支持NTP协议，能够设定NTP服务器地址，并与NTP服务器进行时钟同步，从而达到系统时标的统一和管理，使采集上报数据的时戳统一准确。采集器和计量装置之间应采用符合各相关行业标准的通信协议，使用RS-485/Modbus方式连接。对于电能表，参照行业标准DL/T645-1997《多功能电表通信规约》执行。对于水表、燃气表，参照行业标准CJ/T188-2004《用户计量仪表数据传输技术条件》执行。支持Modbus开放式协议，参照国家标准GB/T19582-2008《基于Modbus协议的工业自动化网络规范》执行；现场数据采集模式。采集器通过现场总线与现场智能数字电表、水表、蒸汽表构成一个完整的现场数据采集系统；具体数据采集间隔时间可根据现场实际情况设定。应当采取多种系统安全性措施，如上层网络状态的侦测，下层仪表设备的故障判断与定位，本地微型数据库的使用，在网络状况不好的情况下，采用大容量的可移动数据存贮器，数据可就地保存，至少可保存90天历史数据，网络状况恢复时又可“断点续传”。提供跟后台系统应用软件的数据完整性自动维护机制，保证系统数据的100%完整性。支持向至少三个数据中心（服务器）并发发送数据。具备本地配置和管理功能(WEB方式配置、专用接口配置与维护等)，并支持远程配置和管理功能。运行可靠、操作安装方便、免于维护、自诊断自恢复、能抗击各种干扰。支持对数据采集子系统故障的定位和诊断，并支持向数据中心上报故障信息，支持对于故障计量装置的更换不影响能耗数据采集器其他部分的正常工作。数据采集器须通过国家权威机构出具的电磁兼容性测试报告。6.1.3数据库服务器采用IBMX3650m3机架式服务器，该服务器技术指标如下：XeonEM64TQuad-CoreE5506/2.13GHz(四核)/800MHz/4M；4GB,内存；4×146GB15K3.5"SASHot-SwapHDD；2*GigaEthernet，LightPath；DVD；ServerRAIDM5015阵列卡；键盘、鼠标；6.1.4工作站采用研华IPC610MB工控机，该工控机技术指标如下：CPU：酷睿双核E5300；硬盘：250G；光驱：DVD；内存：DDR2GB（1GB×2）；网卡：集成10/100自适应以太网卡；声卡：集成声卡；显卡：内存512MB；扩展槽：4个PCI插槽、1个AGP插槽；键鼠22英寸液晶显示器：分辨率1280×1024以上，32位真彩6.1.5多功能电力监控终端采用江苏联宏自动化系统工程有限公司的NLA-PM100D多功能电力监控终端，NLA-PM100多功能电力监控终端是集遥测、遥信、遥控及定时控制等功能于一体的多功能电力监控终端。可广泛应用于发电厂、变电站、开闭所等用电场合；能充分满足交通、建筑、企业能源管理、城市及农村配电网、城市道路照明等领域的自动化监控及电能计量的需求。该产品通过电力工业电力系统自动化设备质量检验测试中心的型式试验，取得中华人民共和国制造计量器具许可证。主要功能及技术指标如下：测量三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能、频率等电参数；LED屏显示，显示三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能、输入输出状态等参数；支持三相四线制和三相三线制接线方式；可通过面板操作，现场设置和控制输出；三相电压、电流采样回路电气隔离；3路光电隔离开关量输入；实时时钟功能，支持远程校时；数据掉电保存；3路光电隔离继电器输出，可设置为电平或脉冲工作方式，脉冲宽度可调；3路独立双定时控制输出；LonWorks双绞线接口（TP/FT-10）或电力线接口（PL-20C）可方便地接入LonWorks网络；一个光电隔离RS-485接口或RS-232接口，支持标准Modbus-RTU、DNP3及DL/T634.5101-2002通信规约；具有三相电压、电流、功率、功率因数报警门限设置功能，及超门限报警功能。【主要技术指标】规格3×220V/380V5（6）A准确度电压0.2级、电流0.2级、有功功率0.5级、无功功率1.0级、有功电能1.0级电力测量范围电压AC44V~300V、电流AC0A～6A开关量输出容量AC250V/5A、DC30V/5A工作电压AC85V~265V、DC100V~300V工作温度-25℃～55℃相对湿度5%～95%，无冷凝平均功耗≤5W结构尺寸96mm×96mm×112mm绝缘电阻各回路相对外壳之间绝缘电阻＞100MΩ绝缘强度交流回路、开出回路、电源回路≥2kV开入回路≥500V电磁兼容静电放电抗扰度GB/T17626.2-2006/IEC61000-4-2：20014级射频电磁场辐射抗扰度GB/T17626.3-2008/IEC61000-4-3：20023级电快速瞬变脉冲群抗扰度GB/T17626.4-2008/IEC61000-4-4：20044级浪涌抗扰度GB/T17626.5-2008/IEC61000-4-5：20054级6.1.6远传水表水表选用直读式远传水表。日常计量无需供电，只是远程抄表时才需供电。通信接口：Lonworks；最大允许误差：在从包括qimn在内到qt不包括的低区中的最大允许误差为±5％，在从包括qt在内到qs包括的高区中的最大允许误差为±2％；指标符合《GB/T778-1996冷水水表》、《CJ/T224-2006电子远传水表》。主要设备清单安徽工程大学校园建筑能源监管系统设备清单序号名称型号品牌或产地数量单位监管中心1数据库服务器IBMX3650m3XEON2.13GHZ(四核)4GDDR3内存/4*146GSAS硬盘/ServerRAIDM1015阵列卡/DVD美国IBM1台2工作站研华工控机IPC610MBCPU-酷睿双核E5300/内存2G/硬盘250G/DVD/键鼠/22英寸LCD显示台湾研华1台3建筑能源自动化监管系统软件LH-1000联宏1套4建筑能源监管系统软件(cs)LH-1000联宏1套5中文版服务器操作系统WINDOWS2008Advancedserver微软1套6数据库管理软件MSSQLServer2008微软1套7A4彩色打印机HP1008惠普1台8投影仪、幕布Acerp750+120吋幕布宏基、红叶1台9操作台3工位北京1台10服务器机柜1800*600*960江苏1台11不间断电源（UPS）2KVA/1H山特1套12交换机5口Tp-link1台配电室13多功能电力监控终端（监测型）PM100D联宏59台14电流互感器BH-0.6640I正泰177个单体建筑及分户15多功能电力监控终端（监测型）PM100D联宏25台16多功能电力监控终端（监控型）PM100D联宏23台17网络控制器iLon100埃施朗19台18电流互感器BH-0.6640I正泰144个水系统监测23无源直读水表传感器DN2003个24远程水表DN2009块25远程水表DN1502块26远程水表DN10069块27远程水表DN803块28远程水表DN403块29远程水表（室内）DN2011块30水表数据采集器D-32001-db01-a联宏97台线材31电线BVR2.5江苏远东2km32电线BVR1.0江苏远东2km33电线RVV2×1.0江苏远东7km34双绞线RVVP2×1.0江苏远东13km35网线5类江苏远东0.6km主要设备清单安徽工程大学校园建筑能源监管系统设备清单序号名称型号品牌或产地数量单位监管中心1数据库服务器IBMX3650m3XEON2.13GHZ(四核)4GDDR3内存/4*146GSAS硬盘/ServerRAIDM1015阵列卡/DVD美国IBM1台2建筑能源监管系统软件LH-1000联宏1套3数据库软件MSSQLServer2008微软1套配电室4多功能电力监控终端（监测型）PM100D联宏59台5电流互感器BH-0.6640I正泰177个单体建筑及分户6多功能电力监控终端（监测型）PM100D联宏25台7多功能电力监控终端（监控型）PM100D联宏23台8网络控制器iLon100埃施朗19台9电流互感器BH-0.6640I正泰144个水系统监测10无源直读水表传感器DN2003个11远程水表DN2009块12远程水表DN1502块13远程水表DN10069块14远程水表DN803块15远程水表DN403块16远程水表（室内）DN2011块17水表数据采集器D-32001-db01-a联宏97台线材18电线BVR2.5江苏远东2km19电线BVR1.0江苏远东2km20电线RVV2×1.0江苏远东7km21双绞线RVVP2×1.0江苏远东13km22网线5类江苏远东0.6km北京朝阳医院高效用能监测管理平台建设方案北京市属医院高效用能监测管理平台试点项目组2014年4月

TOC\o"1-4"\h\z\u一、项目概述 61.1项目背景 61.2北京朝阳医院概况 61.2.1北京朝阳医院基础信息 61.2.2北京朝阳医院组织结构 81.2.3北京朝阳医院建筑分类 101.2.4北京朝阳医院能耗分类 111.3北京朝阳医院用能监测管理系统需求 12二、能耗现状分析 132.1北京朝阳医院用电分析 132.1.1系统现状 132.1.2点位统计表 162.1.3能耗流向图 172.1.4主要问题和需求 182.2北京朝阳医院用水分析 192.2.1系统现状 192.2.2点位统计表 212.2.3能耗流向图 242.2.4主要问题和需求 262.3北京朝阳医院暖通空调用能分析 262.3.1系统现状 262.3.2点位统计表 272.3.3能耗流向图 292.3.4主要问题和需求 302.4北京朝阳医院其他能源用能分析 312.4.1系统现状 312.4.2点位统计表 312.4.3能耗流向图 322.4.4主要问题和需求 322.5北京朝阳医院重要设备分析 322.5.1本部院区主要医疗设备统计 322.5.2主要问题和需求 362.6北京朝阳医院环境参数调研 362.7汇总结论 37三、规划思路与总体目标 393.1规划思路 393.2总体目标 393.2.1全面掌握各类能耗的数据以及基础信息 393.2.2提供各项能源消耗量数据分析 403.2.3设备安全运行管理 403.2.4环境监控 403.2.5统一平台 40四、整体方案设计 414.1设计依据和规范 414.2医院能耗模型 424.3建设范围 434.3.1主要原则 434.3.2建设步骤 432）第二阶段：北京朝阳医院完整用能监测管理平台建设 434.3.3具体建设范围 444.3.4北京朝阳医院分类分项能耗统计 454.4总体架构 474.4.1系统简介 474.4.2系统网络拓扑图 484.5能耗计量及数据采集系统 514.5.1计量装置与采集器的组网和传输说明 514.5.2 计量装置和数据采集器具体对应统计 534.5.3分独立考核单元计量算法分析 554.5.4项目实际计量装置和采集器安装介绍 564.6监管中心硬件建设 884.6.1监管中心拓扑结构 884.6.2各类能耗数据采集 884.6.3数据处理与存储系统 894.6.4数据展示子系统 904.6.5数据上传系统 904.6.6网络要求 914.6.7监管中心环境要求 914.8监管中心平台主要功能 924.8.1登陆校验功能 924.8.2总览页功能 934.8.3能耗分析功能 934.8.4能耗对比功能 944.8.5能耗排名功能 954.8.6负荷预测功能 964.8.7定额设置和定额查询功能 964.8.8费率设置和费用查询功能 974.8.9费用分摊设置和分摊查询功能 984.8.10管理诊断功能 994.8.11实时监测功能 994.8.12告警管理功能 1014.8.13综合报表功能 1024.8.14系统管理功能 1024.9主要设备及参数说明 1044.9.1数据采集器 1044.9.2三相多功能电表 1054.9.3三相导轨式多功能电表 1064.9.4单相导轨式多功能电表 1064.9.5远传水表 1074.9.6能量表 1084.9.7CO2+温湿度传感器 1094.9.8CO浓度传感器 1114.9.9PM2.5传感器 1114.10设备清单 1124.11投资预算 1164.12价值分析 116五、北京朝阳医院高效用能潜力分析和建议 1175.1管理节能建议 1175.2节水分析 1185.3空调节能分析 1195.3.1水泵变频改造方案 1195.3.3水力平衡调节方案 1205.3.4空调系统优化控制 1205.3.5空调配电系统改造 1215.4照明节能分析 1215.5锅炉改造分析 1225.6围护结构改造分析——玻璃贴膜 1235.7电梯节能分析 1245.8电压质量优化管理 1245.8节能改造初投资及节能效益分析 126一、项目概述1.1项目背景由于能耗高，大型公共建筑（以下简称“大型公建”）节能降耗成为我国今后一段时间里节能减排工作的重点。加强节能管理、高效用能是国民经济和社会发展“十二五”计划的重要内容。近年来节能、环保、可持续发展的理念已受到广泛重视和推广，卫生领域随即提出了绿色医院的理念。在坚持科学发展观的指导下，医院的建设需要遵循我国建设节约型社会的主张,运用科学的理念与决策,遵循安全、品质、高效的原则。随着医院业务量的持续增长以及人们健康意识的不断增强，医院的能源消耗水平呈现自然增长趋势，如何有效提升能源利用效率，合理控制能耗增长是医院后勤管理人员面临的最为现实及严峻的问题。此次，北京市医管局高瞻远瞩，牵头组织在北京朝阳医院率先启动市属医院高效用能监测管理平台的建设，旨在提高能源管理水平，加强安全生产运行、实现节能管理，不仅可以降低医院综合运行成本，更可以提升医院竞争力，同时可以作为北京市乃至全国范围的其他医院开展能源管理工作的标杆和榜样。1.2北京朝阳医院概况1.2.1北京朝阳医院基础信息首都医科大学附属北京朝阳医院创建于1958年2月24日，是北京市卫生局直属医院，是集医疗、教学、科研、预防为一体的三级甲等医院，是首都医科大学第三临床医学院，也是北京市医疗保险A类定点医疗机构。2004年年底，中铁建总医院正式划转北京市并入我院，正式命名为北京朝阳医院京西院区。北京朝阳医院是2008年第二十九届北京奥运会定点医院。医院现为一院两址（本部和京西院区）。医院总占地面积10.28万平米（本部5.08万平米；京西院区5.2万平米），建筑面积21万平米（本部15万平米；京西院区6万平米）。床位1910张（本部1410张；京西院区500张）。固定资产171950万元。职工近3600人（本部2800人；京西院区800人）。年门急诊量超过300万人次，年收治住院病人约50000人次，手术约18000例。北京朝阳医院以呼吸病学、心脏病学、高压氧医学、职业病学、实验医学、急诊医学、泌尿外科学为优势学科，以器官移植、微创手术、介入治疗为技术重点。现有北京呼吸疾病研究所、北京市高压氧治疗研究中心、北京市器官移植中心、北京市职业病与中毒医学中心、首都医科大学呼吸病学系、急诊医学系、核医学系、血液病学系、危重症医学系、骨外科学系、风湿病学系、泌尿外科学系;首都医科大学心血管疾病研究所、国家生命科技人才培养基地、北京市临床检验中心、北京市病案质控中心、世界卫生组织烟草与健康合作中心、卫生部急诊医学教育合作项目培训基地等十余个研究和学术机构均设于北京朝阳医院。北京朝阳医院承担着国家“十五”和“十一五”科技攻关课题、国家863计划项目、973计划、国家SARS防治紧急科技行动项目、国家禽流感防治专项基金项目、国家自然科学基金项目、卫生部科研基金项目及教育部、人事部和北京市等多个科技攻关课题及项目，年均获得科研基金约2800万元，年均发表论文数约600篇，年均获省部级科学技术进步奖5项，并多次荣获国家和省部级科技进步奖励。北京朝阳医院承办《国外医学器官移植》分册、《中国病案》、《国外医学移植与血液净化分册》、《中华疝和腹壁外科杂志》等期刊。截至2013年7月统计数据，北京医院服务规模为1880个床位，门急诊人次达到3580738，手术人次达到30836。所有业务指标均比2012年保持稳步增长。具体数据见下图：年度编制床位数（张）实际开放床位数（张）门急诊（人次）出院人次病床使用率平均住院日手术人次数20121880187635807387010494.179.123083620111880186032351836423093.619.822887320101880184728154225534492.6511.042611720091530168525057454924489.3611.07236041.2.2北京朝阳医院组织结构北京朝阳医院下设9职能管理处室，分别为职能科室、管理科室、临床科室、医技科室、其他附属机构、首都医科大学第三临床学院、纪检办公室、工会、团委等，负责全院的医疗、行政管理等事务。其中职能科室设有15行政管理部门，分别为院长办公室、党委办公室、人事处、保卫处、医务处、护理部、门诊部、科研处、总务处、教育处、基建处、财务处、审计处、医保办公室、离退休办公室等。管理科室下设一级管理科室和二级管理科室，其中一级管理科室设有医院管理研究室、疾病预防控制处、医院感染管理办公室、物资器械中心、医院质量评估与控制办公室、信息中心、社会工作办公室、药事部等；二级管理科室设有第五住院部、社区医疗办公室、七棵树管理办公室等。临床科室设有内科系统、外科系统、心脏中心、妇产科、儿科、五官科、中医科、其他临床科室等。医技科室设有药剂科、检验科、临床检验研究中心、放射科、超声医学科、核医学科、基础医学研究中心、病理科、营养科等。其他附属机构设有北京市呼吸疾病研究所、北京市临床检验中心、北京市社区康复中心、北京市高压氧医学治疗研究中心、北京市器官移植中心、北京市职业病与中毒医学中心、北京市多发性骨髓瘤医疗研究中心、北京市化学中毒救治基地、国家级化学中毒救治基地临床部、北京市朝阳医院法医物证司法鉴定所等。首都医科大学第三临床学院设有附属机构和临床医学系，其中附属机构设有首都医科大学心血管疾病研究所、首都医科大学泌尿外科研究所、首都医科大学肺癌诊疗中心等；临床医学系设有首都医科大学呼吸病学系、首都医科大学核医学系、首都医科大学急诊医学系、首都医科大学危重症医学系办公室、首都医科大学血液病学系、首都医科大学骨外科学系等。北京朝阳医院2003年确定并“一二三”发展战略。一是明确一个基本定位：凝炼先进文化的国际化品牌医院；二是抓住两条工作主线：学术与学科建设工作和经济与经营管理工作；三是服务三个主体市场：社会医疗保障市场、商业医疗保险市场和专病专科主题市场。医院实行院党委领导下的院长负责制。院科采取逐级聘任制度。为保障医院长期科学可持续性发展，医院制定“一二三”发展战略和中远期发展目标，并实行总量控制和目标责任制。医院实行科学化与人性化相结合的现代化管理模式，制定有管理、人事、财务、医疗质量、后勤安全和应急预案等多方面完整的职能管理和考核制度。医院实行动态管理以保证这些制度始终处于持续改进中。北京朝阳医院组织机构详细内容见下图：1.2.3北京朝阳医院建筑分类北京朝阳医院建筑主要包括主体功能区域建筑、教学楼及医院附属服务楼。其中主体功能区域建筑包括：门诊楼（A楼）、门诊病房楼（B楼）、发热门诊楼、急诊楼、医技楼、病房楼（C、D、E、F、G楼）、病理楼、门诊楼（京西）、门急诊楼（京西）病房楼（京西）、行政楼（京西）。其中，门诊楼（A楼）、门诊病房楼（B楼）、医技楼、病房楼（C、D、E、F、G楼）通过走廊连接为一体式建筑。医院附属服务楼包括：医院医师宿舍、锅炉房、氧气站、污水处理站、后勤楼、警务工作室、治安室、收发室等建筑物。北京朝阳医院建筑平面图，如下图所示：1.2.4北京朝阳医院能耗分类北京朝阳医院的能源消耗种类分别有电力、水、天然气、汽油、柴油、外购热力等。其中近几年的能源消耗统计如下：电水天然气外购热力汽油柴油单位千瓦时吨立方米（万元）升升201325254857681775.231437777550.635866.43302012245748536806941648597551.7386591382011247846046515411506451995.243193212由上表可见，北京朝阳医院2013年消耗电25254857千瓦时，水681775吨，天然气1437777立方米，外购热力550.6万元，汽油35866.43升，柴油30升。在业务稳步增长的同时，电和水均仅有小幅的增长，而天然气、外购热力、汽油、柴油都略有下降。1.3北京朝阳医院用能监测管理系统需求北京朝阳医院对于能源管理仍有较多的需求，主要体现在如下几个方面：掌握各类能源的具体分布以及消耗，即数据采集全面且细化。基于上述的数据，通过分析以便于更好的指导有效的节能。通过对重要用能设备的监管，确保用能安全，提高医院服务质量。将现有系统与能源管理平台融合，统一管理，减少运维成本，提升管理效率。增设专职管理部门及人员，加强对医护人员以及后勤管理人员的规范管理。将节能管理责任量化，并分解到各专业、各科室，建立相关的考核管理制度，建立一套责任明确，奖罚分明的管理制度。

二、能耗现状分析医院担负着救死扶伤的重任，与患者的健康和生命息息相关，使得医院建筑及其用能特点有别于一般公共建筑。医院建筑有两类差异较大的室内环境控制，一类是量大面广的一般科室如普通病房、科室，只需季节性舒适空调；另一类是有无菌与湿度控制要求的如手术室、重症监护病房、无菌病房等，需全年空调，特别温湿度控制是保障无菌环境的关键因素。北京朝阳医院随着业务量的不断增大，医院建筑体量也越来越大、楼层越高、床位越多、科室越多，造成电、水、暖等能源供应系统半径大大增加，引起输送能耗增多、管道沿层水温变化大、无法管理维护等不合理能耗问题。本次主要针对北京朝阳医院高效用能监测管理需求，对本部院区的水、电、暖等能源系统展开全面调研，医院用能系统进行摸底，制定高效用能监测管理平台解决方案。根据进度计划，本次建设方案不包括北京朝阳医院京西院区，下文中除特殊说明，北京朝阳医院均代表本部院区。2.1北京朝阳医院用电分析2.1.1系统现状结合项目现场勘查情况以及设计图纸可知，北京朝阳医院主变配电室位于B楼负一层，由两路10KV高压电源供电，能满足二级负荷的供电要求，一路为7500KVA，另一路为2500KVA。另外，在C楼和D楼一层有两个0.4KV配电室以及食堂、教学楼等附属楼也有配套的低压柜。北京朝阳医院设有一台TC10001200KW/1500KVA柴油发电机组，主用功率为1200kW作为第二路电源。当10kV市电停电，自动启动柴油发电机组，供电一级负荷柴油发电机组15S内达到额定转速、电压、频率后，投入额定负载运行。当市电恢复30~60S（可调）后，自动恢复市电供电，柴油发电机组经冷却延时后，自动停机。柴油发电机组为风冷型，其进、出风及基础以生产厂家提供数据为设计依据参数。机组为应急自启动型，应急起动电源切换装置及相关设备由厂家成套供货。对于朝阳医院配电系统来说，由于医院对用电的连续性要求高，所以投运多年来一直没有进行过设备检修，一般也就是每年四月份供电局做审查的时候会停电，整个供电系统运行现状不够良好。现状一：变配电室低压出线缺少智能电表，无法计量有功电度。朝阳医院的市政供电线源头位于门诊病房B楼负一层的变配电室，其低压柜上已经安装了珠海派诺的PMAC600B和PMAC720网络电力仪表358台，其中型号为PMAC600B的电流表295台无法满足“监测和计量三相（单相）有功电量”的功能要求。病房C楼一层低压柜未装表、病房D楼一层低压柜安装了传统的电流指针表，除了病房C楼2台进线柜安装有安科瑞ACR200E智能仪表，其余140台表计需要加/换表后接入高效用能监测管理系统。现状二：楼层及各科室缺少智能电表，无法计量有功电度。根据现场调研情况和分类分项选点设计原则，为了精确监测和计量医院各个业务科室的照明、插座、空调、特殊用电等分项用电，需要在设备端或楼层箱加设智能电表并提供RS485通讯接口。以上工作施工，主要在各个楼层电箱、重点用能设备机房完成，工作量大。现状三：原电力监控系统监控功能简单，建议将所有数据接入高效用能监测管理系统。朝阳医院B楼负一层变配电室设置有合众科林PMSoft电力监控后台系统一套，系统故障率较高，后台厂家每年维保费用约4万元左右。目前电力监控系统主要功能是对358台网络电力仪表、6台变压器温控器、1台柴油发电机的电力系统运行状况进行监视，建议将所有数据接入到高效用能监测管理系统，其中网络电力仪表属于电分项计量的基础点位、变压器和柴油发电机属于重点设备监控。现状三：制冷站、锅炉、开水锅等大能耗设备无法监测和管理。对于特殊用电当中的锅炉房、水泵房、制