智慧园区综合管理平台项目建设技术方案

智慧区

综合管理平台项目建设技术方案

智慧园区综合管理平台项目建设技术方案

目录

第一章项目背景及概述........................................4

1.1项目背景..............................................4

1.2项目概述..............................................4

1.3园区用能现状..........................................5

第二章项目建设目标及规划....................................7

2.1项目建设目标..........................................7

2.2设计思路..............................................8

2.2.1监管流程..........................................8

2.3总体规划..............................................9

2.4用能分析模型.........................................10

2.4.1项目能源类型.....................................10

2.4.2项目能源分项.....................................10

第三章项目技术方案..........................................11

3.1设计原则及规范.......................................11

3.1.1设计原则.........................................11

3.1.2设计规范.........................................13

3.2平台整体架构.........................................14

3.2.1系统整体架构.....................................14

3.2.2数据整体架构.....................................15

3.3系统网络架构.........................................18

3.3.1系统网络架构描述.................................18

3.4设计方案.............................................21

3.4.1节能监管中心建设方案.............................21

3.4.2用电计量系统改造方案.............................23

3.4.3与园区第三方系统对接.............................32

3.5系统功能.............................................34

3.5.1基本功能特点.....................................34

3.5.2数据采集与处理...................................37

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3.5.3电能管理.........................................37

3.5.4能源分析.........................................38

3.5.5能源预测.........................................42

3.5.6节能专家诊断.....................................45

3.5.7定额考核.........................................45

3.5.8指标管理.........................................46

3.5.9异常报警.........................................47

3.5.10集中监控........................................49

3.5.11成本管理........................................50

3.5.12设备管理........................................51

3.5.13报表管理........................................51

3.5.14安全管理........................................54

3.5.15能源审计........................................56

3.5.16能源公示平台....................................58

3.5.17GIS可视化分析..................................58

3.5.18移动应用........................................59

3.5.19与第三数据对接..................................59

3.5.20系统可视化展示..................................60

3.5.21预留接口........................................61

3.6系统非功能性特点.....................................61

3.6.1程序设计安全性...................................61

3.6.2数据采集指标.....................................61

3.6.3界面交互.........................................63

3.6.4程序部署及操作系统安全性.........................63

3.6.5数据库安全性.....................................63

3.6.6软件性能.........................................63

3.6.7系统可靠性.......................................64

3.6.8系统主要性能指标.................................64

3.7投标硬件设备参数.....................................65

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3.7.1服务器...........................................65

3.7.2工作站...........................................65

3.7.3打印机...........................................65

3.7.4数据采集设备.....................................66

3.7.5单/三相智能电能表................................67

3.7.6单/三相载波式电能表..............................68

3.8系统运行维护方案.....................................70

3.8.1系统运行与维护...................................70

3.8.2维护人员具备条件.................................70

III

智慧园区综合管理平台建设项目技术方案

第一章项目背景及概述

1.1项目背景

企业在中国区现有四个园区，覆盖研发、生产、供应链、培训等多个用能

业务领域，能源基础设施设备较多，配电系统复杂度高，节能空间大，管理难

度较大，对人员技术能力要求较高。目前企业园区能效水平不高，且缺少系统

性和精细化管控手段，不能对能源浪费情况做到及时发现和及时控制，对设备

运行的故障隐患不能提前发现和进行预测性维护。

为迎合物联网、人工智能、大数据等科技发展趋势，贯彻公司高层在年度

大会上提出的通过不断创新，实现“从电气到智能”的战略转型。因此现公司

管理层决定将开展某园区的“智能化改造项目”（以下简称“项目”）并成立

专项项目组，旨在通过两地园区''配电安全、能源管理等”实现“智慧园区”

改造工作，树立企业智能解决方案的样板工程。

本次项目一期只涉及某园区的智能化改造工作，但系统需为后期接入盐盘

园区预留接口。

1.2项目概述

该园区占地169亩，现一期和二期，已投入使用，三期工程正在筹划建设

中。以打造高端产品的研发总部、智能电网配套产品、高附加值低压电器，及

相关产品的生产基地。园区现有2个厂房、1个研发中心大楼以及5栋倒班

房，三号厂房正在筹建，同时未来将在厂房屋顶安装光伏发电设备，平面俯视

图如下所示：

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科研大楼

二号厂房

一号厂房

1.3园区用能现状

该智能产业园的主要用能为水、电、气。

1、其配电系统为从位于加创路门卫室南的20kV高压配电房通过母线至园区3

个配电室内的20kV/0.4kV箱变，转为380V电压，再经由主配电柜、分配电

柜及末端三箱供给厂房、倒班房及各个功能区使用。园区2017年用电约

350万度，约合人民币400余万元；目前园区电费支出按照基本电费（上报

变压器视在容量）+电度电费+可调电价三部分组成，用能情况需要优化。

2、园区现采用人为巡检方式，共有设备维修专员5人，日常运维包含四个主要

配电房及重要生产设备进行每天巡检，对设备和环境等进行确认。同时在

MES系统内设有线上故障报修机制，但主要侧重于生产线上设备，未对配电

类设备进行监测管理。配电类的设备缺少必要的监测和主动性的预防性维

护。

3、园区生产用电费用现按照不同事业部单独核算，电工需进行人工按月抄表工

作，约20个部门或类别，90多块表，效率有待提高。

4、园区2017年用水约5万吨，约合人民币26万元，主要为生活用水；

5、园区2017年用气约2立方米，约合人民币8.8万元，主要为食堂用气。

配电结构示意图如下：

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第二章项目建设目标及规划

2.1项目建设目标

本项目规划部署打造“智慧园区”的综合管理系统平台，包括但不局限于

电力监控，能源管理，设备运维及派工管理，配电资产设备管理，光伏系统（后

期规划）等功能模块，来实现“绿色节能、安全可靠、高效运维”的园区价值主

张，投运上线后作为对外展示和园区自我管理使用，特此制作本项目技术要求

作为投标方开发、完善及优化产品的基础需求和依据。

项目建设主要目标如下：

1、对园区中配电系统的实时监控，可显示系统中设备的实时电力参数及开关状

态等信息，支持动态单线图，事件报警，历史趋势等功能；实现测量设备关

键数据的实时采集、存储和分析；（如电流、电压、功率、电能、开关状

态、故障状态等）；

2、实现可按公司组织结构（不同事业部）、区域和其他规则进行实时或阶段点

的水电能耗与费用汇总分摊；可按照公司用能规律，结合模型形成未来园区

用能规划；

3、实现用能的预测与用能计划发布与执行，通过对比和分析，增设用能KPI考

核来管理用能的实际情况；

4、实现对用能数据的多维度统计分析，发掘用能异常点，并提供建议；通过工

作站或大屏进行能耗信息的动态图形化展示，能按照不同维度、不同权限、

不同时间段查询及导出各类报表及图形；

5、实现对重要设备的能耗监测，如柴发，机房UPS,注塑机等，分析设备运行

效率，最终达到设备最优运行效果；

6、对原已有的MES系统中重要生产设备报警阈值的设置，按不同级别、紧急程

度通过系统消息、通讯手段（APP、短信、微信）及物理声、光、电等方式

报警；

7、实现与MES系统的数据对接，将生产数据接入能源管理平台，并在能源管理

平台中计算并分析企业产能单位能耗效率等关键KPI,对照改造前数据，最

终达到提高生产效率目的；

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8、实现园区能源管理平台与中节能低碳能源大数据公共服务平台的数据对接,

按照中节能平台数据格式要求将相关数据发送到该平台;

9、实现对配电设备及MES系统内的重要生产设备的管理，建立统一的设备、资

产信息，对已有或新置备设备、计量器具的统一管理，将不同设备在不同的

使用周期内主动有系统提示，做不同的检修和分析建议，实现全生命周期

的运维管;

10、实现移动端的业务应用，可通过手机APP进行能耗图形展示、分析报

表、告警信息等实时反映用能情况；且通过移动端应用（如线上报修，工单

管理，故障确认，远程查看，生成报告等）帮助用户实现故障定位，自动或

者手动创建故障工单，将故障维护责任落实个人，实现线上和线下的互动协

同工作；协助企业提高设备运维效率，实现数字化远程管理。

2.2设计思路

统一规划、分步实施、分批投入、保证用能可靠及延续性。

2.2.1监管流程

建立节能降耗目标采取节能降耗行动

了解用能现状

检验节能效果

详细步骤如下:

第一步：了解能源现状

实时掌握能耗情况、建立能源消耗看板

监视关键设备状况、确保能源供应安全可靠

计算分析工艺流程的能耗水平和能源实用效率

实现能耗成本分摊，提供能源消费账单

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第二步：建立节能降耗目标

•能源消耗对比

・能源消耗实际KPI完成情况

第三步：建立节能降耗目标

•找出能源的不合理消耗，发现节能空间

•进行能源降耗行动（设备/工艺改造）

•管理流程变化

第四步：建立节能降耗目标

•节能量计算

•节能量验证

2.3总体规划

根据企业的需求及组织情况，提供全方位的能源监管解决方案，方便工厂

领导全面掌握全厂的能耗信息及整体能效水平；指导各部门领导和运行管理人

员更高效的完成指标，真正的把能源管理落到实处，并建立长期长远的能源监

控、优化工作。根据组织结构情况，赋予不同级别的用户查看相应平台功能的

权限。

关注点如下：

・能效真正有提升：明确整体能效水平，是不是有提升。

・能源决策有依据：有足够的数据支撑进行能源决策依据。

・成本控制有长效：产量是不是有提升，能耗成本是不是有减少。

.企业管理有提高：能从管理出发，避免跑冒滴漏现象。

・绩效考核可量化：定制绩效考核指标，并分摊至各部门。

・减排目标好分解：做好绿色环保工作，分解落实指标。

・标兵企业好政策：树立标杆项目，建立集团形象。

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2.4用能分析模型

2.4.1项目能源类型

本项目能源类型包括：电、水、气，本次接入电力计量仪表，预留接入

水、气等计量表计。

2.4.2项目能源分项

用电分项如下：

以上是针对某园区建立的能源分类分项模型，模型可根据现场计量点位的

调整而相应调整。根据项目情况，实现最优的能源分类分项模型建设，为项目

节能诊断提供的建设提供依据。

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第三章项目技术方案

3.1设计原则及规范

3.1.1设计原则

某园区能源管理中心系统的建设采用我司自主研发的“EnergyView能源管

理系统”，建设原则如下：

m先进性

EnergyView能源管理系统源于国际先进能源管理理念和前沿技术，通过积

累不同行业应用经验和对国内行业用户的个性需求进行充分调研，结合国际国内

先进同行的成功经验与某园区自身需求，开发出更加符合中国国情，并拥有自主

知识产权的能源管理系统。

M实用性

EnergyView能源管理系统在尽量满足业务功能需求的前提下，适应各业务

角色的工作特点，做到简单、实用、人性化。实现统一身份和资源管理、统一认

证、统一内容管理、个性化界面和内容定制。

投标设备选用高可靠的工业级设备保证系统除进行必要的维护而关闭外，能

24小时持续工作，并且保证95%的原设计工作时间能够正常工作，系统维护时

间一般在4〜8个小时。

ffl可靠性原则

。为保证系统稳定可靠运行，本次投标所提供的软硬件产品均具有成功的

案例，并且具备可扩展性；

令系统采用模块化设计，某一软件功能及硬件设备出错不会导致整个系统

出错；

令系统采用单独数据存储机制，有效保证系统安全；

令系统支持脱机与联机在线备份、恢复功能；

。系统支持SAN、NAS等存储，具备存储10设计与优化技术，具备数据

压缩存储功能；

令系统采用多种备份机制，能够保证故障发生后可将系统恢复至故障发生

前的最后一次成功完成的事务处理的所有数据；

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智慧园区综合管理平台建设项目技术方案

令如我方中标，在交付工程时我司会提供一系列监控、诊断和转换工具以

管理数据环境和操作系统；

令我方选用最优化的系统备份、恢复和预防性维护程序，使这些程序可通

过批处理文件执行以保证最大程度地避免人工介入；

。系统具备完善的预警体系，当系统发成异常、突发情况时及时发出告警,

通知用户尽快采取措施，防止故障发生或尽快处理。用户可根据实际需

要，定义需要预警的信息及预警条件，同时能够集中查看预警信息；

令系统能够自动生成完整的系统工作日志和详细的用户访问记录，方便用

户后期进行查询。

E3实施安全性

能源管理中心系统设计和实施严格执行国家有关标准规范，确保设计和工程

质量。为减少对某园区正常生产的影响，保证项目实施的安全性，应根据用户需

求制定合理的实施方案，包括关键区域的能源供应应急预案。

B3软件安全性

系统软件（包括操作系统、数据库系统）和应用软件定期实施备份，保证数

据安全；应用软件应具备访问权限控制功能；实现预防攻击的网络安全。

ra技术经济性

结合用户管理需求和用能系统现状，充分利用现有数据和资源，并经技术经

济比较，制定合理的能源管理系统设计方案。

ca可维护性

系统设计按照标准化、规范化，按照分层设计，软件构件化实现。对于采用

的软件构件化开发方式满足：一是系统结构分层，逻辑与数据分离；二是以接口

为核心，使用开放标准。

ca可开放性和扩展性

能源管理系统具备良好的开放性和扩展性，能与相关系统进行功能对接或数

据交换，并能不断完善系统；同时预留用户今后功能扩展的可能，通过增加采集

仪表和网络实现。

系统设计能够适应组织机构的调整、能够适应新增功能的需求、能够适应因

流程重组而带来的需求变化。

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m标准化原则

为了保证系统的灵活性、开放性、可扩展性和可持续建设，系统建设必须实

现“标准先行”，建立符合国际标准、国家标准、行业标准的体系。基于标准化

的数据模型和接口，针对与新的相关系统的数据集成要求，系统可随时通过增加

接口适配器将新系统纳入数据集成系统。

03友好的人机界面

充分了解和深入领会用户的管理需求，量身定制出简单、直观、便于操作并

富有创意的软件界面，使得能源管理系统易于发挥作用。

3.1.2设计规范

某园区能源管理系统实施所涉及的技术标准和规范、产品标准和规范、工程

标准和规范、验收标准和规范等必须符合中华人民共和国有关条例及规范，至少

包含：

＞《某园区能源管理中心系统项目技术要求》

＞《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》

＞DGJ32/TJ111公共建筑能耗监测系统技术规程

＞GB/T2260中华人民共和国行政区划代码

＞DL/T614多功能电能表

＞DL/T448电能计量装置技术管理规程

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>DL/T549电能计量柜基本试验方法

>DL/T645多功能电表通信规约

>DL/T825电能计量装置安装接线规则

>DL/T5137电测量及电能计量装置设计技术规程

>CJ/T188户用计量仪表数据传输技术条件

>GB/T19582基于Modbus协议的工业自动化网络规范

>GB50093自动化仪表工程施工及验收规范

>GB50054低压配电设计规范

>GB/T16934电能计量柜

>GB50168电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范

>GB50303建筑电气施工质量验收规范

>民用建筑电气设计规范

>用户提供的图纸及相关资料等

3.2平台整体架构

3.2.1系统整体架构

某园区系统功能整体架构分为：数据采集、管理及分析、节能诊断、系统展

示层。

数据采集：主要是实现园区用电（预留用水）自动采集，系统对接（MES制

造执行系统），系统预留手动录入功能，针对一些不能实现自动采集的用能，可

以通过手工录入实现。

管理分析：主要实现园区整体用能的管理及分析，主要针对厂房用能分析、

事业部用能分析、用能分类分项管理等；帮助园区管理人员实现事业部独立核算、

监测报警、定额管理、能耗公示等。

节能诊断：结合园区内各厂房的用能特点实现用能诊断，非工作时间用能诊

断，关键用能设备等诊断分析。

系统展示：系统展示主要包括大屏展示，移动终端展示等多种展现方式，方

便各管理人员随时随地掌握园区用能情况。

系统整体架构示意图如下：

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方案

技术

项目

建设

平台

管理

综合

园区

智慧

系

统

展天

示正

嘉

-兴

节园

诊断

设计

/系统

设备

关键

诊断

管理

能运行区

用

律/

气题

区生

诊结合厂

时间

非工作户

系统

g/

用能

季节性

产特点

断

用能诊管

标诊断

断能耗指

断

断

用能诊理

管综'

合

理管

及理

分

权'

析限

管

理

录入

手工

2

安'

对接