办公建筑能源管理平台方案设计

TIANSU

市政办公麟源管理系统

技术方案书

南京天溯自动化控制系统有限公司

NanjingTiansuAutomationControlSystemCo.,Ltd.

TIANSU市政办公楼能源管理系统技术方案书

目录

1.项目背景........................................................................3

2现状及需求分析..................................................................4

2.1概述........................................................................4

2.2能耗分析....................................................................4

2.3市政办公楼管理现状及需求...................................................6

3.设计依据及规范..................................................................8

3.1设计依据及规范..............................................................8

3.2设计原则...................................................................11

4能源管理系统结构...............................................................13

4.1建筑能源管理价值链........................................................13

4.2系统结构...................................................................14

4.2.1设备层.................................................................16

4.2.2网络层.................................................................16

4.2.3站控层.................................................................17

5.能源管理系统设计方案............................................................19

5.1能源监视控制...............................................................19

5.1.1配电自动化............................................................19

5.1.2能耗监测...............................................................19

5.1.3智能环境控制模块......................................................20

5.1.4中央空调节能控制......................................................20

5.1.5其他系统联动控制......................................................21

5.2能源分析诊断..............................................................22

5.2.1能耗数据统计...........................................................22

5.2.1.1数据监测..........................................................22

5.2.1.2能耗分类分项.....................................................22

5.2.1.3能耗统计..........................................................23

5.2.1.4报表统计..........................................................25

5.2.1.5能耗数据远传.......................................................26

5.2.1.6分户计量............................................................26

5.2.2运行能耗分析............................................................27

5.2.2.1设备能耗比例分析...................................................27

5.2.2.2设备能耗数据对比...................................................27

5.2.2.3分户数据分析.......................................................28

5.2.2.4负荷预测...........................................................28

5.2.2.5设备性能分析.......................................................29

5.2.2.6运行成本分析.......................................................30

5.2.2.7设备运维管理.......................................................31

5.3设备运行管理................................................................32

5.3.1电能质量与优化控制.....................................................32

5.3.2分级分区域控制.........................................................35

5.3.3智能控制................................................................35

5.3.4优化控制................................................................36

5.3.5建筑自动化联动..........................................................36

5.3.6用电设备节能改造.......................................................37

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5.3.7系统集成................................................................38

6.客户价值.......................................................................39

6.1节能收益....................................................................39

6.1.1智能控制节能............................................................39

6.1.2空调系统节能收益.......................................................41

6.2管理效益..................................................................41

6.3运维效益..................................................................41

7.质量保证及售后服务..............................................................43

7.1质量保证...................................................................43

7.2售后服务..................................................................43

7.3培训.......................................................................43

7.4关于长期提供备品备件和工程文档资料的承诺.................................44

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1.项目背景

目前，我国是世界上第二大能源生产国和消费国，统计显示，我国建筑能耗约占全国总

能耗的28蒋在使用过程中的能源消耗折算到标准煤，约占煤产量的12%,折算到电为5900

亿度，约占电力总产量的29%,总能耗占到了我国商品能的2佻〜22轧在我国每年新建的

20亿平方米建筑中，其中99%是高能耗建筑：而既有的约430亿平方米建筑中，仅有饯采

取了节能措施；按目前能耗增长速度推算，到2020年，建筑能耗将达到现在的3倍以上。

随着全球经济的持续增长，建筑的资源消耗和环境效应H益严重，减少建筑能源消耗和

污染排放、节约资源、保护环境、实现建筑与自然的和谐共存是我们面临的共同课题。TIANSI'

在总结智能建筑领域7年多经验基础匕结合客户不断增长的需求以及国家宏观政策，推出

「自主创新的智能建筑能源管理解决方案，集成「楼宇自控系统、冷热源变频控制系统、照

明节能控制系统、供配电系统以及多叵路能耗计库系统等单•项节能技术，可为客户提供建筑

电气节能设计、产品选择、工程实施以及运营管理仝程服务，相助客户将节能减排的指标切

实转化为具体的计划、方案和管理制度。

伴随着国家节能减排政策的推进，国家住房和城乡建设部为贯彻落实《国务院关于印发

节能减排综合性工作方案的通知》（国发［2007〕15号），加快推动国家机关办公建筑和大型

公共建筑节能，要求各级政府加强对国家机关办公建筑和大型公共建筑的能耗监.测，通过建

设市级和省级能耗监测中心对各类建筑的能耗数据进行采集和分折，为建筑节能改造，建立

能耗定额和超定额加价制度奠定基础。

南京天溯自动化控制系统有限公司能源管理系统主要通过分配于各能源消耗末端的终

端采集设备，完成对能耗数据的基础采集，再综合运用现场总线、以太网、光纤通讯、无线

传输等多种通讯方式上传至能源管理系统，对建筑能耗进行分类、分项、分时段记求,找出

现在建筑中用能不合理的环节，落实节能方案，改造用能设备，管理用能习惯，同时指导能

源消耗合理分配，帮助优化资源和规划业务模式，提供完整的数据共享平台，通过智能化控

制系统全面实现建筑节能目标，为建筑节能产生直接经济效益。

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2.现状及需求分析

2.1概述

在我国，国家机关办公建筑和大理公共建筑总面枳不足城镇建筑总面枳的4%,但年耗

电量约占全国城镇总耗电量的22也能耗调查结果表明，中小型公共建筑的用电量是居民建

筑的3.77倍，大型公共建筑的用电量是居民建筑的6.91倍。建筑能耗普查结果如表1所示。

表2为建筑能源审计结果，从表中可进一步得出，大型公建的建筑用能是居住建筑的4.6

倍，政府办公楼建筑用能是居住建筑的2.0倍。

表12007年建筑能耗普查/(・a)

电柴油煤汽油其他人工煤气天然气液化石油气

建筑

/kWh/kg/kg/kg/m'/m3/I.3/kg

居住建筑16.40406.54300.0060.6980.7530.74

中小型

61.9060.110.4130.25400730.0180.441

公共建筑0.704

大型公共113.2760.856.614000.0012.8260.009

表2建筑能源审计结果/kgce/(nf•a)

大型公运政府机构办公楼居住

方式商场酒店写字楼

平均值省直机关市政府办公建筑平均值建筑

审计78.163.836.0759.3329.2323.2826.2612.87

2.2能耗分析

政府机构建筑能耗，包括使用过程中用于供暖、通风、空调、照明、办公用电器、电梯、

动力、给排水和热水供应等的能耗。

为进一步研究建筑内用能构成和节能潜力，在单检建筑面积超过1万mz且全面设置空

调系统的政府机构办公建筑中，挑选了6座典型建筑，在6月-8月期间进行了详细能耗测

试，调研包括建筑概况了解，建筑相关图纸分析，电量按终端用途拆分，空利系统的冷源、

风系统和水系统测试，照明及办公用电设备耗电统计等。

典型政府办公建筑用电量与构成

测试的6座政府办公建筑单位建筑面积用电量在70〜125kWh/m?之间，大大高广2002

年的政府机构统计平均值的55.5kWh/j,工作人员年人均用电量在1600〜8400kWh之间，除

个别单位外，都高于2002年政府机构人均电力消费的2126.7kWh,最高的E建筑甚至是平

均值的4倍，如图2、图3所示。

从实地调查可以看出政府办公建筑耗电构成主要包括空调系统、照明、办公设备、电梯、

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饮水等，其中空调和照明是耗电的主要部分，也是节能潜力较大的部分。“其他”部分包

括厨房、信息中心、网络机房、档案馆、图书馆、洗衣房、健身中心等辅助功能房间，也存

在较大节能潜力。值得注意的是，部分办公楼内人员饮用热水也消耗相当大一部分电能。

140

B(120

/E100

Mq

)X80

皂60

W40

20

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・筑EBDCAF

图2各建筑单位建筑面积年耗电量及用电构成

10000

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)4000

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球2000

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建筑EFBCAD

图3各建筑人均年耗电量

（3）典型政府办公建筑空调系统用电量及构成

空调系统耗电是政府机构公共建筑耗电的主要部分，与空调系统结构形:X、设备选型、

运行时间、管理水平等密切相关，需要说明的是，随着办公水平的提高，不少政府办公建筑

里都设有信息中心，内部设有大量电脑设备，发热量大，全年连续运行恒温恒湿空调，因此

信息中心单位面积电耗远远高于普通办公区间的电耗。

详细分析对比各实测建筑空调系统耗电构成，如下图所示。可以看出，冷机、水泵、以

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及部分建筑的各类风机耗电中存在较大节能潜力，如图5所不。

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好ECBDA

图5各建筑空调系统耗电鼠构成

由于办公用房标准的提高，建筑能耗也在逐渐增高。政府机构办公建筑部建和大规模维

修改造后，普遍装有中央空调系统，旦单怫面积超过I万nf的建筑呈增多趋势，使得大型

办公建筑所占比例逐渐提高，为此应关注政府机构大型办公建筑的节能。

2.3市政办公楼管理现状及需求

当前，大多数市政办公楼仍采用人工统计的方式收集各种能源消耗数据，管理者只

能靠统计报表和电费、水费等结算账单了解每月的能耗情况，而操作者凭经验和惯例对

设备运行进行操控,这种粗放的管理方式数据时效性、准确性差,由于缺少对能源消耗

动态过程的监测和分析，不能及时发现能源消耗结构和运行方式中存在的问题，不能及

时了解被消耗的能源中哪些部分是合理的、哪些部分是不合理的.不能准确的根据系统

的需求调节个设备的运行状态，在使用过程中造成了大量不必要的能源浪费.因此，

建立一个集供配电监控、能耗监测和环境管理于一体的完整的能源管理解决方案

势在修市管理系统自动采集、监测市政办公楼内分散的设备能耗数据，系统的核心是一

套功能强大的能效管理软件，通过对多种实时和历史的能耗数据、变化趋势的统计、对

比、分析，帮助用户发现和解决能源消耗方式和结构中存在的问题，从而有针对•性地对

能源消耗过程和方式进行改造、调整和优化，提高能源使用效率。

充分详实的数据资料是一切决策的基础，对各个环节的能源消耗进行精确的计量和管

理是主动布•效的节能增效行动。通过对市政办公楼内的水、电、气等各项能源使用情况的

全面监视和跟踪，完整记录能源在各时间点的使用方及去向等，从而洞悉市政办公楼所有

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区域内能源消耗的三维立体全景数据，为市政办公楼能源管理、改扩建等活动提供切

实可靠的数据库平台。

能源使用的安全性是市政办公楼一切行为的基础。市政办公楼的电子精密设备、照明

及变频通风i殳备、计券机及UPS等设备给市政办公楼电网带来大盘的谐波，导致电网电压

的波动、闪变等不安全因索；火灾、消防联动也走市政办公楼管理提出的最范本要求：辍

厅等区域内燃气的使用也需处于实时的监视状态。能源管理平台必须能对这几项能源使用

安全防范事项作出必要的监测，在发生异常时能快速反应并发出警报，以便及时将事故控

制在萌芽状态。

在满足r正常的运营后，能源管理平分应在市政办公楼的节能熠效方面带来看得见的效

果。在之前采集到的全景数据的基础上，平台的专家分析系统应能对现有的能源消耗情况进

行准确分析，发现不合理的耗费与能源流失，建立能源使用新模型并进行效果预测，在推行

新能源使用模式后对使用效果进行险证，同时在不断的数据积米过程中，发现更多的节能机

会，为市政办公楼后期的调整与改扩建提供更优化的能源供应、管理方案。

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3.设计依据及规范

3.1设计依据及规范

能源管理平台中各亍系统模块在设计时应严格遵循以下规范、标准的要求：

设计依据及规范

《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》

外壳防护等级（IP代码）一一GB4208

电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范一一GB5017

电力工程电缆设计规范一一GB50217

包装储运图示标志一一GB/T191

电工电子产品环境试验一一GB/T2423

电子计算机地通用规范一一GB/T2887

高度进制为20mm的面板、架和柜的基本尺寸系列---GB/T3047.1

电子测受仪器质量检测规则一一CB/T5593

继电器及装置基本试验方法一~GB/T7261

微型计算机通用规范一一GB/T9813

量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撒和地藤试验第1篇：振动试验（正弦）一一GB/T

11287

远动终端设备——GB/T13729

地区电网调度自动化系统一一GB/T13730

继电保护和安全自动装置技术规程GB/T14285

远动设备及系统第1-3部分：总则术语一一GB/T14429

量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验一一GB/T14537

电气继电罂第5部分：量度继电器和保护装苴的绝缘配合要求和试验一一GE/T14598.3

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设计依据及规范

电气继电器第22-3部分：量度继电器和保护装皆的电气整扰试脍辐射电磴场整扰试验一

—GB/T14598.9

电气继电器第22-4部分:过度继电器和保护装置的电气骚扰试验-电快速瞬变/脉冲群抗扰

度试验---GB/T14598.10

信度继电器和保护装置的电气干扰试验第I部分：1MHz脉冲群干扰试验一一RB/T14598.13

量度维电器和保护装置的电气干扰试验第2部分：静电放电试验一一GB/T14598.14

电气继电器第22-6部分：强度继电器和保护装置的电气骚扰试验-射频场感应的传导骚扰

的抗扰度一一GB/T14598.17

电气继电器第22-5部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验-浪涌抗扰度试验一

GB/T14598.18

电气继电器第22-7部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验-工频抗扰度试验一

GB/T14598.19

远动设备及系统第2部分：工作条件第1篇：电源和电磁兼容性一一GB/T15153.1

远动设备及系统第2部分：工作条件第2篇：环境条件（气候、机械和其他非电影响因素）

----GB/T15153.2

计算机软件单元测试一一GB/T15532

远动设备及系统接口（电气特性）一一GB/T16435.1

远动设备及系统第4部分：性能要求一一GB/T17463

电磁兼容试验和测量技术—GB/T17626

循环式远动规约一一DL451

持态继电保护及安全自动装苴通用技术条件一一DL/T478

交流电气装置的接地一一DL/T621

交流采样远动终端技术条件一一DL/T330

远动设备及系统第5部分传输规约第101篇基本远动任务配套标准一一DL/T634.5101

远动设备及系统第5-104部分:传输般约采用标心传输协议于集的IEC6U87卜5-1U4网络访

问——DL/T634.5101

远动设备及系统笫5部分传输规约第103篇继电保护设备信息接口配套标准一一DL/T

667

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设计依据及规范

电力系统继电保护柜、屏通用技术条件一一DL/T720

火力发电厂、变电站二次线设计技术规程一一DL/T5136

电测量及电能计量装置设计技术规程一一DL/T5137

交流采样测量装置运行检验管理规程一一Q/GDW110

变电站计算机监控系统工厂验收管理规程一一Q/GDW213

变电站计算机监控系统现场验收管理规程一一Q/GDW214

中华人民共和国行政区划代码——GB/F2260

多功能电表通信规约一一DL/T645-1997

多功能电表通信规狗一一DL/T645-2037

户用计量仪表数据传输技术条件CJ/T1882001

基于Modbus协议的工业自动化网络规范一一GB/T19582-2008

《民用建筑电气设计规范》一一JGJT15-2008

《和能建筑设计标准》-GB/T50314-2006

《公用建筑节能设计标准》----GB50139-2005

《节能监测技术通则》---GB15316-34

《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008

《建筑物防宙设计规范》一一GB50057-1994

U0KV以下变电所设计规范》——CB50053-94

《低压配电装置及线路设计规范》一一GBJ54-83

《自动化仪表工程施工及验收规范》一一GB50093-2002

中央空调的设计规范、标准

本系统的设计严格按照下述标准规范执行：

IS0/IEC11801-95信息技术互连国际标准

JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范

GRJ42-I9RI工业企业通信设计规范

GBJ232-92电气装理安装匚程施匚及验收规范

GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范

GB50189-2005公共建筑节能设计标准

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♦GBJ15-1989中国室内给水排水热水供应设计规范

智能控制设计规范、标准

♦国标GB/Z20965-2007

♦系统KNX协议(开放式)

♦建筑智能化系统工程设计管理暂行规定(建设部1997-290)

♦民用建筑电气设计规范(JCJ,T16-92)

♦智能建筑设计标准(DBJ-08-47-95)

♦高层民用建筑设计防火规范：GB5OM5-95)

♦装修图纸

♦电气图纸

♦BuildingManagementSystemswithEIBTechnicalManual

上述技术标准和规范如有不足之处或未能达到国际国内最新标准时，具体实施过程中系

统的设计及选用的设备和材料符合最新版本的国际和国家标准、规范，并提供所采用的国际

和国家标准、规范以及所采用版本的相关技术资料。

3.2设计原则

技术功能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夏系统，包括对数

据库进行定时的备份，服务器的热备，以及数据恢复的准确性与及时性的提升，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

能源管理系统采用平台+应用的方式，设计了一个扩展性很强且在扩容升级时浪哉最少

的系统。未来有拓展需求时，只需要增加相关的应用即可，节约投资成本。

系统根据系统的结构特性，充分考虑r建筑物及部门组织结构特点，构建标准化的电管

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。可以和大楼里的其他系统

进行对接，包括物业管理系统、控制系统、ERP等。网络系统、数据库系统和通信枢纽采用

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标准数据接|」，具有与其他信息系统进行数据交换和数据共享的能力，支持市政办公楼为实

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。系统的安全性主要

体现在操作系统安全策略、安全管理策略、数据安全等。其中操作系统安全包括密码策略、

用户锁定策略、审核策略、加密数据的恢豆代理等等。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。网络系统的安全性是网络系统中最薄弱的

环节,系统会定期对网络系统进行安全性分析，及时发现并修正存在的弱点和漏洞。通过软

硬件防火墙技术，实现网间隔离和网段隔离，从而确保系统免受病毒等的非法入侵。同时提

供系统门恢复功能。

•实时性、并行性

考虑到采集点的数量，系统采用」'传输速度快的网络设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在多个远程采集

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、运行费用和维护钺

用。

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4.能源管理系统结构

4.1建筑能源管理价值链

智能建筑能源管理价值链

•能源规划：建筑规划阶段介入，强弱电相结合，系统化设计建筑节能目标及实现手段。

•能耗监视与管理：全面管理各类能耗及用能设备，建立全景数据库，为能源审计、节能

诊断提供数据基础。

•能耗分析与诊断：整合各类建筑管理系统，构建节能数据模型，建立能源消耗评价体系，

根据诊断结果制定节能方案。

•节能控制：落实节能方案，改造用能设备，管理用能习惯，通过智能化控制系统全面实

现建筑节能目标。

•经验总结推广：数据积累与沉淀，为建筑后期改扩建提供规划依据，实现建筑持续节能。

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4.2系统结构

依据市政大楼的现状及需求，我公司为管理方提供了一套针对政府办公楼内所使用的能

源数据及环境数据进行综合管理、分析和控制，以达到能源消耗可视化、能源使用安全化、

节能增效管理化的整体解决方案。

系统结构图如下：

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TIANSI1市政办公梭如管理不歧技术方案书

制京天溯自必化拉N系统“因公司技术支持/p>

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如上图所示，整个建筑能源管理系统解决方案主要由三层组成：设备层、网络层、站控

层。

4.2.1设备层

设备层即指现场监控层，主要通过安装微机保护装置、网络电力仪表、楼层配电箱数字

仪表、水表适配器、燃气表等监控设备及直流屏、智能控制模块、中央空调节能控制等辅助

设备并通过通信接口上传到通讯层，实现对现场数据采集和就地显示功能及通信命令地实施

等。

本站中间隔层设备主要包括安装riokv的微机保护测控装置以及o.妹丫的网络电力仪

表、楼层配电箱数字仪表、水表适配器、燃气表、直流屏及温控器、智能照明控制模块、中

央空调节能控制等。

4.2.2网络层

通讯层是系统信息交换的桥梁，使系统能适应不同的通讯网络拓扑结构。主要由前置通

讯管理机、串口通讯设备、以太网交换机、通讯介质等组成。通讯管理层实现与间隔层各种

智能设备通讯，收集各智能设备的信息：与火灾报警系统、视频监控系统、中央空调节能控

制系统及其它智能控制系统的通讯与联动：同时实现与站控层设备通讯，向上级调度等系统

上传各设备的信息等功能。

现场需接入系统的间隔层设备主要包括：微机保护装置、网络电力仪表、配电箱数字电

表、水表、燃气表(如果有)、直流电源、温控器及智能控制模块、中央空调节能控制柜等。

各间隔层智能设备通过RS485现场总线网将信息集中汇总到通讯管理机，再经由通讯管

理机通过光纤通道将信息上传到能源管理平台。

数据传输过程采用了MD5认证算法以及AES加密算法，保证了信息传输的可靠性，保

密性好：对用户进行分级权限管理，防止误操作。

除此以外，智能控制模块各总线元件之间通过KNX总线组网，中央控制系统通过以太网

连接到总线上的IP网关与KNX总线系统进行通讯，并通过Falcon(RS232.USB.EIBNel/IP)

将信息汇总到能源管理平台。

所有线缆考虑穿管敷设。

通讯层应具备以下功能：

与其它系统的通讯接口

◊其它智能装匣或系统的接口

>设置串行通信接口与直流系统监控装置连接。

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>设置串行通信接口与暖通空调控制连接。

>设置串行通信接口与视频监控系统连接。

>设置串行通信接口与环境系统连接。

>设置串行通信口与消防报警装置连接。

>预用通信口与配网白动化子站或其他系统相联。

远动功能

系统完全实现DL5002《地区电网调度自动化设计技术规程》、DL5003《电力系统调度自

动化设计技术规程》中与变电站有关的全部功能，满足电网调度实时性、安全性和可轮性要

求。

通讯层除实现本地通信，还支持与多个相关调度通信中心进行数据通信以及与省市级数

据中心通信：能实现远动信息及能耗信息的直采直送。

自诊断与自恢复

通讯管理机在线运行时，对系统内的软硬件定时进行自诊断，当诊断出故障时能自动闭

锁或退出故障设备，井发出告警信号。自诊断的范困包括：保护测控装置及网络接口等各类

软硬件。

自诊断、自恢且内容包括：

>网络设备发生故障时，系统检测出节点工作状态，提示运行人员。

>装置核心软硬件出现异常时，自动闭锁退出，并通过系统上送相关信息。

>各类装置具布•软硬件自恢复（看门狗）功能。

4.2.3站控层

站控层负贡完成对整个能源管理系统的数据采集、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。

依据设计要求及实际需求，在监控中心设立能源管理系统1套，负责完成对通讯层采柒

的所有•变电所、计用计费系统、视频监控系统、智能控制模块等全方位系统的数据汇总，生

成分项分区域能耗表单及相关的电费账单等,协助大楼管理人员对.大楼能源的供应与使用进

行全面的监控与管理，并对各项能耗实行精细化分析，搭建能耗使用节能化模型与效果预测

等，打造一个全面信息化、安全化、节能化的绿色市政办公大楼。

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

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>数据统计

>数据分析

>实时监测

>数据远传

>电压无功控制

>空调节能控制

>智能照明控制

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5.能源管理系统设计方案

天溯建筑能源管理系统是南京天湖自动化控制系统有限公司为适应商业地产综合自动

化系统日新月异的发展，在总结多年综合自动化系统的研发、生产、工程实施的经验基础上，

推出的新一代专业的能源管理平台软件，采用模块化、智能化的设计理念，拥有"强大且性能

优越的实时数据库管理系统，完善的主操作界面，完善的系统维护界面，功能齐全的通讯子

系统，使系统适应大、中型的综合监控环境。

市政办公楼能源管理系统分三大模块：能源监视控制、能源分析诊断、设备运行管理，

5.1能源监视控制

能源管理系统通过对现场能耗设停的实时测景及远程控制，采集能耗数据，对经过数

据处理后的分类分项能耗数据进行分析汇总和整合，通过静态表格或者动态图表方式将能

耗数据展示出来，为节能运行、节能改造、信息服务和制定政策提供信息服务。

5.1.1配电自动化

通过对变配电设备及终端用电的实时监控和集中管理，保障供电安全可第性，同时提供

详细的电能数据报表，实现对用电负荷的精细化管理与合理调配，为能源管理打下r基础。

•微机保护装置

考虑到所带负荷的重要性以及系统运行的稳定性，微机保护装置在选型配置时除考虑具

备稳定可季的特点外，为满足系统多种运行方式以及供电可靠性的要求，必须具备过压/欠

压保护、故障录波、三相一次重合闸、后加速保护、低频/滑差保护等扩展保护和功能.

•网络电力仪表

为了保证市政办公大楼内各种设备的高品质用电，提高运行管理水平，在本方案中考虑

配置具备电能质量分析和全电量测量的多功能网络电力仪表完成对低压系统及楼层照明、

办公插座、空调室内外外机、公共部分照明与其他部分的实时监控功能。

•直流屏

直流电源系统在变配电站中不仅能为操作提供可靠的操作电源，而且能为控制信

号、维电保护、自动装电等提供稳定的直流电源。直流系统的可靠与否，对变配电站的

安全运行起着至关重要的作用，是变配电站安全运行的保证。批注［MC1J:实际方案中，这块需要报据现场情况去写

5.1.2能耗监测

系统采用对现场用电设备加装计量装置的方式实现对能耗后的实时测成,并经数据采集

装置将数据上传给数据中转站/数据中心，数据中转站/数据中心再将实时数据进行统一的处

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理，最后通过互联网将其上传到地区数据中心，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。

•远传水表、燃气表

为了能够优化大楼的水资源和燃气的使用情况，采用安装智能远传水表和燃气表的方式

将各个区域的用水情况以及食堂的用气情况上传至能源管理系统，实现对各区域水资源和燃

气资源的综合监控。

•空调能量表

为了能够详细的反映市政空调使用量以及各个部门的绩效考核，采用安装空调冷热量

表，将采集的使用量数据上传至能源管理系统，实现对各个M域各个部门空调使用的综合监

控与管理.，为能耗绩效考核提供合理的依据。批注［MC2J：实际方案中，这块需要根据现场情况去写

5.1.3智能环境控制模块

监控范围包含办公大楼全部的智能控制设备，通过各分区配电箱安装开关驱动器用于对

所有相关区域系统进行控制，各个驱动模块通过KNX/EIB总线线缆相连组成独立.的KNX/EIB

总线网络，同时控制室设立远程监控中心，远程监控中心通过网关连入的KN/EIB网络中，

通过监控中心的操作指令,实现各个区照明、风机、电动窗帘、空调、电源插座控制驱动模

块的远程控制。

为实现对大楼内内公共区域照明和风机盘管控制，本方案通过在各分区照明配电箱和

动力配电箱内安装由南京天溯自动化控制系统有限公司研发生产的智能控规模块用于对所

有相关区域照明系统和空调末端的风机盘管进行控制，各个驱动模块通过KNX/EIB总线线

缆相连组成独立的KNX/EIB总线网络，为管理者直接从用电终端实现智能化的照明控制以

及空洞使用效果及节能把关。

定时功能：可设置电器件定时开启和关闭，如节假日照明定时关闭、定时通报等等。定

时的范围小至考秒大到以年计。

人体感应控制功能：在公共走道、地卜车库、电梯厅等区域可设皆人体移动感应器进行

感应控制，有人的时候自动开灯，无人的时候经过延时自定关灯，从而达到最大程度的节能

效果。

5.L4中央空调节能控制

根据市政办公楼冷冻机房运行情况的分析，我们对空调系统制冷进行节能控制及机房的

智能化管理。

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主控制系统：

控制柜于现场用通讯线缆与水泵控制箱、冷却塔风机智能控制箱、现场控制箱以及原有

的空调起、停控制柜连接。

主控制系统控制器通过协议解析，与各控制柜进行通信，通过对空调系统全面的参数采

集，实现对空调系统运行的集中监测、控制和管理。

冷冻水控制

主控制系统控制柜依据所采集的实时数据及系统的历史运行数据，计算出负荷需用制冷

晨及最佳温度、温差、压差和流尿值，并与检测到的实际参数作比较，根据其偏差值控制冷

冻水泵的转速，改变其流量。机组运行时，如果冷冻（温）水出口温度、流量或供回水压差

出现异常时，系统送出报警信号并采取相应的保护措施，保证空调主机的安全正常运行。

冷却水控制

水泵控制柜经传输导线直接与冷却水泵柜连接，当电机起动完毕后，起动完毕信号送至

控制器，由控制器向对应变频器发出指令，冷却水泵柜按主控制系统输出的拒制参数值，调

节各冷却水泵变频器的输出频率，控制冷却水泵的转速，动态调节冷却水的流氓。由于控制

器设定了冷却水泵的最低运行频率，故确保了中央空调主:机冷却水的安全运行。

冷却塔风机控制

风机智能控制箱经传输导线直接与冷却塔风机连接，当接收到启动指令后，控制器向对

应的冷却塔风机发出控制指令，起动冷却塔风机。批注［VC3I：除方案中，这块而理根据现场情况去写

5.1.5其他系统联动控制

批注［MC4］:实际做方案的时候，要看看这些参与联动

通过建筑自动化系统与能源管理系统相整合，实现建筑机电系统的安全、高效、可靠、的系统,现场有没有

节能的运行和科学化管理。

•采暖空调系统

采暖空调系统用以维持建筑物内各区域环境，通过控制室内温度、湿度和空气质量，以

提供满足建筑物的使用要求并向使用者提供健康舒适的室内环境。

•电梯与扶梯系统

电梯与扶梯系统用以实现洌电悌、扶悌白身的拄制，井监测各电悌、扶悌的状态。

•安全防范系统

安全防范系统指以维护公共安全为目的，运用安全防范产品和其它相关产品，实现对建

筑的损失预防与犯罪预防的集成系统.

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5.2能源分析诊断

在能耗微观分析中提出了建立能耗分项计量系统以掌握用能设备能耗情况的思路，通

过采集分项能耗数据上传至能源管理平台，能源管理平台进行分析处理，并参确定该设缶

能耗的合埋性，鼓后配合现场实际情况最终找到相应的节能首埋和节能改造措施。

5.2.1能耗数据统计

5.2.1.1数据监测

（1）系统实时采集水、电、燃气、燃油、能量等各种能耗数据。

（2）系统实时监测供电回路的电压、电流、功率、频率、功率因数以及用电笊等参数.

（3）系统自动采集各分类分项能耗数据，并自动存储于数据库。

（4）系统可分别监测、分析、统计理明/插座、动力、空调以及特殊回路的电压、电流、

功率因数、有功功率、无功功率等参数。

（5）展示各设备能耗的数俏、趋势、排名。

如下图所示为某建筑能耗一天的实时数据图。

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5.2.1.2能耗分类分项

通过计量设备对能耗的采集，对用能进行分类分项统计。

如：电战分为4项分项，包括照明插座用电、空调用电、动力用电和特姝用电。

•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。包括计算机、打印机等办公

设备，走廊、卫生间等的公共照明设备。

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・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。空调用电包括空调末端用

电，共1个子项。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。

•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、给排水等）

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。

•特殊用电

特殊区域用电是指不属r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。特殊用电包括佶息中心、洗衣房、厨房装厅、

游泳池、健身房或其它特殊用电。

5.2.1.3能耗统计

可对某一时期和某一区域的能耗数据进行查询、分析，并将能耗数据进行柱状图、线图、

饼图显示。通过比较能耗数据，对超出标准的能耗值进行处理。如下图所示，主要包括有以

下内容：

（I）各设备耗能实时显示。

（2）楼宇能耗统计。

（3）同类公共建筑能耗比较功能。

（4）能耗分类比较功能。

（5）分项能耗比较功能。

（6）对某•支路的能耗战变化趋势进行实时的动态显示。

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5.2.1.4报表统计

数据报表是反映各监测建筑、各行政区域、不同类型建筑的监测状况和分类分项能耗状

况的统计表格和分析说明文字，如下图所示，主要有：

能耗统计汇总相关报表：生成能耗分类统计报表：U用耗能统计报表：月用耗能统计报

表；年用耗能统计报表；单体建筑总能耗数据报表；各类建筑的平均用能报表；各类标杆建

筑的能耗情况报表等。

能耗对比分析相关报表：生成同比分析表：环比分析报表等。

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