大型公共建筑节能监测系统建设方案详细Word文档格式.docx
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1.4.1实时数据分析-15-
1.4.2分项能耗分析-16-
1.4.3楼宇分项对比-22-
1.4.4阶段分项分析-26-
1.4.5计量点数据分析-27-
1.4.6历史数据分析-29-
1.4.7基础数据维护-29-
1.4.8用户管理-30-
2.智能配电电力监控系统-31-
2.1系统概述-31-
2.2系统构架-32-
2.3系统功能-33-
2.4实施效果-38-
第三章主要设备技术说明-39-
3.1计量仪表-39-
3.2数据采集器-43-
3.2.1功能简介-43-
3.2.2设备特点-44-
3.2.3主要技术指标-45-
3.2.3产品认证-46-
第四章项目组织及施工方案-47-
4.1设计原则-47-
4.1.1分项计量设计原则-47-
4.1.2设计图纸的成套性-47-
4.2施工方案-48-
4.2.1工程组织-48-
4.2.2施工制度-48-
4.2.3安全措施-49-
4.2.4施工准备-50-
4.2.5电能表施工方案-51-
4.2.6远传水表施工方案-51-
4.3.技术培训-52-
4.3.1客户培训体系-53-
4.3.2培训目标-53-
4.3.3培训课程设计-54-
4.3.4现场培训-55-
4.3.5培训记录-55-
第五章应用案例-56-
5.1某建设大厦-56-
5.2某建筑大学节能型校园-57-
5.3某省大型公建能耗监测系统50栋-58-
5.4其它行业应用-59-
第一章综述
1.1大型公共建筑概述及能耗
大型公共建筑是指其建筑面积一般在2万平方米以上的建筑。
具体分类可包括大型的商场建筑,办公建筑,宾馆饭店建筑,医疗卫生建筑,文化教育建筑和综合建筑等多种建筑类型。
国家发改委能源研究所及住建部的公开信息就披露:
中国大型公共建筑的面积虽不足城镇建筑总面积的4%,但能耗却占城镇建筑总能耗的20%以上;
国家机关办公建筑和大型公共建筑年耗电量约占全国城镇总耗电量的22%,每平方米年耗电量是普通民居的10~20倍。
如果再将采暖、用水等能耗统计起来,能耗值将更巨大。
并且随着经济的发展和社会的进步,我国的大型公共建筑数量也在日益增多,公共建筑的能耗也在进一步增加。
1.2大型公共建筑能耗监测系统建设意义
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》精神,做好国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管体系建设,按照建设部、财政部《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》,对省级机关办公建筑能耗进行远程动态监测和管理,部分机关单位进行分项能耗数据实时采集、传输、处理,为省级机关办公建筑能耗监测、能耗统计、能源审计、能效公示提供数据支持。
某省住建厅2010年发布《某省公共建筑节能监测系统建设技术规范》,于2011年1月1日开始实施。
大型公共建筑能耗监测系统通过在线采集和记录大型公共建筑各类耗能设备用能情况,对能耗数据自动采集、综合分析,建立能耗指标体系,通过数据挖掘、建立分析趋势曲线,精确把握建筑能耗实际情况,实现设备运行和能源使用的合理化,完成对建筑能源的监测和控制。
通过能耗监测和能效评估,可以较快地发现建筑运行过程中出现的问题,并采取措施,从而改善耗能系统运行状况,提高能源利用率。
达到节能降耗、环境保护的目的。
1.3本方案遵循的标准或规范
●《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》
●《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》
●《国家机关办公建筑及大型公共建筑分项能耗数据传输技术导则》
●《国家机关办公建筑及大型公共建筑数据中心建设与维护技术导则》
●《国家机关办公建筑及大型公共建筑楼宇分项计量设计安装技术导则》
●《国家机关办公建筑及大型公共建筑建设、验收与运行管理规范》
●《某省公共建筑节能监测系统建设技术规范》DBJ/T14-071-2010
●《GB50189-2005公共建筑节能设计标准》
●GB/T2260中华人民共和国行政区划代码
●DL/T645-2007多功能电表通信规约
●CJ/T188-2004户用计量仪表数据传输技术条件
●GB/T19582-2008基于Modbus协议的工业自动化网络规范
●GB9254-1998信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法
●GB/T17168-1998信息技术设备抗扰度限值和测量方法
●GB/T17626-1998电磁兼容试验和测量技术
●GB50168---2006<
电气装置安装工程电缆线路及验收规范>
●GB50093---2002<
自动化仪表工程施工及验收规范>
●GB/T50312---2000<
建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范>
●GB50093---2002《自动化仪表工程施工及验收规》
第2章系统设计方案与相关技术
1.大型公共建筑能耗监测系统方案设计
大型公共建筑能耗监测系统是通过对国家机关办公建筑和大型公共建筑内部安装能耗计量仪表和能耗数据采集装置,完成从建筑物采集能耗数据,远程传输数据,数据统计与展示的功能。
可以细分为现场采集层、通信管理层、主控应用层部分。
系统的整体结构图如图所示:
1.1现场数据采集
数据采集部分是整个监测系统能够正常运行的始端,所有的操作都依赖于该部分得到的数据。
建筑内部设置了多种能耗计量仪表,如水表,电表,气表和热表等,经由RS-485等符合规范的数据总线连接至针对大型公共建筑节能监测系统LCDAUE-800D数据采集器。
数据采集器由嵌入式系统实现,不仅可以与计量仪表进行通讯还可以通过Internet或GPRS方式与数据中心通讯。
数据采集系统不仅可以应用于新的大型公共建筑也可以用于将原有的公共建筑进行改装,以适应系统的需要。
对于两种公共建筑都可以采用RS-485串行总线或无线网络方式将计量表与采集器连接,实现系统对能耗数据的采集,其系统框图如下图所示:
数据采集系统框图
RS-485是一种异步半双工两线制的串行总线,在短距离,无干扰,速度低的情况下传输时可使用常规双绞线,而在干扰强烈,传输距离较远的情况下需采用屏蔽功能专用双绞线。
通过采用有线或无线方式将能耗计量仪表与数据采集器连接起来,数据采集器可以按照预先设定的采集周期定时采集各个能耗计量表数据。
1.2与数据中心数据传输
数据上传系统上传流程主要包括发送认证请求、数据打包、数据包发送等过程。
(1)数据打包
定时启动数据打包程序,从数据库中抽取需要上报的数据,按照接口标准封装成XML格式的数据包,并压缩数据包。
记录操作日志。
(2)发起连接
向上一级数据中心服务器发送握手消息,建立连接状态。
如果连接不成功则再次发起连接。
(3)数据发送
调用上一级数据中心的数据接收网络服务(WebServices),基于SOAP传输协议将压缩后的XML数据包发送出去。
如因网络故障或繁忙等原因造成的发送失败则定时重新发送,直到发送成功。
图2-3数据上传流程图
数据接收包括以下几部分:
(1)数据接收
数据接收方式为被动接收,采用网络服务(WebServices)技术实现,基于SOAP传输协议。
向建筑物节能监测子系统返回接收成功与否的消息。
接收成功后将数据包解压缩,还原为标准格式的XML数据包。
(2)数据校验
数据校验包括两个方面:
数据格式校验以及数据内容校验。
数据格式校验主要对上传的建筑与能耗信息进行XMLSchema校验,校验其是否符合《数据上传XML格式文档》中对于建筑与能耗信息XML格式的规定;
数据内容校验主要对上传的建筑与能耗信息中包含数据的规范性及合理性进行检测与分析。
校验成功后进行数据处理,失败则结束本次接收操作。
(3)数据处理
对上传的建筑与能耗信息的XML数据进行解析以及数据存储至数据库,并调用数据分析功能对上传数据进行统计分析,生成数据仓库记录。
(4)数据备份
对接收到的建筑和能耗数据以及附件进行备份。
图2-4数据接收流程图
1.1软件总体架构
大型公共建筑节能监测系统设计从软件结构上分为四个层次:
数据源、数据平台、基础平台、系统应用层,每个层次完成不同的任务,下层为上层提供相应的技术支持服务。
系统遵循国家相关技术标准体系,具有身份认证、数据加密、数据备份、病毒防范等相关安全保障体系。
能耗分析
能耗公示
用能预测及能耗诊断
标准规范体系
安全保障体系
系统应用层
节能评估
基础参数维护
消息管理子系统
系统工况监测
权限管理
数据平台
基础平台
接
口
系
统
数据处理子系统
数据采集子系统
上级数据中心
现场采集子系统
电能表
水表
热能表
燃气表
下级数据中心
其他
报警系统
图2-5系统软件功能框架图
1.2技术先进性
系统方案在满足建设部《国家机关办公建筑和大型公共建筑分项能耗数据采集/传输/安装技术导则》要求的条件下,并结合省级机关节能工作的实际需要,以及各机关单位对办公建筑管理的实际情况,进行科学合理的设计。
系统设计方案采用先进、成熟的技术平台,总结和吸收了成功案例经验,系统具有良好的开放性,同时系统设计时留有充分的扩展余量,确保系统的功能扩展及系统升级能力;
系统和第三方接口,采用国际标准与行业标准的标准接口与通信协议,实现系统与第三方产品数据为无缝连接;
系统设计充分考虑系统的实时响应速度、抗干扰能力、适用环境、利用率、安全性、可维护性、以及先进灵活便于扩充性能;
系统应提供符合信息化发展的各项数据服务,通过与全局信息化系统的对接,优化决策体系,提升系统运行管理的信息化水平,实现优化集约的运行管理及设备管理。
整个系统设计遵循了安全性、可靠性、实用性、可扩性、可维护性、先进性原则。
1.3分项计量系统设计
1.3.1分项计量设计
所谓分项计量系统是指依据国家机关办公建筑和大型公共建筑消耗的主要能源种类的划分进行采集和整理的能耗数据,主要能耗数据细分为6大类,包括用电量,水耗量,用气量,供热量,制冷量和其他能源消耗量。
图2-6分项计量模型
1.3.2电能计量
电能计量装置的数量需要根据调研的实际情况进行确定,分项计量主要实现以下5类计量:
1、在变压器低压侧安装三相电表,用于测量三相电流、三
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