建筑节能监管系统建设方案.docx

建筑节能监管系统建设方案.docx

《建筑节能监管系统建设方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑节能监管系统建设方案.docx（95页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

建筑节能监管系统建设方案

建筑节能监管系统建设方案

[方案说明]

河南工业大学校园节能监管系统平台建设方案是以住建部相关导则的要求为依据，以学校的实际能源管理需求为基础，结合河南省相关规定而编制。

本次建设方案内容主要包含以下几个部分：

1、建设河南工业大学节能监管平台数据中心，完成硬件和软件安装；

2、能耗监测系统建设

（1）完成校区内低压配电室的用电情况监测，建设低压配电监测系统；完成学校所有建筑的用电计量计量监测，建设电计量监测系统；供电监测到建筑，并可计量到每个院系。

（2）对学校各校区市政供水主管线和新校区供水干线共75个监测点进行建筑用水实施监测和计量，建设供水计量监测系统；通过平台能够掌握每栋建筑的水耗情况和学校总用水情况；安装远传水表75只。

3、校园建筑节能控制系统建设：

对学校教学楼部分大教室安装根据教室人数和光照度进行分区控制的节电控制器；对部分中小型教室安装人体感应的节电控制器；对单体空调进行节电试点改造；对学校路灯进行单灯节电控制，对教学楼进行供暖节能试点改造。

4、针对学校的实际情况，对将来可实现的数字化校园建设进行规划设计。

平台要完全按照住建部导则要求建设，保证建成后能够顺利验收；建成后使学校可以掌握水、电能耗基本数据并进行能源公示及管理，通过监测手段和进行节电改造后，达到大大降低管理费用和支出的效果。

一、河南工业大学基本情况

学校占地面积2826亩，建筑面积89万平方米，体育运动场地面积8.7万平方米。

在校师生30000余人。

建有河南省第一个万兆校园网。

河南工业大学主要建筑情况表

校区

建筑类型

数量（栋）

建筑面积（万m2）

建设年代

备注

莲花街校区

行政办公建筑

1

3.0398

2012

外墙保温

图书馆建筑

1

4.029

2013

外墙保温

教学楼建筑

1

4.1922

2004

外墙保温

科研楼建筑

1

0.5371

2012

外墙保温

综合楼建筑

11

23.7728

2004年6栋

2011年5栋

外墙保温

场馆类建筑

2

1.32

2004、2008

外墙保温

食堂餐厅

3

2.21

2004、2008、2009

外墙保温

学生集中浴室

1

0.4835

2004

外墙保温

学生宿舍

40

21.932

2004年14栋

2008年8栋

2010年4栋

2011年12栋

外墙保温

大型或特殊科研实验室

1

1.2703

2010

外墙保温

医院

1

0.3924

2004

外墙保温

其他

7

0.9359

2004

外墙保温

总和

70

64.12

校区

建筑类型

数量（栋）

建筑面积（万m2）

建设年代

备注

嵩山路校区

行政办公建筑

2

0.6788

2001、1990

/

图书馆建筑

1

0.5397

1985

/

教学楼建筑

3

2.4760

1962年2栋2001年1栋

/

科研楼建筑

1

1.2437

1997

/

综合楼建筑

1

0.6402

1986

/

场馆类建筑

1

0.1783

1987

/

食堂餐厅

5

0.3789

1982年4栋

1987年1栋

/

学生集中浴室

1

0.3944

2001

/

学生宿舍

10

3.7653

1962年3栋

1982年1栋

1987年3栋

1983年1栋

1995年1栋

2002年1栋

/

大型或特殊科研实验室

1

1.1327

1966

/

医院

1

0.0968

1983

/

其他

22

2.6953

1982年5栋

1986年4栋

1985年2栋

1990年2栋

1999年3栋

2002年2栋

2003年3栋

1968年1栋

/

总和

49

14.2201

二、节能监管系统设计原则和依据

河南工业大学节能监管系统建设注重科学发展、统筹兼顾，在全面提升全校能源管理水平，最大限度降低学校能源消耗，节约能源费用的同时，兼顾学校、部门、学院、师生等各方利益；注重创新、引领示范，在满足住房和城乡建设部、教育部、财政部功能要求的前提下，与绿色校园、可持续校园建设相结合，全面提升节约型校园管理水平；注重突出特色、树立典范，建设成河南省乃至全国具有代表性的能源监控体系。

河南工业大学节能监管平台建设要遵循实事求是、以人为本的原则，在保证用能安全的前提下实施，最终形成一套数字化、网络化、智能化的能源监控、监测的能源监控系统。

（1）平台建设原则

构建能耗监测平台，基于集中管理，分布采集的设计原则，以校园网为主要媒介，分分部门、分院系对校园主要用能建筑、用能设施实施动态监测，构建可靠性强、效率高、共享度高的校园能耗数据库，建立能耗监测、统计、公示平台。

实现河南工业大学列入监测、服务和管理对象的建筑物的分类、分项、分户能耗监测、分析、统计与管理；

制定用能定额，提升管理水平通过监测数据统计分析，制定学校用能平台，符合学校特点和管理要求的各类别建筑、设备用能定额，采取节能管理手段，采用新型节能设备等措施，规范用能行为，优化内部成本核算，提高运行管理水平，推进我院建筑节能的精细化管理；

为开展节能改造准备条件通过数据挖掘技术，发现校园建筑用能规律，提供各部门、各学科主要用能建筑能耗评估诊断报告，为校内高能耗建筑、设施的进一步节能改造准备条件；

为新建规划和科学研究提供数据支撑为符合节能设计规范和绿色建筑评价标准的新建建筑规划设计提供数据支撑；为绿色建筑、能源规划等科学研究提供详实有力的数据资源。

1　标准性原则

方案设计，严格遵循《高等学校校园建筑能源监控系统建设技术导则》的要求和《高等学校校园建筑能源监控系统运行管理技术导则》的业务需求，并参照国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统的相关技术导则要求，完全符合国家住建部的标准要求。

2　实用性和可靠性原则

遵循技术导则的同时，符合河南工业大学的能耗现状和管理模式；监与管相结合，有效地实现节能降耗；基于互联网技术，采用国家技术导则推荐的主流。

监测仪表选择国内水表、电表的知名品牌，性能可靠。

①界面设计尽量模拟人的工作习惯，随时提示。

②与物处理的操作功能是“傻瓜型”，简单、易于操作；同时提供复杂但功能强大的操作功能，供系统维护人员使用。

3　开放性和可扩展性原则

系统采用开放性协议，兼容各种符合技术导则要求的DL/T645-1997《多功能电表通信规约》电表，符合技术导则要求的CJ/T188-2004《用户计量仪表数据传输技术条件》水表；可与已建成的相关系统进行功能对接或数据交换，可扩展挂接多种技术节能专项系统，不断吸收计算机软硬件技术、电子监测技术、无线数据传输技术等先进技术的最新发展成果。

①系统具有良好的接口和方便的二次开发工具，以便系统不断的扩充、求精和完善，更方便了学校将来各类数字化校园系统建设的无缝接入。

②系统在输入、输出方面应具有较强的兼容性，能进行各种不同数据格式的转换。

4　整合利用已有资源的原则

整合利用已有资源的原则，优化方案降低成本,骨干传输网利用校内已经形成的校园网络资源，在校园网条件不具备的情况下，根据成本核算，采用无线或网络敷设的方式完善；计量终端尽量利用已有的表具和设备。

5　安全性原则

包括访问安全和数据安全，访问安全控制采用多级区域权限体系，在不增加复杂度的情况下，使在系统中可以构建多级的权限区域，可以将用户的权限限制到每个建筑、每个部门、每组能耗数据;数据安全控制包括，数据保存采用三级数据保存机制，保证数据安全，数据传输采用数据包加密压缩方式，加密口令可由上下级数据中心约定，保证传输安全，还具有系统数据定期备份和灾难恢复机制。

6　先进性原则

硬件设备选用性价比高，具有很高的可靠性和较长的使用寿命，软件应采用目前国际上通用禀赋和发展趋势的软件，为以后的功能扩充打下基础，技术方法上采用先进的技术方法和理论，设计使用、可靠、具有先进水平的分析模型和应用模型。

①硬件设备的先进性：

硬件设备应选用性能价格比高的设备，并有很高的可靠性和较长的使用寿命；

②软件的先进性：

软件充分考虑河南工业大学在科研力量上的优势并采用目前国际上通用禀赋和发展趋势的软件，为以后的功能扩充打下基础；

③技术方法的先进性：

采用先进的技术方法和理论，设计使用、可靠、具有先进水平的分析模型和应用模型。

（2）平台建设依据

平台项目设计、制造、试验、检验、安装、调试、验收遵照适用的最新版中国国家标准、部颁标准及地区规定和标准。

v《高等学校节约型校园建设及管理技术导则（试行）》（建科2008，89号）

v《高等学校校园建筑能源监管系统建设技术导则》（建科2009，163号）

v《高等学校校园建筑能源监管系统运行管理技术导则》（建科2009，163号）

v《高等学校校园建筑能耗统计审计公示办法》（建科2009，163号）

v《高等学校校园设施节能运行管理办法》（建科2009，163号）

v《高等学校节约型校园指标体系及考核评价办法》（建科2009，163号）

v《节能监测技术通则》GB/T15316-1994；

v《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》；

v《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》；

v《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》；

v《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；

v《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》。

v《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理的实施意见》（住房和城乡建设部、财政部：

建科[2007]245号）

v《国家电子政务工程建设项目管理暂行办法》（中华人民共和国国家发展和改革委员会令第55号）

v《关于推进高等学校节约型校园建设进一步加强高等学校节能节水工作的意见》（建科[2008]90号）

v《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》（住房和城乡建设部、二〇〇八年六月）

v《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》（住房和城乡建设部、二〇〇八年六月）

v《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》（住房和城乡建设部、二〇〇八年六月）

v《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》（住房和城乡建设部、二〇〇八年六月）

v《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》（住房和城乡建设部、二〇〇八年六月）

v《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》（住房和城乡建设部、二〇〇九年二月）

v《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统数据上传XML格式文档》（住房和城乡建设部、二〇〇九年二月）

v其他河南省及国家相关规范和技术导则以及地方法规要求

v河南工业大学自身实际需求

三、系统总体结构及建设内容

1、系统建设总体结构

节能监管系统建设与学校校园信息网统一设计，尽量利用校园网，在校园网条件不具备的情况下根据实际情况采用无线通讯、敷设专网或者电力线载波的形式，通讯协议采用开放性互联网协议，编码与格式满足国家能耗监测导则要求。

系统通过远端数据采集实现对学校办公场所、课室、实验室、宿舍等建筑的用水、用电、用气、用油等设备系统的能耗数据实时采集，并实现对能耗数据的分类、分项统计，为学校能源利用提供详备的数据分析和完善的辅助决策,同时根据设置条件对电、水、路灯、照明等进行节能控制。

能耗监管平台体系按结构主要分为四部分：

节能监管终端、通信传输网络、数据主控中心和节能控制系统。

（1）节能监管终端

完成水、电能耗的数据计量和数据采集以及对水、电的控制。

节能监管终端主要负责能耗数据的采集，硬件控制的实现，状态信息的表达等。

同时将学校的其他管理系统集成在能源监测与管理系统内，实现统一管理，既充分利用了现有资源，又形成监管系统特色，并直接将学校能源消耗数据导入监测与管理系统。

（2）通信传输网络

包括底层传输和校园网传输两部分。

实现计量控制系统与主控中心的数据交互，充分利用现有的校园网络，尽可能减少线路敷设，节约建设成本。

底层传输：

数据采集器（数据网关）通过RS485/电力载波采集计量仪表的数据。

数据采集器支持水、电等计量仪表的数据采集，严格遵循标准的仪表通信协议。

网关设备向下兼容多种通信规约，向上统一协议（如TCP/IP），不仅具备数据向上传输，还可将数据向下传输，不仅支持数据采集，还支持管理需求与现场控制功能需求。

网关具备一定的数据存储空间，具备无线数据传输功能，支持无线组网功能。

电表采用《多功能电能表通信规约》DL/T645-1997和M-BUS标准开放协议通信标准；底层传输采用了点对点的有线连接，采用工业现场使用的RS485通信方式，传输方式采用标准的协议，保证了数据的可靠性和稳定性。

校园网传输：

依托现有完善的校园信息网，实现可靠的数据传输。

数据网关：

支持对数据采集系统故障的定位和诊断，并支持向主控中心上报故障信息。

同时数据网关设备支持断点续传功能，如果数据采集器跟服务器建立了有效连接，数据采集器将采集的能耗数据加密后上传给服务器，如果数据采集器因为网络等各种原因没有跟服务器建立连接，数据采集器会将采集的数据存储在采集器内部，采集器内部有足够大的存储空间（至少可以保存1年的数据），

数据传输严格遵照《高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则》数据传输技术规范建设，统一数据输入、输出格式。

制定标准数据接口规范对于系统扩展、维护、升级都将带来很大利处。

（3）数据主控中心

应用层负责基础数据的管理，维系通讯服务，采集并管理计量数据；与客户端进行交互，下载系统参数，实现对管理任务的控制要求，对所有数据进行必要管理，根据业务逻辑产生各种分析数据，对系统的运行所产生得数据进行审计和管理；数据库负责各种数据的存储和管理，协助完成各种数据管理与分析，形成各类报表的数据汇总、统计等功能，协助完成部分数据挖掘工作；表示层完成与用户的交互，实现表示层完成与用户的交互，对使用浏览器的用户，在通过多种授权验证后，同样提供查询、数据分析结果展示、管理、监控等功能；Web服务用于支持各类浏览器用户，实现各种后台操作；第三方服务支持系统的开放性，由此接入其他第三方系统，系统具有良好的接口和方便的二次开发工具，以便系统不断的扩充、求精和完善。

（4）节能控制系统

对教室照明进行节电控制；对校区内的单体空调进行节电智能控制；

对校园路灯进行节能控制改造，对全校范围内的路灯进行节电控制改造。

2、主要建设内容

河南工业大学校园节能监管系统建设采用“统一规划，分期实施”原则建设，根据国家相关规范和技术导则进行设计。

在能源监测与管理系统设计与建设过程中，以兼容和开放的指导思想，充分考虑河南工业大学整体节能监管体系的发展需求、考虑河南工业大学现有的设备监控系统和信息化系统，充分考虑河南工业大学整体节能监管体系的发展需求、考虑河南工业大学现有的设备监控系统和信息化系统、考虑河南工业大学管理部门的具体需求，以兼容、开放、可扩展为指导思想，将“统一规划，分期实施”原则贯穿在监测与管理系统的平台、技术架构、用户软件等技术环节，能够保证学校未来发展以及管理需求变化的要求。

将河南工业大学校园能源监测与管理系统建设成为技术领先、功能完善、具有特色的校园能源监测与管理系统。

依据住建部、教育部相关要求，根据河南工业大学的实际需求和用能特点，河南工业大学建筑节能监管平台系统按照“整体规划、分布实施”的原则进行建设。

，共分为三期建设。

本期建设规划

完成整个系统平台的框架建设并将全校所有建筑纳入节能监管平台并通过住建部验收，大部分建筑做到一级监测，对院系用能情况进行初步划分，通过平台可掌握每个院系的电耗情况，部分高能耗建筑进行三级计量，为后期建设打好基础。

并建设节电控制系统和路灯智能管理系统，通过技术手段进行平台功能完善，并达到对教室照明用电、空调用电、路灯照明用电浪费的科学控制。

◆用电系统监控

完成校区内低压配电室的用电情况监测，建设低压配电监测系统；

完成学校所有建筑的用电计量计量监测，建设电计量监测系统；其中，对有院系办公及教学场所的建筑进行分类分项计量到每个院系。

◆用水系统监控

对学校所有供水干线监测点进行建筑用水实施监测和计量建设，建设供水计量监测系统；

◆校园能源监测与管理平台建设

建设校园节能监管平台硬件、操作系统、数据管理软件、用户服务软件等系统。

◆节能控制系统

对教室照明进行节电控制，通过数据网关经校园网接入控制中心，进行远程控制，建设节电控制系统；

对单体空调进行智能控制，通过数据网关经校园网接入控制中心，进行远程控制，建设节电控制系统；

对路灯回路进行实施分时、分区节能控制和状态监测，建设路灯智能管理系统。

对教学楼进行供暖控制节能改造试点，达到分时分温控制的节能目的，为实现将来全校范围的供暖节能控制打好基础。

二期建设规划

增加三级计量的监测范围，对公共区域及图书馆照明进行节电控制，根据学生宿舍用电管理现状建设学生宿舍智能管理系统，将学校目前的IC卡管理系统接入平台，解决学生宿舍的用电管理粗放的现状。

三期建设规划

在一、二期建设的基础上，将宿舍和家属区水电计量和控制做到三级计量和监测并纳入平台，根据平台的运行情况及能耗数据的分析，继续完善能耗的监测，深化节约性校园建设，建设地下管网监测及校园3D地理信息系统，扩展监控范围和监控对象，建设规范化、信息化、综合性的数字化校园。

四、校园建筑能耗监测系统

1、能耗监测系统平台功能

（1）身份验证系统

每个子系统采用统一入口登录，用户按不同角色划分权限，使用各自用户名登录系统。

不同用户权限的可见内容可定制，保障系统管理的安全性。

（2）GIS地理信息系统

图形化配合GIS系统实时展示校园能源监测与管理系统范围内各用能系统或设备运行状态与能耗信息（运行参数），并以鼠标移动、下拉菜单方式显示实时监测信息。

可根据不同的用户显示用户专属信息，包括建筑名称、建设年代、建筑层数、建筑功能、建筑总面积、空调面积、能源经济指标等；

能够显示建筑物的整体用能情况和各楼层、各房间的具体的分类用能情况，显示当前用能单位的实时能耗。

（3）能耗监测计量管理系统

1　基本信息

能够显示监测点的详细基础信息和附加信息，建筑名称、建设年代、建筑层数、建筑功能、建筑总面积、空调面积、能源经济指标等，能够显示建筑物的整体用能情况和各楼层、各房间的具体的分类用能情况。

能耗监测通过能耗地图导航、定位监测建筑，导航建筑对应的基本信息、分项能耗、分类能耗、总能耗等展示项构成。

建筑分项用能数据分析展示主要包含用能总量、同类建筑用能、详细用能动数据分析展示等功能。

2　实时监测

实现多级能耗模型，包括区域模型、建筑模型、能耗统计单元模型、能耗表计模型，以及建筑能耗日历的设计。

展示实时计量表具设置参数、运行状态参数、控制命令的执行也便利、快捷，满足学校各种场合的应用，实时计量数据，还有历史数据全面展示。

实现能耗在线监测，界面采用直观的图形化界面（柱状图、饼图、仪表盘等呈现方式）来分析展示能耗数据，支持逐时、逐日、逐月、逐季、逐年的自由导航。

3　数据统计

可按照分类、分项实现用能的日、周、月、年统计，并能以多种图表格式显示；可以按照建筑、院系等层次结构进行统计，并能够根据用户输入的起始时间和终止时间进行任意时间段的用能统计。

多种统计图表，多种的数据分析，能导出各种符合公共机构统计格式的月、季、年等能源资源消耗报表；能形成《公共机构能源资源消耗统计分析报告》；能形成完整的公共机关能源财务报告，对比能耗分析报告；能提供以组织机构为单位的能耗定额管理和生均能耗管理、单位面积能耗统计、万元科研经费能耗统计等相关报告和图表。

4　能耗查询

实现用能项属性查询、分组实时值查询、分组历史值查询、同类建筑单位面积分项用能查询、同类建筑人均分项用能查询、专题人均用能查询以及自定义建筑用能查询等。

提供多种查询结果的报表导出功能，方便将查询结果作为节能监管部门日常文档的一部分提交。

可以对建筑、院系进行用能的上下限查询，可以对建筑、院系进行限量查询和超量查询；可以使用关键字对能耗数据进行模糊查询，并能够对用能记录进行条件查询。

对单个区域、单个部门、多个部门的组合、复合条件筛选出的组合等按时间条件（按日、按月、按季、按年、按指定的一段时间等）对用水用电情况分析绘制相应图表，同时对多种分析类型生成数据报表。

用户可以根据自己的需要，选择不同的查询方式，如能耗类型（水、电、气、暖等），组织机构（行政办公楼、重点用能单位及经营性单位、大型能耗设备、公共场所、学生宿舍等）等，系统会生成丰富多样的图形和报表，进行数据分析，以折线图、柱状图、饼图、二维表等形式体现。

5　数据分析

实现建筑、院系用能趋势分析和用能指标分析，通过实时监测用能数据，对建筑用能进行用能异常分析和线路负荷分析；可实现对设备故障进行故障分析；可以按照区域、分类、分项统计总能耗、单位面积能耗、用电能耗、用水能耗等对周期（日、周、月、年）能耗进行统计分析。

提供专题的能耗分析，为研究人员进行专项的建筑相关科研提供辅助。

主要的专题分析包括工作时间、非工作时间高校建筑能效分析、夜间待机能耗专项分析等。

对建筑和用能单位的用能规律进行分析，为用能异常监测提供基础数据，实现多种方式的灵活监测，实现工作时间的用能异常检测数据和非工作时间的用能异常检测数据。

对同类建筑的用能进行分析，对比建筑的用能情况，分析建筑能耗指标。

对比同一用能单位不同时间段的用能情况，可以清楚的看到实施节能措施后的效果，还可以了解到建筑物的用能规律，找出节能措施。

趋势曲线根据数据的显示内容，具备翻看数据的历史值功能，可以任意自由放大缩小时间轴（如跨度可大于一年，也可是1秒）。

曲线支持多纵轴多曲线展示，能为不同的曲线设置不同的纵轴；应支持多曲线同一时间的对比分析；支持单条、多条曲线的不同时间段的对比分析；支持曲线显示设置。

通过比较建筑节能设计标准和建筑实际能耗，评价监测建筑的能效，实现能耗分析报告：

根据分析内容自动生成分析报告，提供报告导出。

通过对建筑能源利用状况进行定量分析，对建筑能源利用效率、消耗水平、能源经济与环境效果进行审计、监测、诊断和评价。

主要包括能源审计资料录入、审计辅助计算和能源审计报告辅助生成、导出等功能。

提供专题的能耗分析，为研究人员进行专项的建筑相关科研提供辅助。

主要的专题分析包括工作时间、非工作时间高校建筑能效分析、夜间待机能耗专项分析等。

6　能耗报警

系统具有强大的报警系统，能够对实时、历史的报警和事件进行显示、存储、查询等操作，并能够及时通知操作人员，帮助用户进行故障监控和决策制定。

支持多种报警显示窗口，包括实时报警窗口、历史报警窗口和查询窗口。

实时报警窗口显示最新的报警信息，报警信息被确认或恢复后，报警信息随之消失。

历史报警窗口显示历史报警事件，包括以往的历史报警信息、报警确认信息和恢复信息，报警事件的来源是报警缓存区。

查询窗口能够查询报警库中的报警事件，报警事件来源是报警库。

支持多种报警查询条件，对报警信息的查询，可以按报警时间查询、报警类型查询、按记录类型查询等等。

系统提供能耗监测报警（能耗监察、能