能耗监测系统解决方案2014年8月目录一、项目背景 (2)系统节能原理 (2)二、项目内容 (4)2.1系统总体架构 (4)2.2现场采集子系统 (5)2.3能耗监测系统应用软件 (5)2.4现场组网方式 (5)2.5分项能耗 (7)2.6项目流程 (9)2.7电能分项计量设计 (10)三、能耗监控系统施工方案 (10)3.1系统设计方案 (10)3.1.1分项计量设计原则 (10)3.1.2设计图纸的成套性 (11)3. 2总体施工规划 (11)3.2.1工程组织 (11)3.2.2施工制度 (11)3.2.3安全措施 (12)3.2.4施工准备 (13)3.3电能表施工方案 (13)四、应用软件体系架构 (14)4.1关键技术及创新 (14)4.2 软件架构 (15)4.2.1、现场采集子系统 (16)4.2.2、数据平台系统 (16)4.2.3、基础平台 (17)4.2.4、系统高级应用 (17)五、系统设备清单 (17)一、项目背景建筑耗能与工业耗能、交通耗能并列，成为我国能源消耗的三大“耗能大户”，建筑能耗约占全社会总能耗的29%，未来将超过工业和交通等而居首位。
大型公共建筑指的是建筑面积在2万平米以上带集中空调系统的建筑，大型公共建筑数量占总建筑物的4%左右，而其耗能却占建筑总能耗的22%，其单位面积的用电能耗为住宅的10～20倍，由于浪费与管理粗放，使这类建筑的高耗电量更加突出，因此需要对这部分建筑采取专门的管理模式，加强管理，实现节能降耗。
建筑能耗统计，特别是能耗分项计量，对国家相关能源政策的制定及建筑耗能系统的优化运行具有重要的意义。
相应地，为更加有效地实施能耗统计及建筑用能管理，必然要求构建符合我国实际情况的建筑能耗统计平台及数据库管理系统。
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。
大型公建能耗监测及节能管理系统从系统监控装置以及各个系统设备、控制器等处收集，积累与建筑使用状况相关的检测，计量数据。
并对积累的所有相关数据可以相互组合做成图表，供建筑群落对当前或任意阶段使用状况的能源进行分析和优化管理使用，结合专家能源分析，从而实现呈建筑节能逐年递增效果。
系统节能原理大型公共建筑节能的途径主要包括能耗监管、技术节能、管理节能三个方面，这三方面是相辅相成、密不可分的体系。
➢ 通过能耗监管平台，一方面可以发现建筑节能潜力所在，为技术节能、管理节能提供依据；另一方面可以为节能技术、节能管理的效果进行评估。
➢ 建筑主体对有节能潜力的环节进行技术创新，应用最新环保技术、充分利用可再生资源，为减少碳排放作出自己的贡献。
➢ 管理节能包括组织、制度建设等方面。
通过能耗监测系统理清能耗分布、节能潜力，然后应用了节能新技术，还需要从管理上下功夫。
节能归根结底还是以人为主体，只有发挥了主体能动性，才能将节能落到实处。
通过对能耗监测系统的分析不仅可以随时发现建筑中突然出现的用能问题，而且可以捕捉到人工难以察觉的能耗问题，从而提醒运营管理人员及时处理，改善用能效率。
项目实施的主要目标在于建筑的节能降耗，主要有以下参考方法：1．重点能耗监视通过对大型公建的暖通空调、照明、动力、特殊用电等的分项计量，找出能耗占比最高的几项内容，列为该建筑的重点节能方向，制定节能降耗指标，调动物管及业主单位的节能意识；午休关灯:实时监测办公照明用电情况，结合管理手段，敦促休息时间关灯节能。
2．夜间运行能耗监视过去由于没有实时记录手段，大厦物业管理人员到了夜晚，只有一两个人值守，各种能耗问题就更容易被忽略。
采用了分项计量系统后，这种问题得到了很大程度的改善，物管人员在监控室就能直接查询各用电设备的耗电情况，就算当时错过也能通过历史数据查询，及早的分析并消除电耗隐患。
• 能耗分析–观察电梯和室内照明的逐时能耗曲线–与其他建筑对比，在夜间运行阶段有的建筑该部分电耗并没有下降至零，存在运行不当之处• 节能潜力–说明运行管理在夜间存在疏漏–建议加强管理制度，特别针对夜间问题，彻底关闭不需要使用的设备3．待机能耗冷水机组等大型设备在待机时依然会耗能，这在没有分项计量系统的情况下也很容易被物业人员所忽略。
通过能耗管理系统的建设，可以及早定位这类待机损耗。
4．分项计量系统的其它应用；1、判断和发现冷热源是否存在旁通。
2、有助于整理得到各耗能设备分项用电定额。
3、观察和预测各部分的用能趋势，指导契约用电量的调整。
5．节能效果评估为了能对节能技术或节能产品使用的效果进行量化评估，以月、季度、年为单位对建筑节能效果进行评估。
对各种节能技术和节能产品进行统一和公平地评价，对建筑的节能效果有一个综合的评定，从而促使建筑管理者向更好的方向努力，形成良性循环。
二、项目内容2.1系统总体架构本方案建议对总配电室、门诊大楼、1号住院大楼安装分类和分项能耗计量装置，采用远程传输等手段及时采集能耗数据，实现能耗的在线监测和动态分析。
系统利用计算机技术、传感器技术、数据库技术、现代网络技术，对建筑的能耗数据进行采集、汇总、传输、分析，向相关部门提供建筑能耗情况，并作为决策依据。
系统共分为三部分：现场采集子系统、通信网络和能耗监测系统应用软件。
具体如下图所示：能耗监测系统总体架构图2.2现场采集子系统现场采集子系统是完成能耗监测工作的首要一步，分项计量技术、方案设计、安装施工等均在这一环节实现。
现场采集子系统由计量装置、能源数据采集器、下行通信网络组成。
➢计量装置是用来度量电、水、燃气、热（冷）量等建筑能耗的仪表及辅助设备的总称。
➢能源数据采集器支持同时对不同用能种类的计量装置进行数据采集，包括电能表（含单相电能表、三相电能表、多功能电能表）、水表、燃气表、热（冷）量表等。
➢下行通信网络指计量装置到能源数据采集器之间的通讯方式，一般分为有线和无线两种，在现场条件满足要求的情况下，优先使用有线方式；2.3能耗监测系统应用软件能耗监测系统软件主要由数据采集、处理、发送和数据分析展示模块组成，应用软件符合《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》中对软件功能框架的描述。
应用软件接收并存储监测建筑数据采集器的数据，一般采集器与应用软件之间的上行通信采用网络方式。
2.4现场组网方式方案一现场采集网络采用有线组网方式，铺设RS-485总线。
根据现场情况，本系统选用现场布线最常见、成本低、通信距离远、可悬挂节点多且结构简单的RS-485接口的总线型网络，通信协议则采用了被众多厂家支持、应用范围非常广泛的DL/T645通信协议。
上行通道采用公网GPRS/CDMA的方式和能耗监测主站系统进行数据交换和通信。
通信协议则采用应用范围非常广泛的376.1-09通信协议。
系统组网方式如下图所示：DTS1079低压电力线RS485路由器GPRS/CDMA 无线网络能耗监测终端服务器方案二现场采集网络采用有线组网方式，铺设RS-485总线。
根据现场情况，本系统选用现场布线最常见、成本低、通信距离远、可悬挂节点多且结构简单的RS-485接口的总线型网络，通信协议则采用了被众多厂家支持、应用范围非常广泛的DL/T645通信协议。
上行通道采用光纤以太网的方式和能耗监测主站系统进行数据交换和通信，通信协议则采用应用范围非常广泛的376.1-09通信协议。
系统组网方式如下图所示：DTS1079低压电力线RS485能耗监测终端服务器交换机光纤转换器2.5分项能耗分类能耗中，电量应分为4项分项，包括照明插座用电、空调用电、动力用电和特殊用电。
电量的4项分项是必分项，各分项可根据建筑用能系统的实际情况灵活细分为一级子项和二级子项，是选分项。
根据建设部《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》能源审计应获得的指标要求，大型公共建筑建筑用电回路的分项形式和计量装置的安装位置宜按下图分解。
用电分项计量模型1）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、室外景观照明用电共3个子项。
照明和插座是指建筑物主要功能区域的照明灯具和从插座取电的室内设备，如计算机等办公设备；若空调系统末端用电不可单独计量，空调系统末端用电应计算在照明和插座子项中，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。
走廊和应急照明是指建筑物的公共区域灯具，如走廊等的公共照明设备。
室外景观照明是指建筑物外立面用于装饰用的灯具及用于室外园林景观照明的灯具。
2）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。
空调用电包括冷热站用电、空调末端用电共2个子项。
冷热站是空调系统中制备、输配冷量的设备总称。
常见的系统主要包括冷水机组、冷冻泵（一次冷冻泵、二次冷冻泵、冷冻水加压泵等）、冷却泵、冷却塔风机等和冬季有采暖循环泵（采暖系统中输配热量的水泵；对于采用外部热源、通过板换供热的建筑，仅包括板换二次泵；对于采用自备锅炉的，包括一、二次泵）。
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。
3）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、自来水加压、排污等）的设备用电的统称。
动力用电包括电梯用电、水泵用电、通风机用电共3个子项。
电梯是指建筑物中所有电梯（包括货梯、客梯、消防梯、扶梯等）及其附属的机房专用空调等设备。
水泵是指除空调采暖系统和消防系统以外的所有水泵，包括自来水加压泵、生活热水泵、排污泵、中水泵等。
通风机是指除空调采暖系统和消防系统以外的所有风机，如车库通风机，厕所排风机等。
4）特殊用电特殊区域用电是指不属于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。
特殊用电包括信息中心、洗衣房、厨房餐厅、游泳池、健身房或其它特殊用电。
2.6项目流程此项目建设流程如下：2.7电能分项计量设计待具体调研后，补充完整三、能耗监控系统施工方案3.1系统设计方案3.1.1分项计量设计原则✓分项计量改造不应改动供电部门计量表的二次接线，不应与计费电能表串接；✓各种能源计量装置配置须满足能耗分类/分项/分户计量要求；✓进行能耗的分建筑或分区域计量，以便于进行能耗考核，以便对节能改造提供尽可能完善的能耗数据；✓充分利用现有配电设施和低压配电监测系统，结合现场实际合理设计分项计量系统所需要的表计、计量表箱和数据采集器及安放位置，通过合并同类项及推算方式，在利用软件技术能实现建筑能耗分项计量的前提下，尽可能少配置电计量装置；✓设计图纸应齐全，应能指导施工人员正确施工；✓应合理设置分项计量回路，根据楼宇实际配电情况，使配置的分项计量系统尽可能正确真实的反应各分项能耗，又将其配置成本控制在预算的合理范围内；✓系统在设计时考虑到后续的节能技术改造，为今后检测和控制设备的接入预留足够的余量，系统为今后节能控制（如：空调系统控制、照明控制、采暖控制、电热水器控制）预留硬件和软件接口；✓三相平衡设备应设置单相电能表，照明插座供电回路宜设置三相电能表；✓总额定功率小于10kw的非空调类用电支路不宜设置电能表。