大型商业综合体能源管理解决方案.doc

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1、大型商业综合体能源管理解决方案V3.0大型商业综合体能源管理解决方案目录第一章 概述 .1.1.1实施背景 .1.1.2现状分析 .3.1.3能耗类型分析 .4.1.3.1能耗类型分析 .4.1.3.2能耗面临的问题及解决措施4.1.4商业综合体能源管理云平台基本功能5.1.5 、需求分析 .7.1.5.1、物的管理 -远程控制、经济快捷.8.1.5.2、环境管理 -安全高效、节能减排.8.1.5.3、人的管理 -条件预警、及时精准.9.1.5.4、信息管理 -科学规范、有的放矢.1.0第二章 商业综合体能源管理云平台设计方案 1.12.1设计规范及原则.1 1.2.1.1设计规范及标准112

2、.1.2设计原则 .1 2.2.1.3系统特点1.3.2.2 平台设计建设目标1.5.2.3 平台设计功能需求1.6.2.3.1 实时耗能采集 1.6.2.3.2 耗能统计分析 1.8.2.3.3 未来耗能预测 2.2.2.3.4 节能降耗考核 2.2.2.3.5 耗能设备管理 2.3.2.3.6 耗能对标管理 2.4.2.3.7 耗能综合报表 2.4.2.3.8 其它功能要求 2.6.2.4 平台设计非功能需求 2.7.2.4.1 系统性能要求 2.7.2.4.2 数据存储要求 2.7.2.4.3 数据接口要求 2.7.2.4.4 可维护性要求 2.8.2.4.5 人机交互要求 3.0.2.

3、4.6可靠性要求3.1.2.5 平台总体设计方案3.1.2.5.1 商业综合体能源管理云平台架构 3.22.5.2商业综合体能源管理云平台组成.3 42.5.3商业综合体能源管理云平台功能.3 4第三章 能源监管平台系统构成.3 7.3.1数据采集系统 3.7.3.1.1 数据采集方式 3.7.3.1.2 数据采集子系统 3.7.3.1.3 能耗数据采集、上传频率和内容 3.83.1.4数据采集器介绍.3 8.3.1.5数据采集器点位 4.0.3.2 电能监管子系统4.0.3.2.1 电能监测内容 4.0.3.2.2 电能监测系统拓扑图 4.1.3.2.3 电能监测点位 4.1.3.3 用水监

4、测子系统4.2.3.3.1 用水监测内容 4.2.3.3.2 用水监测系统拓扑图 4.3.3.3.3 用水监测点位统计 4.3.3.4 蒸汽监测子系统4.4.3.4.1 蒸汽监测内容 4.4.3.4.2 蒸汽监测系统拓扑图 4.4.3.4.3 蒸汽监测点位统计 4.4.3.5 天然气监测子系统4.5.3.5.1 天然气监测内容 4.5.3.5.2 天然气监测系统拓扑图4.53.5.3天然气监测点位统计.4 5.3.6 中水站在线监测子系统 4.6.3.6.1 中水站在线监测系统图4.63.6.2推荐设备介绍 .4 7.3.7 商业综合体能源管理云平台数据中心系统 5.63.7.1数据中心的建设

5、所需设备清单.5 63.7.2推荐数据中心设备选型.5 7第四章 能源监管平台软件系统.6 0.4.1能源监管平台软件架构设计 6.0.4.1.1数据层6.0.4.1.2 WEB 层 6.1.4.1.3数据层与 WEB层无缝结合 6.24.1.4数据库设计 .6 4.4.2 软件功能设计 6.5.4.2.1标准数据子系统 6.5.4.2.2概述 6.8.4.2.3 用电监管子系统 6.9.4.2.4 用水监管子系统 7.6.4.2.5 中央空调智能控制子系统8.24.2.6照明控制子系统.8 4.4.2.7 配电室监测子系统 8.4.4.2.8 中水站运行监测子系统 8.6.4.2.9 供暖监

6、测子系统 8.6.4.2.10 供暖分时分温监控子系统8.94.2.11蒸汽、天然气子系统.8 9.4.2.12 综合分析子系统 9.0.4.2.13 消息管理子系统 9.2.4.2.14 公众服务子系统 9.3.4.2.15 信息维护子系统 9.3.第五章 施工组织方案9.6.5.1编制说明及依据9.6.5.1.1编制说明9.6.5.1.2编制依据9.6.5.2施工准备阶段 9.7.5.2.1施工管理体制的设置原则9.85.2.2项目法施工 .9 8.5.3 组建项目经理部 9.9.5.4 项目人员配置 1.0.05.4.1人员组织 1.0.05.4.2施工劳动力投入的原则及管理要求.1 0

7、15.4.3劳动力组织的准备.1 0. 25.5项目组织机构配备.1 0.35.6项目班子成员 .1.0 35.7平台项目施工方案部署.1 0. 45.7.1施工方案部署 .1 0. 45.7.2施工工艺流程 .1 0. 85.8主要分项施工工艺方法.1 0. 95.8.1弱电通讯网络系统.1 0. 95.8.2 电气安装工程1155.8.3 水气安装分项1165.8.4数据中心设备安装.1 3. 15.9确保工程质量的技术组织措施 1.3. 45.9.1质量保证流程图.1 3. 65.9.2质量标准 .1 3.75.9.3质量管理 .1 3.75.9.4质量保证体系 .1 3. 75.9.5

8、质量保证措施 .1 3. 85.10技术保证措施 .1 3.95.11确保工期技术组织措施.1 4. 05.12成品保护措施 .1 4.25.13安全生产保证措施.1 4.45.14确保文明施工与环境保护的技术组织措施.1 495.15施工机械设备、进场计划.1 5. 15.16材料进场检验检测措施 1.5. 35.16.1质量活动实施和控制的方法.1 535.16.2施工、调试阶段质量策划.1 545.16.3材料设备测试验收标准.1 555.16.4材料设备质量保障措施.1 575.16.5实施交付使用标准.1 59第六章 商业综合体能源管理云平台预算.1 60第七章 效益分析 .1.6

9、37.1社会效益分析 .1.6 37.2环境效益分析 .1 6. 5第一章概述1.1 实施背景商业综合体能源管理云平台不仅能够满足管理单位当前对 商业综合体能源管理的需求，而且能够随单位的持续发展而拓展。利用该系统能够有效降低单位因能源消耗数据统计、表单维护以 及报表、数据处理而产生的费用；通过对监测数据的在线分析， 帮助单位进行能源消耗的实时监测、准确统计和详细预测，最终 为单位节能降耗和自我完善提供确凿的数据基础和有力的决策支持。外部特征1、高可达性位于城市交通网络发达、城市功能相对集中的区域，商业综合体拥有与外界联系紧密的城市主要交通网络和信息网络。2、高密度、集约性高楼林立的景象，城市

10、的标志；人口密度大，昼夜人口、工作日与周末人口，功能不同而形成互补。3、整体统一性建筑风格统一，各个单体建筑相互配合、影响和联系；与外部空间整体环境统一、协调。4、功能复合性实现完整的工作、 生活配套运营体系，各功能之间联系紧密， 互为补充，缺一不可。内部特征1、大空间尺度室内外空间较大，一方面与城市规模相匹配，另一方面则与建筑功能的多样相匹配，成为多功能的聚集焦点。2、通道树型交通体系将内部交通和公共空间贯穿起来，同时又与城市交通系统有机联系，组成一套完善的“通道树型”体系。3、现代城市景观设计通过标志物、小品、街道家具、植栽、铺装、照明等手段形成丰富的景观与宜人的环境。4、高科技集成设施是

11、高科技和高智能的集合。其先进的设施充分反映出，科学技术的进步是这种建筑形式产生的重要因素。商业综合体实施能源消耗全面预算管理，每年由单位负责人与各用能单位签订节能降耗目标责任书，并进行年度考核；全面实施能源消耗定额管理，根据生产任务，每月下达能耗总量和单耗指标控制计划，按月进行经济责任制考核；商业综合体建立内部节能监察制度，对单位违章用能、不合理用能进行现场监察， 发现问题，根据单位内部专项管理考核办法，对责任单位和个人进行经济处罚。并且不断推出新模式，建立适时修订完善单位内部商业综合体能源管理云平台标准制度，全员参与商业综合体能源管理云平台，形成商业综合体能源管理云平台制度，商业综合体能源管

12、理云平台工作实现制度化、标准化。商业综合体表具大多依靠人工抄报，部分三级计量设备抄表频率过低，缺少对单位基础能源数据的全面采集监测，继而也就无法实现提供在线能源系统平衡信息和调整决策方案，确保能源系统平衡调整的科学性、及时性和合理性。1.2 现状分析目前商业综合体是对各能源项总表进行计量，造成各单位能源消耗数据缺失，不能细化耗能项目、缺少节能分析管控、无法对用能超限考核。各XXX现有能源计量仪表1100 余块，其中大部分靠人工抄表，存在工作量大、抄表周期长、数据不准确、不能及时发现能源浪费和泄露等现象、不能查询历史数据、不能实时报警等。1.3 能耗类型分析1.3.1 能耗类型分析XXX 主要能

13、源消耗为电能、空调动力、生活用水、蒸汽、天然气等。1.3.2 能耗面临的问题及解决措施1、管理节能摒弃建筑能源的粗放式管理模式，建立精细化的商业综合体能源管理云平台模式。区分能耗种类、能耗系统实现能源消耗分部门、分类、分项 计量，对能耗情况进行实时监测，对耗能数据深度挖掘，及时纠 正用能浪费情况。根据XXX实际情况，制定针对建筑物和二级部门的能耗定额分配制度，实施节能奖惩等方式激励节能。2、行为节能进行节能宣传教育和岗位培训，提高工作人员提高节能意识， 杜绝以下现象：（ 1）长明灯、少人开多灯、自然光照充分的情况下开灯等现象；（ 2）通风空调超标使用，如：不按温度管理要求开空调、开门窗开空调等

14、；（ 3）长流水； 3、技术节能可以采用空调节能控制、电力智能控制等技术手段进行节能。 电能可做分类分相计量以及整个XXX 的水能耗进行计量。同时， 实时监测中水及蒸汽设备的运行数据。更好的对XXX的能耗进行管理和控制。1.4 商业综合体能源管理云平台基本功能商业综合体能源管理云平台的基本功能如下图所示：商业综合体能源管理云平台分为三个层次：数据采集层、数据存储层以及数据展示层。1、数据采集层数据采集层主要包括能源监测和节能控制两个部分。能源监测主要是通过安装智能仪表（电表、 水表、 蒸汽表、 流量计等）， 将能耗数据及设备运行数据通过网络传送到管理中心。节能控制主要是通过在现场安装节能执行设

15、备（执行器、 控制器、伺服器）， 可以在管理中心远程自动或手动的控制节能设备。2、数据存储层利用局域网通过数据网管将现场数据传送到管理中心数据库，数据库对数据进行初步处理后，进行分类分项存储。要求至少需要存储10年的能耗数据。管理中心的控制指令通过数据层打包后传送到现场控制执行器。3、数据展示层数据展示层是利用数据层相关数据，对数据进行挖掘后，扩展出多种应用功能。主要包括实时监控、数据分析、数据展示、接口对接、能源审计、节能控制及其他扩展功能。1.5 、需求分析商业综合体通过智慧用能物联网监管云平台的应用，在学校不断发展和科研工作量不断增长的前提下，严格控制学校水电气净支出，并逐年有所减少，未

16、来五年内总体支出比现有规模下降5%-20%为目标，通过物联网、互联网等手段实现商业综合体所有用能设备的控制、管理、统计分析等工作，从而实现智慧化能耗服务和监管模式。具体的说，就是把物联网传感器整合到商业综合体的电力系统、供水吸人、环境系统等各种需要感知的系统设备中，如空调、电闸开关、烟雾报警、温度感应及红外感应等设备，把这些设备连接起来，形成“物联网”，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，以达到以下的智慧用能管理和安全管理的需求：1.5.1 、物的管理 -远程控制、经济快捷商业综合体的电器设备通过物联网连接以后，管理者可以通过互联网利用移动终端的APP或电脑控制任意单个或者商业综合体 全部

17、中的用电设备如：空调、电闸、灯光等；据观察和统计，一个高效率的管理员一次性关闭所有商业综合体（6层共 160 间）的空调至少需要50分钟，打开或关闭所有楼层的灯光电源需要15 分钟，而且在操作过程中会造成管理员缺岗的情况。而有了物联网管理系统，上述这些任务只需管理人员在值班室一键操作即可实现。另外物联网管理系统也可以设置情景模式，只需设定要几点钟开或者关，到了设定时间相应设备就会自动打开或者关闭，无需人员操作。物联网系统的管理功能免去了人工手动的繁复，弥补了一些管理漏洞，管理遇有特殊情况，可以即时调整，其便利性、经济性、统一性、先进性是其它系统无法比拟的。1.5.2 、环境管理 -安全高效、节

18、能减排物联网传感设备是可以感知环境并通过环境的变化对设备做出智能调节的， 比如在夏季到来的时候可以设定当室温达到35 摄氏度以上的时候， 开启空调， 或当雨季的时候当室内湿度达到80%的时候，自动开启空调并以除湿的模式运行，此功能既人性化又节约环保；另外还可以设置空调自动关闭功能，在无人情况下能发出关闭信号关闭空调，从而消除了忘记关空调所带来的能源浪费和安全隐患。室内烟雾感应器感应到烟雾以后， 会及时报警， 并且可以设置成立即切断该地方的电源。系统也会推送报警信息给管理者。对于环境的管理，物联网体现的是订制管理与信息预警相结合的机制，既能够高效的实现日常的运行订制模式，又可以通过管理者的管理平

19、台进行智能控制，其智能化、人性化、时效性的特点保证了对环境的感知及通过环境变化的有效调整。1.5.3 、人的管理 -条件预警、及时精准物联网设备可以准确的感知到教室、宿舍等区域内的人员移动，当设置的上课时间（也就是宿舍中不应该有人的时间段）宿舍中有人移动的时候，环境感知器会通过信息推送的方式，告知管理者，哪一个宿舍有人员逗留，实现科学有效的管理机制。例如在宿舍中，有人员用到大功率用电器的时候，物联网继电器会及时的发现并向管理者推送预警信息，也可实现设置情景模式为如检测到大功率用电，即关闭单元宿舍内电源。这样既能减少宿舍的安全隐患，也能对宿舍内人员的管理做到及时准确。1.5.4 、信息管理 -科

20、学规范、有的放矢智慧用能物联网监管云平台可以按照设定的时间段来统计用电量的信息，自动生成图表，方便管理者的查看比较。后台管理软件对于每个设备的运行状态都有相应的图例与信息。智慧用能物联网监管云平台的用电信息统计功能、设备条件触发功能及整体设备定时控制功能，使商业综合体电器设备能够高效运行，实时准确的反馈状态信息，为科学绿色管理提供有效依据。第二章商业综合体能源管理云平台设计方案2.1 设计规范及原则2.1.1 设计规范及标准商业综合体能源管理云平台的建设与开发以下标准和规范为基础（但不限于此）: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

21、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楼宇分项计量设计安装技术导则2.1.2 设计原则1、充分结合XXX目前建筑现状，根据XXX商业综合体能源管理云平台的特点，设计出科学高效、完善合理、功能齐全、可实施性强的商业综合体能源管理云平台技术方案。2、根据国 XXX建筑能耗情况， 以最终实现集电能监测系统、水能监测系统、蒸汽监测系统、天然气监测系统、中水状态监测 系统等为一

22、体能源监控系统，统筹规划，分步实施。3、充分利用XXX现有网络资源，节省投资。4、从真正意义上实现能源使用实时在线监控，为XXX 管理者提供不同层次的管理权限，随时随地可以对XXX的能源系统进行访问，并实现远程管理。5、充分考虑平台系统对各种能耗系统管理的整合扩展能力，并为今后综合性的数字化XXX做好充分的技术准备。6、充分体现投资回报效益, 体现管理节能、技术节能的综合效益。7、能够为XXX制定能源政策提供充分详实的依据, 以达到资源的科学管理，科学利用。2.1.3 系统特点1、先进性系统基于B/S 和 C/S 复合结构，用户可以通过Internet浏览器远程登录系统中心服务器。不同用户根据

23、各自权限的不同，浏览不同建筑的能源使用状况。工程师通过Internet浏览器登录服务器，拥有最高级别的管理权限，既可实现工程的远程在线维护，第一时间响应客户的需求。2、安全性系统数据库所采用的数据库系统，保证电能原始数据不可修改，对电能进行计量和结算的模型等在相应派生库中进行，派生库数据只有在授权许可下才能修改，建立完善的安全措施，对不同等级用户，设立相应的访问权限，以保证电能量与计费的合法性和严肃性。同时系统支持数据自动或人工备档和恢复。3、开放性系统具有充分的开放性能，软件系统已经在接口和功能上进行了预留，只需通过简单的配置，即可允许不同厂家的产品组成一个完整的系统，并通过丰富的内置软件接

24、口（OPC， DDE， ODBC等）与第三方系统无缝集成，提供低成本IBMS 集成管理解决方案。4、数据完整性由于电能数据具有累加性和传递性的特点，要求在任何情况下都不允许丢失电能原始数据，特别是在进行分段、分费率电能统计和结算时，尤为重要。在本系统中，通过在采集处理及传输等环节采用多种技术手段以确保数据完整。5、可扩展性系统方案中的总线能力、软件资源、模块 IO 点配置均留有一定的余量，以便根据业主要求灵活增加少量控制点而无需增加额外的费用。系统设计采用网络化结构方式，充分考虑了用户今后分能源中心的扩展及功能扩展的需要，可以很容易地通过增加本地采集仪表的方法实现，而且还能通过网络拓展，扩展新

25、的控制网络总线，系统规模可以成倍增加。6、规范性本系统的关键硬件设备是数据网关，安全可靠、对应所有主流计量表具。主要特点是：数据网关应支持周期方式数据采集、固定时刻数据采集和当前时刻数据采集，并可接受数据中心通过数据管理平台下达的命令及相关设置。项目目标总结为以下五点：1） 通过完善对主要的耗能设备、关键工段、资源环境因素的三级计量，实现能耗在线监测；在此基础上实现能耗和资源因素的班组级目标管理和考核，形成实时监管为基础的节能节材的目标管理绩效；2） 通过实时采集的数据，根据国际、国内及行业标准，结合专家经验，以节能为目标实施动态优化管理，形成动态管理绩效；3） 通过商业综合体能源管理云平台中

26、心把节能降耗、清洁生产等法规标准和政策；把各类管理体系进行资源整合，实现单位集约化和智能化管理，进一步降低管理成本，促进单位管理升级；4） 通过生产过程的综合监测、统计和汇总，为安全生产和单位重点设备故障分析、成因追溯提供可靠的数字化依据；5） 通过实时检测数据分析和专家系统形成的节能节材诊断报告，为以节能改造为内容的决策提供依据，通过工程改造实现能源利用效率的最大化和经济效益的最大化。2.3 平台设计功能需求结合实际情况， “商业综合体能源管理云平台平台”规划涵盖变电站、车间配电室、燃气站以及供水管网、空调、供热、空 压的用能数据一级至三级计量，并拓展其它公共建筑物的用能管 理，实现共计11

27、00余块表具的计量数据在线监测和用能动态管理。2.3.1 实时耗能采集通过数据采集器自动采集现场仪表的能耗数据信息，为能源信息管理提供原始数据。2.3.1.1 通讯协议与网络接口本系统涉及到电、水、油、蒸汽、压缩空气、天然气等能耗监测仪表设备的采集工作；提供的监测仪表设备必须支持RS-485、RS-232、RJ45、CDMA 3G/4G多种网络接口或支持OPC、MODBU、S104、CDT、DLT645 等多种协议的数据接入，实现单位/ 分厂/ 车间/ 设备/ 产品等多级的能源介质的采集、存储管理。2.3.1.2 断网本地预存在网络中断或者主数据存储设备出现无法联通的情况时，数据采集设备应当继

28、续采集耗能数据，并将采集到的耗能数据保存在本地，在网络联通或者与主数据存储设备恢复通讯后将预存的数据上传到主存储设备中。本地预存数据至少能够大于7 天。2.3.1.3 远程抄表1） 多个耗能仪表设备集抄可以对指定区域内的耗能监测设备进行远程抄表。还可以选择指定的日期与时间对耗能仪表进行远程抄表，当选择指定日期与时间时应显示对应时间的耗能数据。2） 单个耗能仪表设备集抄出具备多个能耗仪表设备集抄的功能外，还应具备历史实时采集记录查询功能。2.3.1.4 运行监测1） 系统应以数据列表、分布图、曲线等形式直观展示单位实时 / 历史生产能耗数据及生产指标、能耗指标、数据通讯报警数据。2） 实现动能站

29、房运行人员登记、巡视电子签到和电子交接班功能。3） 通过对生产和能源系统指标的集中监控和生产异常的实时报警、对系统巡检到位提高单位能源系统的运行管理水平及整体安全水平，确保生产安全进行。2.3.2 耗能统计分析2.3.2.1 统计分析原则以客观数据为依据，以单位整体、分厂、车间、生产线、主要用能设备为对象，全面分析单位生产能源消耗情况，使单位管理者了解单位能源消耗构成情况，帮助单位查找能源使用过程中的漏洞和不合理情况。2.3.2.2 统计分析要求1、标准数据子系统与数据相关的后台子系统是完成数据采集、处理、上报的关键部分，完全按照技术导则要求编制。2、用电计量建设用电专项管理的子系统：实现建筑能耗的分类分项计量、管理、统计功能；动态实时能耗数据和运行参数监测；逐时、逐