中新生态城代谢病医院项目技术方案--初版.doc
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1、中新生态城代谢病医院院能耗监测系统系统技术方案 深圳市中电电力技术股份有限公司 中新生态城代谢病医院 能耗监测系统技术方案技术方案目 录中新生态城代谢病医院1能耗监测系统技术方案1目 录21. 项目背景及概况41.1. 项目背景41.2. 项目概况41.3. 项目需求分析42. EEMsys建筑能源管理系统52.1. 系统概述52.2. 系统设计标准和规范63. 天津中新生态城代谢病医院项目建筑能源管理系统设计方案73.1. 系统设计原则73.2. 系统总体设计思路73.3. 系统总体结构83.4. 数据采集及网络传输子系统93.5. 能源管理系统软件103.5.1. 数据采集及存储基础功能1
2、13.5.2. 数据处理与计算功能123.5.3. 数据统计分析功能173.5.4. 运行管理与操作功能243.5.5. 报表查询管理283.5.6. 系统信息维护管理功能303.5.7. 数据上传功能313.5.8. 账单管理及费用预警323.5.9. 用能平衡及损耗分析353.5.10. 用户管理与分区授权363.6. 系统性能指标363.6.1. 软件系统架构363.6.2. 数据存储性能373.6.3. 系统安全性能373.6.4. 系统访问管理373.6.5. 其他系统性能指标373.7. 系统实施方案373.7.1. 系统网络结构383.7.2. 天津中新生态城代谢病医院项目配置方
3、案383.7.3. 实施与服务423.7.4. 天津中新生态城代谢病医院设备清单及预算434. EEMsys公共建筑能耗监测及管理平台后续运营服务464.1. 硬件质量保证464.2. 软件质量保证464.3. 售后服务464.4. 培训47 48 / 481. 项目背景及概况1.1. 项目背景我国建筑节能强制性标准水平一直较低,即使目前正在推行的65%的标准也只相当于德国90年代初的水平,能耗指标则是德国的2倍。有专家预计,随着我国城镇化的高速发展,城镇新增建筑增长十分迅速,到2020年我国将新增建筑面积约300亿平方米。建筑行业能源消耗形势越发严峻,也使得政府加大了对建筑节能的整治力度和决
4、心。“十一五”期间,民用建筑在设计和施工环节全部执行建筑节能50%的标准。完成节能建筑面积2510万平方米,累计节能26.5万吨标准煤,减少CO排放63.8万吨、SO排放5800吨。其中太阳能热水系统等可再生能源建筑应用面积达890万平方米。完成既有建筑节能改造4.3万平方米。近年来,根据国家和省有关法规和政策要求,出台了市政府办转发市墙改领导小组关于进一步推进墙材革新和建筑节能工作的实施意见的通知(淮政办发200629号)、关于进一步加强墙材革新与建筑节能工作的意见(淮政办200942号)和关于加强建筑门窗工程质量管理的通知(淮建办201039号)等20多项规范性文件,有力地规范了市场各方主
5、体的建筑节能行为,提升了建筑节能的实施水平。 “十二五”期间,要实现建筑节能50万吨标准煤,减少CO排放135万吨、SO排放1.12万吨。全市城镇新建民用建筑在设计和施工环节严格执行节能设计50%的标准,积极稳妥地向节能设计65%的标准过渡。2015年,新建民用建筑全面实施建筑节能65%的设计标准。积极开展绿色建筑的试点和绿色施工工地创建工作,“十二五”期间创建绿色建筑12项。实施既有国家机关办公建筑、大型公共建筑和住宅的建筑节能改造。其中,既有国家机关办公建筑和大型公共建筑改造面积的比例占10%,既有住宅建筑的改造面积达15万平方米。积极开展合同能源管理模式的应用工作,2015年,采用合同能
6、源管理模式的既有公共建筑节能改造的比例要达到30%。 随着高新信息技术和计算机网络技术的高速发展,对建筑物的结构、系统、服务及管理的最优化组合的要求越来越高,要求提供一个合理、高效、节能、舒适的工作环境。节能是一项基本国策,也是建筑电气设计全面技术经济分析的重要组成部分。建筑能源管理系统正是顺应了这一潮流,它的建立,对于大型建筑物机电设备的正常运行并达到最佳状态,以及防火与保安都提供了有力的保证。同时,依靠强大软件支持下的计算机进行信息处理,数据分析,逻辑判断和图形处理,对整个系统作出集中监测和控制。建筑能源管理的主要目的就是:提高系统管理水平,节省运行能耗。1.2. 项目概况1.3. 项目需
7、求分析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有效的节能增效行为。因此能源管理系统需通过装设计量装置和能耗管理系统的方法完成对天津中新生态城代谢病医院建筑内的能源使用情况的全面监视和跟踪, 完整记录电能在各时间点的使用方及去向等,从而洞悉天津中新生态城代谢病医院建筑内能源消耗的三维立体全景数据,为建筑能源管理提供切实可靠的数据库平台。在采集到的全景数据的基础上,系统应能对现有的能源消耗情况进行准确分析,发现不合理的能源消耗与能源流失,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验证,同时在不断的数据积累过程中,发现更多的节能机
8、会,为天津中新生态城代谢病医院后期的调整与改扩建提供更优化的能源供应、管理方案,快速、准确的掌握供、配电设备的运行实时数据和历史数据,并可以用报表方式或以图形方式进行显示、记录或打印出来,进行日报和月报,提高工作效率,减少工作量的同时节约人力资源和能耗资源。天津中新生态城代谢病医院项目能源管理系统实施范围及内容需求:1)本项目实施的范围主要包括;2)本项目涉及的能源类型包括:电、冷水、热水、空调冷/热量;3)本项目主要内容需求有:把电能管理系统、锅炉系统、太阳能发电系统、直燃机系统、建筑设备监控系统、智能通风系统作为能耗监测的子系统,全面监测建筑设备、水、电、气、热、冷、通风等各方面数据/能耗
9、;部署一套能源管理系统软件对建筑用能数据的采集、存储、统计、分析和监管,并结合室外环境数据进行能耗数据的同比、环比分析,避免能耗浪费,实现综合办公楼绿色环保;通过能耗数据横、纵向及时比较,能耗报表的定期制作及时发现能耗数据异常等;2. EEMsys建筑能源管理系统2.1. 系统概述EEMsys建筑能源管理系统,是在满足国家的相关导则要求下,结合大型建筑用户和监管单位具体的节能增效需求和特点而开发的一整套能耗监测与统计、能源管理及节能分析等功能于一体的精细型综合能源分析管理系统解决方案。主要包含建筑能耗采集监测、能耗数据统计分析、平台运行管理及节能诊断分析三个核心环节。 建筑能耗采集计量与监测,
10、全面监测能源消耗过程和数量通过安装高品质的计量监测设备,全面采集和录入建筑消耗的各类能源数据,实时监控重要耗能设备运行状态,实现建筑能耗数据的用能过程和用能量的可视化监管。 建筑能耗数据的分类、分项统计和对比分析,全面展示能源消耗特点通过形象、直观、多样化的图形、图表可视化手段,将建筑分类能耗,分项用电量进行统计对比,提供灵活的能耗报表以及用能平衡分析等丰富的应用功能,满足监管用户日常管理的工作需求。 平台运行管理及节能诊断服务,深入挖掘节能潜力,提供可持续的节能服务基于监测的量化能耗数据,开展能源审计、能源公示、能耗指标对标、能耗定额分析、综合能源评估、节能源果评估等节能诊断服务,最大程度的
11、发掘监测建筑的节能优化空间。2.2. 系统设计标准和规范EEMsys建筑能源管理系统是按照住房和城乡建设部国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统相关技术导则设计和开发的。本系统设计依据的技术规范包括:住房和城乡建设部技术要求l 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l 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 l 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l 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l 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l 国
12、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和行业相关标准l 中华人民共和国节约能源法l 中国节能技术政策大纲l GB/T 50378-2006绿色建筑评价标准l GB 50189-2005公共建筑节能设计标准l GB 50034-2004 建筑照明设计标准l GB/T23331-2009能源管理体系要求l GB/T 15316-2009节能监测技术通则l GB/T 2589-2008综合能耗计算通则l GB/T 2587-2009 用能设备能量平衡通则l GB17167-2006用能单位能源计量器具配备和管理通则l GB 24789-2009 用水单位水计量器具配备和管理通
13、则l GB50093自动化仪表工程施工及验收规范l GB 12021.3-2010 房间空气调节器能源限定值及能源等级l GB/T 18713-2002太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范l GB 50019-2003采暖通风与空气调节设计规范l GB/T 50362-2005住宅性能评定技术标准l GB 50364-2005民用建筑太阳能热水系统应用技术规范l DG/TJ08-205-2000 住宅建筑节能设计标准l DG/TJ08-206-2002住宅建筑围护结构节能应用技术规程l DG/TJ08-107-2004公共建筑节能设计标准l DG/TJ08-801-2004住宅建筑节能检测
14、评估标准l JGJ 26-1995 民用建筑节能设计标准l JGJ 134-2010 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准l JGJ 129-2000 既有采暖居住建筑节能改造技术规程l JGJ132-2001采暖居住建筑节能检验标准l SB/T 10427-2007 大型商场、超市空调制冷的节能要求通信相关标准l DL/T 6451997 多功能电表通信规约l CJ/T 1882004 户用计量仪表数据传输技术条件l GB/T19582-2008 基于Modbus协议的工业自动化网络规范l GB 9254-1998 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法l GB/T 17168-1998 信息技
15、术设备抗扰度限值和测量方法l GB/T 17626-1998电磁兼容试验和测量技术变压器相关标准及规范l GB 20052-2006 三相配电变压器能源限定值及节能评价值l GB/T 10228-2008 干式变压器技术参数和要求l GB/T 13462-2008 电力变压器经济运行l DL/T 1102-2009 配电变压器运行规程l DL/T 985-2005配电变压器能源技术经济评价导则l CQC31-461212-2009 三相配电变压器节能认证规则l DB37/T 118-2007 电力变压器经济运行技术管理导则3. 天津中新生态城代谢病医院项目建筑能源管理系统设计方案3.1. 系统
16、设计原则完全满足用户需要原则。设备采用总线接入原则。系统性能和功能并优原则。系统开放,功能齐备和实用原则。3.2. 系统总体设计思路EEMsys建筑能源管理系统,关注从整体上提高建筑的能源水平和能源管理能力,提倡通过主动能源管理,提高能源利用效率,持续节能。基于PDCA的循环管理流程,从能源的分项采集和计量开始,全面采集、监测和管理能源数据,实现能源数据的可视化,通过对能源数据进行分类处理,分析现有能耗状况,与同行业的先进水平进行对标、结合建筑自身状况,设定能源目标。通过能源管理系统平台,对现有能耗状况的分析、诊断和探查,发现节能空间,制定并提供行之有效的节能增效解决方案,通过用户主动“优化和
17、管理”,达到设备及能源使用的经济化、最合适化。并根据进一步收集到的能耗数据,结合能源“使用的改善”和“管理改善”,验证节能源果,优化节能方案,进行下一轮的节能周期,持续节能增效。中电技术有多年智能建筑用电管理和能源管理系统集成经验,针对天津中新生态城代谢病医院项目建筑能源管理系统的需求提出如下设计思路:在保证建筑用能安全、设备安全、人员舒适的条件下,充分利用现有的设备,基于对建筑用能全面监测和能耗模型统计、用能构成和成本分摊分析和诊断、以及建筑能源水平对标,确定建筑能源基准,制订建筑节能目标,并通过强化能源审计、能源公示、能耗定额分析、节能服务等持续的能源管理方式、达到降低建筑单位面积能耗、降
18、低重点设备能耗、以及重点区域能耗,提高建筑能源水平的节能降耗总体目标。本方案可以实时反映建筑用能状况及趋势,从而发现可能存在的用能不经济问题,提出改进措施并推动整改,持续优化建筑用能,是一个循环改进逐步提升建筑能源水平的综合能源管理系统。持续改进过程如下图所示。建筑能源管理系统持续改进过程3.3. 系统总体结构本项目建筑能源管理系统主要是在建筑内加装用电和用水计量装置,对能耗消耗数据进行实时测量和采集,经数据采集装置进行原始能耗数据的汇总和处理后通过互联网将数据传输给数据采集服务器,服务器通过专用解析模块将原始数据包进行数据包解密和数据解析,并将原始数据存储在原始能耗数据库,供各级数据处理子系
19、统调用。系统采用分层分布、开放式结构设计,按间隔单元划分、模块化设计,主要由管理应用层(能源管理系统主站软件)、数据传输管理层和数据采集设备层构成。管理应用层:由能源管理和分析软件、服务器、UPS 电源等组成,实现整个系统的全面监控、管理。数据传输管理层:由智能数据采集器、通信管理设备、交换机及通信介质组成,实现各类原始能耗数据的汇总和数据远传等功能。数据采集设备层:由分布在现场的各种能源计量和监测装置和节能控制装置组成,实现原始能耗数据的采集等功能。系统结构示意图如下:EEMsys建筑能源管理系统结构示意图3.4. 数据采集及网络传输子系统数据采集及网络传输子系统是分项计量与能源管理系统的基
20、础单元,由数据采集设备层和数据传输管理层组成,其主要任务是实现原始能耗数据的实时采集、本地缓存及网络传输。子系统通过专用的数据采集设备和通用的互联网网络将数据传输汇总到中心能源管理系统软件。数据采集子系统具有专用的数据交互协议和身份验证体系,以实现数据采集服务器与采集器之间的数据交互。数据采集器从电表、水表等终端监测设备读取实时原始数据,并按照标准规定将原始数据进行简单处理后形成特定数据包格式,定时通过互联网将数据传输给数据采集服务器,服务器通过专用解析模块将原始数据包进行数据包解密和数据解析,并将原始数据存储在原始能耗数据库,供各级数据处理子系统调用,如此反复完成每次数据交互。EEMSys能
21、源管理系统数据采集及传输子系统在系统数据采集与传输、系统接入能力、系统可扩展性方面具有以下特点:1) 数据采集与传输的标准性系统数据采集及传输采用的通信协议已数据点编码规则均遵循国家机关办公建筑及大型公共建筑分项能耗数据采集技术导则及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规范,具有标准的数据格式,可平滑的实现数据共享,以及接入上一级的能源监测中心系统。2) 系统接入设备的开放性系统基于公司成熟的PecStar系统平台完成设备接入功能,该平台采用模块化设计,针对每种待接入的设备装置均存在与其通信规约相匹配的数据采集通信驱动程序负责与该类设备的通信接入,并将各种采集通讯获取的数据汇
22、总到采集前台机进行统一显示和管理。各类驱动程序采用挂载式的方法可灵活的接入到系统采集前台机中。与此同时,通过专门的数据转发和数据传输驱动程序或专用的接口程序,可以按照标准格式或约定格式将实时采集到的数据或历史数据转发共享给其他系统或上级监测管理系统,具有灵活的开放性。3) 系统规模的可扩展性基于系统开放性设计的需要,对于系统规模和容量也充分考虑了其可扩展性,系统平台设计容量为:单系统最大支持128个采集监控前台机,每个前台机支持接入最大128个通讯通道,每个通讯通道支持最大接入128个设备装置。可以较好地满足项目目前500个数据计量点以及未来扩容到1000个数据计量点的需求,并且由于系统容量扩
23、展是追加式增长,扩容后系统可以完全兼容原有的系统配置,可最大化的利用已有资源。4) 系统访问的安全性系统支持采用采集监控前台机的双机热备和数据库系统的双机热备,在运行过程中保持数据采集、传输以及存储的主备数据同步,最大限度的避免因计算机服务器故障或网络故障导致数据采集、传输的中断和数据丢失。数据传输过程中采用加密技术放置被篡改,同时系统对于数据访问的全部基于用户角色权限进行,确保数据访问的安全性。5) 系统运行的稳定性系统依托的基础平台PecStar系统平台是我公司的成熟系统平台,已经在全国各地的各种现场部署运行了十几年的时间,拥有丰富的连续稳定运行的经验,依托该平台来实现能耗数据的采集和存储
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