一、概述
绿色建筑是指最大限度地节约资源、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共处的。建筑能源管理系统以绿色建筑为核心,在保障高舒适的同时,坚持以“低碳、高效”为原则,打造低能耗、高舒适的绿色建筑。
关键的核心产品采用非常先进的绿色建筑的能源管理技术,实时监测各弱电子系统的运行状态,并将数据汇集到中心数据库,系统自动分析各设备的能耗、能效情况并给出合理建议,从而进一步对设备进行优化,以实现整个弱电系统信息资源的合理共享与分配,确保建筑内所有设备处于高效、节能的最佳运行状态。侧重于系统整体的节能运行,其运行管理模式及系统控制策略易于理解和应用。
二、意义
能源管理系统的应用对于能源管理具有显著的影响。通过这一系统,可以实现能源的统一调度,优化能源介质的平衡,减少煤气放散,提高环保质量,降低企业综合能耗,并提升劳动生产率。此外,它对于能源事故原因的快速分析和及时判断处理、能源计划编制、实绩分析、质量管理、能源预测等方面都具有十分重要的作用。
二、法规要求
为能耗统计、能源审计、能效公示、用能定额和超定额加价等制度的建立准备条件,促使办公建筑和大型公共建筑提高节能运行管理水平,住房和城乡建设部 在2008年6月正式颁布了一套国家机关办公建筑及大型公共建筑能耗监测系统技术导则,共包括5个导则:
◆《分项能耗数据采集技术导则》
◆《分 项能耗数据传输技术导则》
◆《楼宇分项计量设计安装技术导则》
◆《数据中心建设与 维护技术导则》
◆《系统建设、验收与运行管理规范》
三、设计依据
《绿色建筑评价标准》
《公共建筑节能改造技术规范》JGJ 176-2009
《智能建筑设计标准》GBT50314-2006
《中央空调水系统节能控制装置技术规范》GBT26759-2011
《民用建筑电气设计规范》JGJT 16-2008
《综合布线工程设计规范》GB50311-2007_
《电子计算机机房设计规范》GB50174-93
《电子设备雷击保护守则》GB7450-87
《商业建筑物电信基础结构管理标准》TIA/EIA 607
《建筑设计防火规范》GBJ116-88
《商业建筑物电信布线标准》TIA/EIA 568A
《商业建筑物电信接地和接线要求》ANSI/TIA/EIA 607
《商业建筑物电信布线标准》TIA/EIA 568A
《电力系统中传输电能脉冲计数量配套标准》IEC60870-5-102
《电能计量装置技术管理规程》DL/T448-2000
《电测量仪表装置设计技术规程》SDJ9-87
《数字处理计算机硬件测试》
《仪表和控制系统功能表示法》SAMA
《计算机软件单元测试》GB/T15532-1995
《电力系统中传输电能脉冲计量配套标准》IEC-870-5-102
《继电保护信息接口标准》IEC-870-5-103
《电子设备雷击导则》GB7450-1997
《微型数字电子计算机通用技术条件》GB9813
《计算机场地技术要求》GB2887-1992
《不间断电源设备》GB7260
《电工电子产品基本环境试验规程》GB2423
《电测量及电能计量装置设计技术规程》SDJ9-1999
《电子测量仪器质量检测规则》GB/T6593-1996
《交流采样远动终端技术条件》DL/T630-1997
四、核心理念
1) 在保障用户舒适度的同时,侧重于建筑整体节能合理的运行。
在保证整栋建筑环境适宜的情况下,合理使用能源,降低建筑能源消耗,提高能源利用效率,让整栋建筑节能合理的运行。
2) 通过对弱电子系统的监测,让所有设备节能高效的运行。
实时监测各弱电子系统的能耗、能效和运行参数,通过相同设备能效指标对比,及时发现低能效设备,进而对设备进行优化,提高设备性能;通过对设备运行参数监测,及时发现设备故障,减少对设备的影响,延长设备寿命,让所有设备节能高效的运行。
3) 对所有设备集中管控,实现资源调度、资源整合、资源共享。
对所有设备集中管控,在“时间”维度上避免浪费,实现在不该用能时段不用能,在该用能时段合理用能,让所有设备协调工作,实现资源利用最大化。
五、优势特点
1) 人机交互技术
基于人机交互的界面设计,采用WEB的展现方式,同时系统支持个性化需求,用户可根据自己的喜好配置不同的展现形式,满足不同人群的需求。
2) 多终端访问
满足多种不同终端,即个人电脑、手机、Ipad等不同的终端访问,支持多种主流浏览器。
3) 多样化的数据分析
数据呈现丰富,功能配置灵活。采用数据层层挖掘技术,最大限度地发现数据价值。
4) 设备运行管理
关注设备的运行管理,通过监测找出设备运行异常状况,进而优化设备,提高设备性能,延长设备使用寿命。
5) 分布式海量存储技术
分布式海量存储技术,能够快速处理大数据量。
6) 强大的系统兼容性、开放性和扩展性。
系统能够与光伏发电系统、暖通空调系统、智能照明系统、地热采暖系统、楼宇自控系统等第三方系统完美对接,最终只需登录我们的系统就可以满足所有的需求。并且系统提供二次开发手册、驱动开发、WEB接口,保证系统的开放性和扩展性。
六、建设目标
建筑能源管理系统的总体建设目标——实现“六化”,达到管理节能的目的。
1) 能耗数据化
对能源资源消耗数据进行采集、使其以数据的形式展示出来。
2) 数据可视化
在采集数据基础上,通过综合计算、对比分析等方式,从管理角度使数据更具有可视化。
3) 节能指标化
通过制定合理的节能指标化体系,实现定额管理。
4) 管理动态化
在数据可视化的基础上更进一步进行加强管理,实现“可预测”的管理效果。
5) 决策科学化
提供节能监管决策数据的支持,便于领导科学决策。
6) 服务人性化
平台不仅提供管理的功能,更作为服务平台提供人性化的能源管理服务。
设备技术指标
监测项 | 设备名称 | 设备型号 | 技术指标 | 设备图片 |
楼宇智能化能耗智能监控 | 温度计 | TCE0560 | 测温范围:-550℃~+125℃; 测温精度:0.5℃; 测温分辨率:0.1℃; 耐压:1600V; 耐水压:2MPa; 绝缘电阻:≥50MΩ |
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电气式压力传感器 | MCE0160 | 测量范围:0...0.04至0...160 MPa; 非线性度:高达量程的0.125 %; 不同输出信号:4...20mA、DC 0...10V和DC 1...5V等; 标准电气接口:DIN 175301-803 A赫斯曼接口 |
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流量计 | SCE0686 | 测量精度:0.2级、0.5级、1.0级; 公称压力:1.6~2.5Mpa;6.3Mpa;可定制高压; 介质温度:-20°C~+120°C; 环境条件:环境温度:-20°C~55°C;相对湿度:5%~100% |
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温湿度传感器 | TEM0650 | 空气温度测量范围:-40~80℃; 空气温度测量精度:±0.5度; 空气温度分辨率: 0.1度; 空气湿度测量范围:0~100RH%; 空气湿度测量精度:±3RH%; 空气湿度分辨率: 0.1%RH |
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投入式液位计 | WCE0480T | 量程:0~1m...100m; 电源电压:8~30VDC; 精度等级:0.1/0.2级; 使用温度:-35℃~85℃ (可定制) |
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智慧工地智慧工厂 | 人脸识别系统 | FRS0300 | 工作电压:AC220V±10% 50HZ; 通行速度:35人/分钟; 通道宽度:800mm; 电机机芯:无刷防撞电机; 通行方向:单向或双向 |
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摄像头 | OUC0600 | 工作湿度:10%~95% 电源:DC 12V,支持接反保护 工作温度:-30℃~50℃ 锁定容量:40800/19800mAh 终端支持:手机(安卓或苹果),电脑等 |
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温湿度传感器 | TEM0650 | 空气温度测量范围:-40~80℃; 空气温度测量精度:±0.5度; 空气温度分辨率: 0.1度; 空气湿度测量范围:0~100RH%; 空气湿度测量精度:±3RH%; 空气湿度分辨率: 0.1%RH |
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噪声传感器 | TEM0630 | 直流供电(默认):10~30V DC; 功率:0.4W; 分辨率:0.1dB; 测量范围:30dB~120dB; 频率范围:20Hz~12.5kHz |
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粉尘传感器 | DUS0620 | 检测粒径范围:0.3-10μm; 有效量程:0-1000μg/m³; 检测间隔:1s; 工作电压:4.9V~5.5V(DC); 工作温度:-10~60℃ |
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电网分布式故障诊断 | 压电式加速度传感器 | ICE800L | 测量范围(峰值):2g; 分辨率:0.05mg; 工作温度范围:-40~+120℃; 供电电压:18V~28V (DC); 输出方式:顶端L5 |
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智能微拍机 | IMC0630 | 存储容量:标准配置32G TF卡; 支持天数:支持≥30天; 设备功耗:待机≤0.2W,峰值≤5W; 工作温湿度:工作温度-25~70℃,相对湿度5%RH~100%RH; 防护等级:IP67 |
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电路高清智能视频机 | DIV0200 | (1)具备入侵监测功能,支持事件提示、报警输出使用 (2)支持管理实时及历史视频 (3)使用GPRS/CDMA/4G通信方式 (4)支持电源管理 (5)水平360˚ ,垂直-90˚ ~+90˚ (6)支持采用手机进行视频浏览和参数设置 |
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电路定位传感器 | PSE0260 | 温度量程:-40~125℃; 温度分辨率:0.1℃; GNSS定位精度:10m(空旷环境下); GNSS定位参数:经度分辨率0.0001,纬度分辨率0.0001,海拔高度分辨率1m; GNSS定位系统:GPS,GLONASS,Galileo,BeiDou; 防护等级:IP67 |
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风速风向传感器
| ULT0680 | 直流供电:10~30V DC; 功耗:0.12W; 风速量程:0~40m/s(可定制); 风向量程:0~360°; 风速精度:±0.5+2%FS; 风向精度:±3°; 风速分辨率:0.01 m/s; 风向分辨率:1° |
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温度计 | TCE0560 | 测温范围:-550℃~+125℃; 测温精度:0.5℃; 测温分辨率:0.1℃; 耐压:1600V; 耐水压:2MPa; 绝缘电阻:≥50MΩ |
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大气压力变送器 | ATM0630 | 测量范围:300~1100hPa(mbar); 精度:绝对气压1hPa,相对气压0.2hPa; 分辨率:0.01hPa |
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输电线路动态负荷管理 | 感应电源 | IPS500 | 额定功率:30~2000kW; 振荡频率:0.6~20KHZ; 工作水压力:0.15~0.30MPA; 功率因数:>0.96; 控制精度:0.1% |
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倾角传感器 | SHD4000 | 量程:±90°(可定制); 精度:0.5~0.001°; 供电电压:9~36V; 工作温度:-45~85℃; |
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摄像头 | OUC0600 | 工作湿度:10%~95% 电源:DC 12V,支持接反保护 工作温度:-30℃~50℃ 锁定容量:40800/19800mAh 终端支持:手机(安卓或苹果),电脑等 |
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压电式加速度传感器 | ICE800L | 测量范围(峰值):2g; 分辨率:0.05mg; 工作温度范围:-40~+120℃; 供电电压:18V~28V (DC); 输出方式:顶端L5 |
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七、功能详述
7.1建筑基础信息配置
用户可自由的在系统中配置所管辖的建筑信息,包括向系统中添加建筑、配置建筑的楼层及支路信息;配置楼层及房间用户信息,能源收费及价格信息等等。当用户管辖建筑增加或减少时,可以快速方便的自行配置。
7.2能耗数据实时监测
主要是对各仪表进行实时监测,当发生故障时,通过监测画面,可及时找出出现故障的仪表,方便用户及时跟踪处理现场情况,主要内容包括如下:
1) 网络通讯状态监测:对整个楼宇的网络通讯进行实时监测,当发现网络通讯异常时,可及时有针对性的对通讯异常的网络进行维护。
2) 各仪表通讯状态:对每个仪表通讯状态进行监测,发现没通讯上及通讯中断情况进行及时的报警及高亮显示,方便用户有针对性的维护,而不用人为的每个都去检查一遍。
3) 参数实时监测:对各仪表采集量进行实时监测,用户可随时判断各个采集点的失压、失流和采不上数据的点,方便及时发现及时处理。
4) 供水管网监测:对各供水采集仪表进行监测,可查看各仪表的实时流量、累积流量等,当仪表有故障时,可及时发现和处理。
7.3建筑分类能耗分析
系统在完成数据处理与上传的同时,将建筑能耗进行分类分析,该部分功能符合114号文的定义,即将建筑能耗分类为如下六类:
Ø1、耗电量
Ø2、耗水量
Ø3、耗气量(天然气量或者煤气量)
Ø4、集中供热耗热量
Ø5、集中供冷耗冷量
Ø6、其他能源应用量(如集中热水供应量、煤、油、可再生能源等)
可选择楼层,查看该楼层多有灯具的开启状况、照度、功率等。
可手动控制灯具的开关、照度强弱,并可根据预设方案或人体感应技术自动控制灯具开关和照度,从而达到节能的目的。
7.4建筑分项能耗分析
照明插座用电:为建筑物主要功能区域的照明、插座等室内设备用电。主要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。
空调用电:主要包括冷热站用电、空调末端用电。
动力用电:主要包括电梯用电、水泵用电、通风机用电。
特殊用电:主要包括信息中心、洗衣房、厨房餐厅、游泳池、健身房或者其他特殊用电。
建筑总能耗为建筑各分类能耗(除水耗量外)所折算的标准煤量之和。
总用电量=∑各变压器总表直接计量值
分类能耗量=∑各分类能耗计量表的直接计量值
分项用电量=∑各分项用电计量表的直接计量值
单位建筑面积用电量=总用电量/总建筑面积
单位空调面积用电量=总用电量/总空调面积
7.5能耗同比、环比分析
统计建筑或片区能耗的时用量、日用量和年用量,以曲线图、柱状图等不同方式显示,支持报表输出。
7.6能耗数据分析
通过对建筑的能耗数据统计、分析,结合模型建筑物能耗对比,确定建筑物能耗对比,确定建筑物的能耗状况和设备能耗效率,从而提供建筑物能源管理优化措施。能耗数据分析模块是能耗管理软件的精髓所在,目前市场上各家软件的算法不尽相同,其效果还需市场验证。然而,以模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的计算机智能控制技术的发展将极大推动能源管理水平。
7.7能耗指标统计
以图表形式展现以下能耗指标:建筑总能耗、总用电量、单位建筑面积用电量、单位空调面积用电量、单位建筑面积分类能耗量、单位空调面积分类能耗量、单位建筑面积分项能耗量、单位空调面积分项能耗量;并显示同类建筑的各项指标平均值,使用户对建筑的用能情况一目了然。
7.8能源消耗分析
包含能耗构成分析和能耗趋势分析,能耗构成分析采用饼状图的形式展现指定时间段内各类能耗所占总能耗的百分比情况;能耗趋势分析采用折线图的形式展现指定时间段内指定能源的消耗趋势情况。
1)能耗报表管理
自动生成所需要的数据(日/月/季度/年)报表、定期阶段报表和事件报表,并能以用户所需要的格式和方式保存、导出或打印。报表的类型、内容和格式可由用户动态调整。
2)能耗报表分析
系统可提取各类能耗数据进行自动分析,确立标杆值并对各监控点的能耗情况进行能耗水平判定,对能耗改善提出一套完整的诊断流程,并提供能耗分析报告,帮助用户进行节能措施及设备改造。
3)人工数据上传
针对尚未安装自动采集仪的支路或无法使用数据采集仪进行自动采集的能源消耗(例如汽油、煤等),提供人工数据上传及审核的功能,避免数据缺失导致的各类问题。
4)数据备份管理
用户手动或系统自动备份保存各项数据;当发生特殊情况导致数据丢失时,可自动导入最近的备份数据进行数据恢复,避免特殊情况出现数据丢失导致的各项损失。
5)报警设置
用户可根据不同楼层、不同支路、不同设备的用能需求,分时间段设置不同的报警策略,当发生不合理的能源消耗时,系统按照所设置的报警方式对用户进行提醒,避免设备故障或人为原因造成的能源浪费;在一段时间后,用户也可通过历史报警记录,分析当前的节能策略是否需要进行修改,最大限度确保能源和资金的合理利用。
6)系统管理
用户通过此模块对系统的底层设置进行管理。例如:可通过此模块对能耗指标进行配置管理;对生产报表的要求和样式进行配置管理;对系统用户进行权限的配置管理;查看系统运行的日志等等。