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1、建建筑筑能能耗耗监监测测系系统统技技术术方方案案书书南京天溯自动化控制系统有限公司南京天溯自动化控制系统有限公司Nanjing Tiansu Automation Control System Co.,Ltd.目 录1引言.错误！未定义书签。错误！未定义书签。1.1背景.12建筑能耗监测系统概述.错误！未定义书签。错误！未定义书签。2.1 系统简介.错误！未定义书签。错误！未定义书签。2.2 系统功能.错误！未定义书签。错误！未定义书签。2.3 系统设计依据及设计规范.12.3.1 住房和城乡建设部技术要求.12.3.2 国家及行业标准.12.4 意义.23系统总体方案.错误！未定义书签。错误
2、！未定义书签。3.1系统结构.错误！未定义书签。错误！未定义书签。3.2系统技术特点.错误！未定义书签。错误！未定义书签。3.2.1模块化设计.错误！未定义书签。错误！未定义书签。3.2.2系统兼容.错误！未定义书签。错误！未定义书签。3.2.3多样存储.错误！未定义书签。错误！未定义书签。3.2.4应用方式简单.错误！未定义书签。错误！未定义书签。3.2.5安全性高.错误！未定义书签。错误！未定义书签。3.2.6汇总与统计方式多样化.错误！未定义书签。错误！未定义书签。4 系统组成及产品介绍.64.1.硬件系统.64.1.1 数据采集器.错误！未定义书签。错误！未定义书签。4.1.2电力仪表
3、.错误！未定义书签。错误！未定义书签。4.1.3水表.错误！未定义书签。错误！未定义书签。4.1.4气表.错误！未定义书签。错误！未定义书签。4.1.5冷热用表.错误！未定义书签。错误！未定义书签。4.2 软件系统.94.2.1 系统软件构件.94.2.2 配置功能描述.104.2.3 数据监测.194.2.4 能耗统计.194.2.4报表统计功能.234.2.5 能耗数据远传.24建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156911 1 概述概述目前，我国是世界上第二大能源生产国和消费国。能源供应的持续增长，为经济社会发展提
4、供了重要的支撑。统计显示，我国建筑能耗约占全国总能耗的 28%，在使用过程中的能源消耗折算到标准煤，约占煤产量的 12%，折算到电为 5900 亿度，约占电力总产量的 29%，总能耗占到了我国商品能的 20%22%。在我国每年新建的 20 亿平方米建筑中，其中 99%是高能耗建筑；而既有的约 430 亿平方米建筑中，也只有 4%采取了能源效率措施；按目前速度测算，到 2020 年，建筑能耗将达到现在的 3 倍以上。大型公共建筑不但能耗密度高，而且能源浪费非常严重，具有巨大的节能潜力，建筑节能在我国推广已经成为不可逆转的趋势。国家已经出台相关文件规范指导各地国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测
5、系统建设。为达到上述目标，作为占总能耗 1/4 还多的建筑物，迫切需要建立一套国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统，这是节能减排的必要措施。建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156912 2 系统设计依据及设计规范系统设计依据及设计规范建筑能耗监测系统是在住房和城乡建设部制定的国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统技术规范的出台后完成设计和开发的。因此，设计依据充分、技术标准正确，并且为节能减排提供了预留接口。本系统设计依据的技术规范包括：2.12.1 住房和城乡建设部技术要求住房和城乡建设部技术要求国家机关办
6、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楼宇分项计量设计安装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监测系统软件开发指导说明书2.22.2 国家及行业标准国家及行业标准GB/T 2260中华人民共和国行政区划代码DL/T 645-1997多功能电表通信规约DL/T 645-2007多功能电表通信规约CJ/T 188-2004户用计量仪表数
7、据传输技术条件GB/T 19582-2008 基于 Modbus 协议的工业自动化网络规范民用建筑电气设计规范JGJT16-2008智能建筑设计标准GB/T50314-2006公用建筑节能设计标准GB50189-2005节能监测技术通则GB 15316-94电子信息系统机房设计规范GB50174-2008建筑物防雷设计规范GB50057-199410KV 以下变电所设计规范GB50053-94低压配电装置及线路设计规范GBJ54-83自动化仪表工程施工及验收规范GB50093-2002建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-86281
8、56923 3 设计原则设计原则技术实现方案必须遵循以下原则：可靠性可靠性该系统有稳定、可靠的运行系统。设计时充分考虑了后备以及灾难恢复系统，使整个系统在出现故障时能够提供客户服务，并能很快的排除故障正常运行。可扩展性可扩展性“系统”设计时按最经济的原则，设计了一个扩展性很强且在扩容升级时浪费最少的系统。系统根据该办公楼建筑用电系统的结构特性，充分考虑了建筑物及部门组织结构用电特点，构建标准化的用电管理机制和系统结构流程。开放性开放性该系统设计遵循开放性原则，能够支持多种硬件设备和网络。网络系统、数据库系统和通信枢纽采用标准数据接口，具有与其他信息系统进行数据交换和数据共享的能力，支持用户后期
9、改造。安全性、可维护性安全性、可维护性系统对数据的安全性给予高度重视，采取了防范措施防止非法入侵。另外，对外部员工以及调度客户加强权限控制，避免用户能够操作到超越权限的数据。提供系统自恢复功能。实时性、并行性实时性、并行性考虑到采集点的数量，系统采用了传输速度快的网络设计，保证信息数据的及时有效；同时系统避免采用轮询的方式进行点点操作，系统具备自动并行数据上传和对多个远程采集点并行数据获取的功能。适应性适应性软件系统具有良好的适应性，以适应用户管理模式改变的需要。经济性经济性在满足功能需求的前提下提高经济性，充分考虑降低初期建设投资、运行费用和维护费用。建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系
10、统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156934 4 建筑能耗监测系统设计方案建筑能耗监测系统设计方案4.14.1 系统简介系统简介建筑能耗监测系统是南京天溯自动化控制系统有限公司（以下简称天溯公司）根据国内市场最新需求研制的一款针对建筑物电、水、暖等能源消耗情况进行监测与分析的完整解决方案。系统利用有线/无线网络技术，对建筑物各项能源消耗进行分类分项监测，并实时上传到相应的数据中心。所采集的数据可为节能改造方案在管理角度提供更直接的参考价值，使能耗监管工作变得更加快速、直观，同时有效控制建筑能源的浪费。4.24.2 系统功能系统功能天溯公司研发的建筑能耗监测系
11、统严格遵守了国家住房和城乡建设部的相关技术规定和技术导则，方案设计合理，系统功能齐全，可广泛应用于各种场合的水、电、燃气、燃油、流量、压力等的能耗监测，满足国家住房和城乡建设部对国家机关建筑和大型公共建筑能耗监测系统的要求。主要实现功能如下：实时采集水、电、燃气、燃油、流量、压力等各种能耗数据。自动采集各分类分项能耗数据，并自动存储数据。采用了拥有自主知识产权的核心监测设备“数据采集器”。具备完善的查询、检索功能，查询检索条件可选。采用图形化显示方式，可选择折线图、柱状图以及饼形图等方式直观显示结果。具备完善的统计分析功能，可对分类分项能耗数据进行统计分析。具备完善的报表生成及打印功能，可按不
12、同的条件生成各种监测报表。实时监控所有设备（计量表计、数据采集器、网络状态）的运行状况。可对各种计量表计、数据采集器、网络参数、建筑状况以及人员进行配置。支持对建筑各分类能耗任意时段的查询；支持对建筑各区域各分类能耗任意时段的查询；支持对设备能耗任意时段的查询；图形化显示建筑、建筑区域各能耗分布情况。建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-862815694支持建筑间、建筑区域同比、环比、任意时段能源消耗情况对比。支持设备同比、环比、任意时段能源消耗情况对比。完善的能耗排名，包括建筑、建筑区域、设备能耗排名。完备的数据报表导出，包括日
13、、月、年及自定义时间段报表。灵活告警功能，包括能耗异常告警、及通讯告警，可查询任意时间段的告警信息。完备专家诊断功能，对建筑、建筑区域、设备等用能情况做详细分析。针对不具备通讯功能设备，支持人工录入数据。支持历史数据导入。自动生成上报数据，可根据上一级数据中心的要求自动完成数据的上传。4.34.3 总体方案总体方案建筑能耗划分为三类：电、水、天然气。其中水和天然气仅对各自总量进行计量。而电则划分为不同的分项、子项进行计量，具体如下：电量分为 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。照明插座用电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
14、明插座用电包括照明和插座用电、走廊和应急照明用电，共 2 个子项。照明和插座用电是指建筑物主要功能区域的照明灯具和从插座去点的室内设备，如计算机等办公设备。走廊和应急照明是指建筑物的公共区域灯具，如走廊，卫生间等的公共照明设备。空调用电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。空调用电包括空调末端用电，共 1个子项。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，本工程中为分体式空调器。动力用电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（不包括空调采
15、暖系统设备）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。特殊用电特殊用电建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-862815695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。在各计量仪表现场安装专用数据采集器，通过计算机网络，同时实时向办公楼内数据中心和上级数据中心传输所采集的各项数据。计算机网络尽量利用大楼原有网络，在没有网络的地方另行增加。在办公楼内设置建筑能耗监测
16、中心，配备相应服务器操作站等设备，用于存贮、分析、处理所采集的数据，为做好节能减排工作提供依据。4.44.4 系统架构系统架构如图 4.1 所示，建筑能耗监测系统主要是对现场的用水、用电、用气等设备加装计量装置，对能耗量进行实时测量，包括有电力仪表、燃气表、水表、冷热表等等，经数据采集装置将数据上传给数据中转站，数据中转站再将实时数据进行统一的处理，最后通过互联网将其上传到数据中心，包括省/市级数据中心、也可上传到国家级数据中心，对数据进行存储、展示，并将超出国家标准用量的能耗数据所对应的能耗种类采取相应措施实行节能降耗处理。解决方案分为三层结构：设备层、网络层、监控层。图 4.1 能耗监测系
17、统架构图设备层设备层设备层仪表负责采集系统需要的数据，并对原始数据进行预处理，然后等待系统查询上送至数据采集器。常见的计量仪表主要有：水表、电表、气表、热量表、冷量表等。网络层网络层网络层由数据采集器和通讯网络组成：建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-862815696数据采集器采用基于 linux 的嵌入式平台，能与现场各种智能仪表通讯，同时也提供数据远传功能，能够向两个及以上的数据中心转发数据。通讯网络可采用有线/无线的传输方式。有线传输方式对智能仪表采用 RS-485 总线通讯，数据采集器与监控系统采用以太网通讯；在现场不具
18、备布线条件或有特殊要求的情况下可采用无线传输方式，其对智能仪表采用 RS-485 总线通讯，数据采集器与建筑内数据中转站之间可采用多种适合室内无线传输的方式通讯，数据中转站与各级数据中心之间可采用既有的信息化网络平台或通过 GPRS 等无线传输方式通讯。另外已内置当前常用的协议，通过简单的设置即可应用；同时，软件已为协议扩充搭好了框架，适应不同厂家的特殊协议。监控层监控层监控层由多级数据中心组成，包含数据中转站、市级数据中心、省级数据中心、部级数据中心。5 5 系统组成系统组成建筑能耗监测系统由软、硬件两部分组成。硬件部分主要是由用户表计（电表、水表、气表等）、数据采集器、网络交换机、路由器、
19、防火墙、数据中心服务器、能耗数据采集工作站及其他一些网络设备构成。软件部分主要是由数据采集系统、数据处理系统、数据展示系统、数据上传及接收系统、基础信息维护系统构成。5 5.1 1 硬件系统硬件系统系统硬件组成包括：用户表计（电表、水表、气表、冷量表、热量表等）、数据采集器、网络交换机、路由器、防火墙、数据中心服务器、能耗数据采集工作站、打印机等设备，硬件系统连接如图 5.1 所示：建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-862815697图 5.1 系统硬件连接图5.1.1 电表配置电表配置由配电平面图及配电干线系统图可以看出，若按
20、照本工程原来设计的配电回路加装网络电力仪表将无法精确测量各区域的能耗情况，因此我们采取了重新划分配电回路的设计方案。本方案将按区域划分终端配电回路，包括独立区域及公共区域，独立区域回路：办公室、会议室、档案室、休息室、值班室等；公共区域回路：餐厅、营业厅、走道、卫生间等。各区域安装独立的室内配电箱，进线引自各楼层配电箱，在各楼层配电箱进、出线集中安装电力仪表，用于计量回路有功电能的消耗，采集的数据经网络通讯设备上传至监控系统，以达到集中监测的目的。电力仪表分布如图 5.2 所示：建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-86281569
21、8图 5.2 电力仪表分布图5.1.2 水表配置水表配置由于自来水主要是办公生活用，而且从自来水公司接入主楼内的管道全部埋在地下，因此我们在办公楼总进水管上安装 1 台远传水表，用于计量总用水量。5.1.3 天燃气表配置天燃气表配置在办公楼总进气管上安装 1 台天燃气表，用于计量总用气量。5.1.4 采集器采集器在办公楼 2 层能耗监测中心（监控室）安装 1 台数据采集器。5.1.5 传输线路配置传输线路配置各类表计与采集器之间采用 RVVP20.5 屏蔽双绞线作为总线；采集器与数据中心通过计算机网络连接；在使用过程中尽可能利用原有的计算机网络资源埋在原来没有网络的地方再另外增加。5.1.6
22、监控中心配置监控中心配置在办公楼内能耗监测中心配置 1 台服务器，1 台交换机等设备。建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156995 5.2.2软件系统软件系统5.2.1 系统软件构件系统软件构件如图 5.12 所示为系统结构框图，主要由数据采集系统、数据处理系统、数据展示系统、数据上传及接收系统、基础信息维护系统构成。图 5.3建筑能耗监测系统软件结构框图5 5.2.1.1.2.1.1 数据采集子系统数据采集子系统对网络上传的数据进行来路校验，接收从数据采集器发送来的合法数据，解析后存储至数据库。数据采集子系统不仅需要
23、处理通过自动方式采集的能耗数据，还需要处理人工方式录入的能耗数据，比如煤耗、油耗等。对人工方式录入的数据应进行数据的有效性检查，避免人为录入错误。5 5.2.1.2.2.1.2 数据处理子系统数据处理子系统数据采集软件子系统的接收的数据包进行校验和解析，规范化采集时间，根据配电支路安装仪表的情况构造用能模型，并根据用能模型对原始采集数据进行拆分计算得到分项能耗数据，并将原始能耗数据和分项能耗数据保存到数据库中。5 5.2.1.3.2.1.3 数据上报及接收子系统数据上报及接收子系统通过定时任务调度自动从数据中心数据库中提取能耗分类、分项数据，合并整理打包后发送到上一级的数据中心。数据交换格式为
24、压缩的 XML 数据包。数据上报子系统主要包括数据提取、数据打包、数据上传、接收反馈结果等功能。接收上级数据中心发送的系统消息。系统消息一般包括系统公告、数据字典更新消息等。与能耗数据建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156910交换方式类似，上下级数据中心之间也通过压缩的 XML 数据包进行消息数据交换。5 5.2.1.4.2.1.4 数据分析展示子系统数据分析展示子系统对经过数据处理后的分类分项能耗数据进行分析汇总和整合，通过静态表格或者动态图表方式将能耗数据展示出来，为节能运行、节能改造、信息服务和制定政策提供信息
25、服务。数据报表是反映各监测建筑、各行政区域、不同类型建筑的监测状况和分类分项能耗状况的统计表格和分析说明文字，分为日报表、周报表、月报表、年报表等，格式相对固定。数据图表是反映各项采集数据和统计数据的数值、趋势和分布情况的直观图形和对应表格，可分为数据透视表、饼图、柱状图、线图、仪表盘等，格式灵活，可交互操作。数据图表的度量值一般包括：能耗（或者总能耗）、单位建筑面积能耗、单位空调面积能耗和其他度量值（比如单位人均能耗、单位产值能耗等）；展示维度一般包括：能耗分类、能耗分项、时间轴（可以细分为逐日、逐周、逐月、逐年、任选时间段等）、城市（行政区域）、建筑物类型等。5 5.2.1.5.2.1.5
26、 信息维护子系统信息维护子系统信息维护子系统主要是针对能耗监测平台需要的所有数据字典和建筑物概况等基础信息、建筑用能支路及监测仪表安装等专业配置信息、用户权限信息等进行录入和维护。5.2.2 配置功能描述配置功能描述建筑能耗监测系统软件依照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设计而成，具体功能如下：5 5.2.2.1.2.2.1 用户登录用户登录授权用户可通过登录画面进入系统，并对已授权的功能或子系统进行操作。如图 5.4 所示：图 5.4 用户登录界面5 5.2.2.2.2.2 2 用户及权限管理用户及权限管理该功能可对用户进行添加与修改操作，并对其进行角色分
27、配，该功能需系统管理员身份，如图5.5所示：建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156911图 5.5 用户管理界面5 5.2.2.2.2.3 3 数据中心数据中心该功能主要是对数据中心或数据中转站信息内容添加、删除、修改等操作。如图 5.6 所示：图 5.6 数据中心配置界面5 5.2.2.2.2.4 4 城市行政区城市行政区该功能是通过选择数据中心（或数据中转站）后，查看此数据中心（数据中转站）下的行政区划信息。行政区划编辑操作如图 5.7 所示：建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系
28、统有限公司技术支持：025-8628156912图 5.7 城市行政区划界面5 5.2.2.2.2.5 5 城市温度配置城市温度配置该功能是选择数据中心（或数据中转站）和城市行政区划后，查看已选择的数据中心（数据中转站）某一城市行政区划的温度值。如图 5.8 所示：建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156913图 5.8 城市温度信息管理5 5.2.2.2.2.6 6 建筑群信息建筑群信息用户可查看所有的建筑群信息以及此建筑群下的建筑名称。用户可以对建筑群信息进行添加、删除、修改操作，以及其建筑群下的建筑物管理。如图 5
29、.9 所示：图 5.9 建筑群信息界面5 5.2.2.2.2.7 7 建筑信息配置建筑信息配置查看数据中心（数据中转站）及行政区划下的建筑物信息，对其添加、修改、删除操作。如图 5.10 所示：建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156914图 5.10 建筑信息操作界面5 5.2.2.2.2.8 8 建筑扩展信息建筑扩展信息查看数据中心（数据中转站）及行政区划建筑群下建筑物的扩展信息，并对其添加、修改、删除操作。如图 5.11 所示：(说明：选择建筑代码可查看相应的扩展数据，目前默认只能插入一条扩展数据，根据客户要求可以
30、更新为插入多条扩展数据)建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156915图 5.11 建筑物扩展信息界面5 5.2.2.2.2.9 9 建筑节能改进信息建筑节能改进信息查看数据中心（数据中转站）及行政区划建筑群下建筑物的节能项目改造信息，并对其添加、修改、删除操作。如图 5.12 所示：图 5.12 建筑节能改造界面5 5.2.2.2.2.1010 附加文件附加文件查看数据中心（数据中转站）及行政区划建筑群下建筑物的附加文件信息，并对其添加、修改、删除操作。如图 5.13 所示：图 5.13建筑附加文件信息界面5 5.2.
31、2.1.2.2.11 1 监测仪表参数信息监测仪表参数信息选择一种监测仪表产品，查看该仪表产品的信息，并对其信息添加、删除、修改操作。如图 5.14 所示：建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156916图 5.14监测仪表参数信息5 5.2.2.1.2.2.12 2 监测仪表使用信息监测仪表使用信息查看某一数据中心（数据中转站）及该行政区划、建筑群下的建筑物的某一监测仪表（水、电、煤气、燃油、压力、流量等）以及数据采集器的使用情况信息，并对其信息内容添加、删除、修改。如图 5.15所示：图 5.15监测仪表使用信息建筑能
32、耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-86281569175 5.2.2.1.2.2.13 3 数据采集器数据采集器查看某一数据中心（数据中心中转站）及该行政区划、建筑群下的建筑物的数据采集器信息，并对其信息内容添加、删除、修改。如图 5.16 所示：图 5.16 数据采集器信息配置界面5 5.2.2.1.2.2.14 4 支路安装拓扑关系支路安装拓扑关系查看某一数据中心（数据中转站）及该行政区划、建筑群下建筑物的支路安装拓扑关系信息，并对其信息内容添加、删除、修改。如图 5.17 所示：建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案
33、书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156918图 5.17 支路安装拓扑关系配置5 5.2.2.1.2.2.15 5 分类分项计算公式分类分项计算公式查看某一数据中心（数据中转站）及该城市行政区划、建筑群的建筑物的分类分项计算公式信息，并对其添加、删除、修改。如图 5.18 所示：建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156919图 5.18 分类分项公式配置5.2.3 数据监测数据监测（1）系统实时采集水、电、燃气、燃油、流量等各种能耗数据。（2）系统实时监测供电回路的电压、电流、功率、频率、功率因
34、数以及用电量等参数。（3）系统自动采集各分类分项能耗数据，并自动存储于数据库。（4）系统可分别监测、分析、统计照明/插座、动力、空调以及特殊回路的电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率等参数。（5）展示各设备能耗的数值、趋势、排名。如图 5.19 展示某建筑能耗一天的实时数据图。图 5.19 实时数据图5.2.4 能耗统计能耗统计可对某一时期和某一区域的能耗数据进行查询、分析，并将能耗数据进行柱状图、线图、饼图显示。通过比较能耗数据，对超出标准的能耗值进行处理。如图 5.20、5.21、5.22、5.23、5.24、5.25 所示，主要包括有以下内容：（1）各设备耗能实时显示。（2）楼宇能耗
35、统计。建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156920（3）同类公共建筑能耗比较功能。（4）能耗分类比较功能。（5）分项能耗比较功能。（6）对某一支路的能耗量变化趋势进行实时的动态显示。图 5.20 建筑能耗分项统计概况建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156921图 5.21 能耗曲线图比较图 5.22 能耗柱状图比较建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156922图 5.23
36、 分类分项比较一图 5.24 分类分项比较二建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156923图 5.25 分类分项比较三5.2.4报表统计功能报表统计功能数据报表是反映各监测建筑、各行政区域、不同类型建筑的监测状况和分类分项能耗状况的统计表格和分析说明文字，如图 5.26 所示，主要有：能耗统计汇总相关报表：生成能耗分类统计报表；日用耗能统计报表；月用耗能统计报表；年用耗能统计报表；单体建筑总能耗数据报表；各类建筑的平均用能报表；各类标杆建筑的能耗情况报表等。能耗对比分析相关报表：生成同比分析表；环比分析报表等。建筑能耗监
37、测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156924图 5.26 电类分项报表5.2.5 能耗数据远传能耗数据远传能耗数据的远传支持自动远传和手动远传。自动远传在配置好上级数据中心服务器、远传时间后，在指定时间点上传能耗数据。手动远传操作如下：选择需生成的数据中心（数据中转站），选择该中心下的建筑物名称，并指定上传的日期。单击“生成数据”按钮生成数据。生成结束之后，在“查看上传数据文件”信息栏里查看生成的数据包文件。数据生成方式如图 5.27 所示：图 5.27 数据生成建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化
38、控制系统有限公司技术支持：025-8628156925选择需要上传的数据文件，并对远端服务器进行设置。与远端服务器连接成功之后，完成上传操作。用户指定的上传服务器路径，以及用户名密码进行保存。数据上传操作如图 5.28 所示：图 5.28 数据上送界面6 6 系统技术指标系统技术指标电参数测量总误差：1.0%水测量总误差：5.0%气测量总误差：3.0%油测量总误差：3.0%信息传输误码率：10-6MTBF（平均故障间隔时间）20000hMTTR（平均修复时间）1h功能特点功能特点1、能耗数据的实时监测实时监测电表、水表、气表相关能耗数据，用户可当地实时查询能耗监测情况，方便用户及时跟踪处理现场
39、情况。2 易于操作系统采用人性化的设计及熟悉界面，只需简单的培训，用户可直接使用浏览器操作系统。3、专业能耗监测系统软件、数据采集器等关键部份均为自主研发，产品设计深入贴近用户需求，提供专业的能耗建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156926数据采集、上传、统计、对比、分析，建筑信息管理、能效公示等功能与服务。4 强大的数据统计系统根据用户指定的条件，自动深加工能耗数据，统计建筑、区域各分类总耗能，形成报表，柱状、折线等图标，使数据分析一目了然。5 数据对比根据用户指定条件，对建筑、区域、设备能耗进行图形化对比，分析正常
40、工作时间和非正常工作时间的耗电情况，让值班人员很直观地发现存在的情况，做出及时的判断。6 数据排名同时可以按建筑、区域、设备、类别等对报表中的能源资源消耗进行总量、人均、面积均能耗进行对比，并生成相应的排名。7 节能告警系统可提取各能耗数据进行同、环对比分析，用户可以设定不同的报警时间段，确立标杆值并对各监控点的能耗情况进行能耗水平判定，对超出阀值的建筑、区域、设备进行报警。8、可靠采用功能强大的工业级数据采集器进行能耗数据采集，自动定时或实时上报，提供多种可靠的安全性策略，避免数据丢失和迟滞，确保系统安全可靠使用。9 完善的节能诊断系统会自动分析出可能存在的情况，对能耗改善提出一套完整的诊断
41、流程，并给出能耗分析报告。10、订制灵活不仅可提供国家规范的能耗监测功能，更可根据客户能源管理需求研发定制专业能源管理功能，提升工作效率。7 7 系统系统技术技术特点特点7.1 模块化设计模块化设计各个功能软件之间相互独立，通过数据库将各个软件系统紧密结合在一起。同时，不会因为某一个软件的故障，而影响其它软件的正常运行。7.2 系统兼容系统兼容系统硬件严格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导则的规定开发而成，对符合国标的各种智能仪表均可通用，大大方便了用户对各种表计的选择。建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：0
42、25-8628156927系统软件严格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软件开发指导说明书的规定开发完成，对任何需要能耗监测的单位均可使用，并可与各级能耗监测数据中心无缝连接，上报数据。7.3 多样存储多样存储数据采集器可存储 10 天内的能耗数据，而且可灵活配置存储天数，并可作为能耗监测服务器原始数据的备份；能耗监测服务器可存储水、电、气、热量表等的能耗数据，具有强大的存储空间可以记录大量历史数据，作为上级数据中心的数据库的远程备份。这种网络存储模式极大的增加了系统的可靠性和防灾能力。7.4 应用方式简单应用方式简单整个系统的配置和管理可以通过本地和远程两种方式进
43、行，简单易用，节省安装维护人员及运营成本。本系统的人性化设计及专业的图库建模工具为用户日常使用及维护带来很多方便；同时强大的 WEB发布功能也使系统可以在更大范围内被分布利用。7.5 安全性高安全性高数据传输过程采用了 MD5 认证算法以及 AES 加密算法，保证了信息传输的可靠性，保密性好；对用户进行分级权限管理，防止误操作。7.6 汇总与统计方式多样化汇总与统计方式多样化能耗数据显示丰富、直观。采用大量图形化工具，将能耗数据进行柱形图、饼图、曲线图显示，支持实时和历史报表显示、打印、导出操作。8 8 系统设备技术指标系统设备技术指标8.1 数据采集器数据采集器8.1.1 采集器简介采集器简
44、介天溯公司研制的数据采集器，如图 8.1 所示，完全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标准规范设计，可采集电表、水表、冷热流量表、气表等多种表计的数据参数。广泛应用于各种场合的数据采集及监测系统，特别适用于建筑能耗的监测。建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156928图 8.1 数据采集器8.1.2 功能介绍功能介绍（1）数据采集支持根据数据中心命令采集和主动定时采集两种数据采集模式。采集周期可以从 10 分钟到 1 小时灵活配置。（2）数据处理实现某项能耗数据的统计。a)利用加法原则，从多个
45、支路汇总某项能耗数据。b)利用减法原则，从总能耗中除去不相关支路数据得到某项能耗数据。c)利用乘法原则，通过典型支路计算某项能耗数据。（3）数据存储数据采集器配置 16MB 的专用存储空间，支持对能耗数据 7-10 天的存储。（4）数据远传数据采集软件通过 TCP 与数据中心建立连接，以 XML 形式传送；同时支持断点继传。（5）工程配置数据采集器配置工具软件完成工程配置。在调试用的电脑通过数据采集器配置工具软件完成整个工程的配置，包括工程信息、终端搜索、数据采集器的配置、通道的配置、数据采集点的配置、数据中心的配置等。（6）远程诊断采集器具有报文监视、模拟操作等远程诊断功能。通过配置工具的报
46、文监视可判断智能仪表与数据采集器通信状况；通过配置工具模拟操作可判断数据采集器上送数据中心数据是否正确。建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-86281569298.1.3 产品技术参数产品技术参数（1）采集接口：2 个 RS-485/232 串口。（2）采集通信速率：最大 19200Bps，推荐电表 9600Bps，水表、气表 2400Bps。（3）2个网口，速率100 M。（4）采集通信协议：DL/T 645-1997、DL/T 645-2007、CJ/T 188-2004、GB/T 19582-2008（Modbus）、每个接
47、口可独立配置，支持非标准规约，方便与其他厂家仪表通讯，具有较强的兼容性。（5）存储容量：16MB。（6）远传周期：根据采集周期实时远传。（7）支持数据服务器数量：不少于两个。（8）功率：8W。8.1.4 产品特点产品特点（1）采用 ARM 嵌入式 32 位系统，配有高性能 CPU 监控芯片，实时运算处理能力强，设备工作稳定可靠。可保存 10 天内能耗数据，保存天数可灵活配置。（2）终端可由通讯口（RS485 接口）直接读取智能仪表的数据。支持通信规约的二次开发，能够与多种表计通讯。（3）工业级低功耗、高性能嵌入式处理器，可以可靠处理协议和大量数据，性能稳定可靠。（4）支持远方在线调试，可以在当
48、地/远方修改设备参数。（5）内嵌看门狗，具有强大的自我诊断与恢复功能，在受到外界干扰或其他原因导致程序异常时，系统能在短时间内启动。通常终端的维护工作几乎为零，支持完全透明的数据传送模式。8.1.5 数据采集器配置工具软件数据采集器配置工具软件数据采集器通过配置工具软件实现对整个工程的配置。主要包括工程信息配置、通道设置、设备信息配置、转发配置等。如图 8.2 所示，主要包括工程配置、系统配置、数据采集器配置等相关信息。建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156930图 8.2 工程配置界面8.2电力仪表电力仪表8.2.1
49、 分户计量表分户计量表（1）NTS-230GS 三相四线电子式电能表如图 8.3 所示，NTS-230GS 三相四线电子式电能表应用于配电系统中参比电压为 220V 或 380V 三相四线交流有功电能计量的经济性场合。其采用导轨式结构设计，具备 LCD 显示，可选 RS-485 通讯接口，具有使用寿命长、过载能力强、长期工作不需调校等特点。图 8.3 NTS-230GS 三相四线电子式电能表高清晰 LCD 显示，标识清楚，显示直观可自动检测负荷电流潮流方向，单方向测量三相四线有功电能消耗，通过计量认证，具备防窃电功能电流一次接入、二次接入均可，电压信号供电，不需辅助电源35mmDIN 标准导轨
50、安装，可选配 RS485 通讯接口，具备电能脉冲指示建筑能耗监测系统技术方案书建筑能耗监测系统技术方案书南京天溯自动化控制系统有限公司技术支持：025-8628156931（2）NTS-210GS 单相电子式电能表如图 8.4 所示，NTS-210GS 单相电子式电能表适用于电力配电系统中参比电压为 220V 或 230V 单相交流有功电能计量的经济性场合。其采用导轨式结构设计，具备无源脉冲输出，需要时可选配我公司的NTS-210GC 导轨式脉冲采集器来实现电能数据的集中上传功能。图 8.4 NTS-210GS高清晰 LCD 显示，标识清楚，显示直观通过计量认证，具备防窃电功能电流一次接入、二