大厦能源系统方案Word下载.docx
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系统开放性特征主要表现在：
（1）可扩展性、灵活性好；
（2）兼容性和应用软件可移植性强；
可维护性
集成后的系统应是可维护性好、生命周期长。
标准化和结构化
集成总体结构是标准化和结构化的，既可使不同的厂商的设备产品综合和互联在同一个系统中，得到高度的信息共享，又可使系统在日后能进行方便的扩充。
模块化
系统要严格按照模块化结构方式开发，以满足通用性和可替换性。
采用模块化设计，分布实施的战略。
安全性
可实现严格的等级操作权限和不同对象的查询范围的控制。
可靠性
要采用各种措施建造一个高可用性系统。
主要措施是采用冗余设计，共享数据群集、数据备份等使系统具有高可靠性。
可管理性
集成系统是一个网络，随着网络规模扩大，网络管理十分重要。
要对这样的一个网络进行管理，要求：
（1）同时支持网络监视和控制两方面能力，能监视控制到网络主要设备；
（2）尽可能大的管理范围和尽可能小的系统开销；
（3）网络管理标准化。
前瞻性和可扩展性
对未来的系统的集成有预留设计，以便前期工程和后继先进技术的衔接。
互连性
这种互连性体现在传输媒体和结构化综合布线系统；
各种网络设备的配置；
各种网络互连设备的配置；
以及各类机电设备、话音/视频设备和各类控制设备等的配置。
子网之间互连采用TCP/IP等标准化协议。
经济性和适用性
经济成本是系统集成必须考虑的因素之一，系统设计从系统建设目标和用户需求出发，经过充分论证，选择合理的方案和适合的软硬件产品，在满足功能和性能的情况下，不一味追求最先进，达到高的性价比。
高效率
系统效率高低，体现在系统性能中，主要包括以下几个方面：
（1）系统实时响应与控制能力；
（2）通信的传输速率和带宽；
（3）服务器响应数据库请求的能力；
（4）网络的吞吐能力。
2.2设计依据
《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》
《电子计算机机房设计规范》GB50174-93
《民用建筑电气设计规范》SJ/T16-90
《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/EIA607
《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB50312-2000
《建筑设计防火规范》GBJ116-88
《商业建筑物电信布线标准》TIA/EIA568A
《商业建筑物电信接地和接线要求》ANSI/TIA/EIA607
《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》ISARP55.1
《仪表和控制系统功能表示法》SAMAPMS21.1
《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
2.3设计目标
本系统的设计目标是经济实用，稳定可靠，充分考虑客户的需求，并留有扩展接口，系统的升级极为方便。
本系统主要实现以下目标：
◆可实现对租户空调系统冷/热量表、给水系统冷/热水表、及各用户电表进行远程读数、水电暖费计量、仪表计量故障检测等功能，结果可生成查询报表。
对水、电、空调/采暖量的使用数据进行综合的分析、统计、打印和查询等功能，并根据用户需要可选择不同样式报表的打印。
◆运行数据可生成带用户编号的每户用量日报、月报，进行费用结算，并对异常用户给予警告。
各项财务参数、计费方式等设置，水、电、热用量统计，按业主设置统计客户不同表使用量，按业主设置的财务参数、计费方式及根据不同表读数，自动计算客户应缴纳的费用实现收费单的打印，能做到分时、分户采用不同费率标准收费，为物业管理以及费用的收缴提供可靠的依据。
每户可实时查询其水、能量及电表的读数。
◆能够与其他专业系统的功能协调配合，保证远传计量计费系统总体功能的完善。
◆计量和计费准确无误，数据保持一致。
2.4两江企业总部大楼能源管理系统简要说明
本项目中的综合计费系统主要是针对该项目中涉及到的中央空调冷热量及电能等进行计量。
本项目中的监测点位见系统图。
软件具有以下功能：
◆快速导航功能：
LMS系统管理软件操作界面简洁友好、使用方便。
同时提供快速导航功能，通过快速导航界面简单快捷地创建整个系统的配置信息。
◆
监控图编辑器：
为强大的图形化监控提供定制工具，可简单快捷编辑出反映现场能耗及设备的图形化监控图。
对象化的设定方式更加易于理解，支持能源采集器、通道、数据、文本、链接多种对象，使之绘制出具有特色的BA图。
◆图形化监控系统：
图形化方式形象、实时、准确、快速地反应现场能耗计量设备数据、状态等各种运行参数。
监控界面通过不同颜色简单明了标记设备运行状态、并可远程设置和控制能耗计量设备。
列表方式查询所有现场能耗计量设备的状态、实时报警信息。
◆能耗计量设备管理：
对能耗计量配套设备（区域管理器、能耗计量采集器、能耗计量仪表等）
进行设定和维护。
◆检测点查询：
可设定需要进行监控的能耗计量设备，系统自动按照设定采集并存储所需监控设备的各种参数。
将监控的设备数据生成动态曲线，使管理者很方便地了解到楼宇能源使用情况以及现场设备性能，通过对监控数据进行分析，可发现系统中出现的漏水、卡表、堵塞、短路、断线等诸多故障，大大降低了工程维护成本。
当用户与物业之间发生能耗收费分歧的时候，检测点功能可为这种分歧提供可靠的数据依据。
◆费用管理功能：
1、计费设定
全面的计量方式、定价方式、分摊方式、成本核算综合考虑物业的多种需求，使物业的收费更趋于合理化。
●定价方式：
支持普通单价、阶梯单价、分时单价、分摊单价等多种单价方式。
●分摊方式：
支持价格分摊、用量分摊、支管分摊、总管分摊等多种分摊方式。
●成本核算：
支持对整个系统的运营成本进行核算。
为了适应的计费方式日趋变化的需求，提供的计费公式设定功能使物业可以定制以及调整按需计费策略。
2.计费类型
开放性能耗类型支持，系统支持多种能耗计量类型，实现水、电、气、空调/采暖等多种能耗计量设备计费，同时对同一种能耗计费允许设定多种计费方式和计费单价。
◆用户管理：
树形结构以及多种查询方式能够快速、高效的对用户进行管理。
◆报表管理：
采用能耗计量设备日表自动生成机制，物业管理可以灵活地对能耗计量设备进行日表数据统计，系统支持固定月份、分段报表、详细报表等多种能耗收费月报表方式。
系统提供了多种报表样式包括简单列表、详细列表、简单组表、详细组表等。
功能丰富的报表查询方式，方便物业对用户报表进行按用户名称、用户编号、银行帐号、日期、计费类型、区域等诸多方式进行统计、查询。
◆报表模块：
在报表功能上带来了创造性的EXCEL文档模板设计理念，该方式具有易用性以及重用性的两大特色。
●EXCEL特色：
使具有EXCEL排版经验的操作员创建报表模板的时候显得轻车熟驾，轻轻松松的就能排出极具专业水准的报表版面来。
●模板特色：
使操作员可以重用我们公司所提供的模板库资源，从中直接选取符合自己风格的模板，从而轻易的创建出专业级别报表版面不再是一种梦想。
◆设备故障报警:
设备出现故障时，系统除声光报警以外，同时能对报警的时间、类型和设备号及故障进行记录，使整个系统的故障体系更加完善。
◆日志查询功能:
日志查询则提供了一种良好的追溯机制。
报警、故障、日志的有机结合，形成了系统完善的安全机制。
◆多级权限管理:
分组多级权限管理方式比传统的仅按级别进行权限设置的方式更灵活。
系统最高可设置5级密码，密码的级别可确定不同的权限。
◆数据备份功能:
强调用户数据的安全性，采集器、区域管理器、管理软件的三位一体备份机制为用户数据安全性提供最强有力的保障。
◆系统集成功能:
综合计费系统提供多种集成接口与其他系统进行数据集成，将本地计费管理软件设备数据通过集成接口方式提供给其他系统作为计费数据来源。
LMS计费系统数据集成方面提供数据表集成方式包括SQL数据库集成、OPC服务器接口和网页查询方式。
2.5两江企业总部大楼能源管理系统的架构
能源计量管理系统，参考吸收了国内外各种产品的应用，结合中国智能化发展的方向、前景，采用成熟网络拓扑结构，从性能上、投资上、管理上，都能为客户提供一体化的优秀解决方案。
系统架构如下图所示：
2.6两江企业总部大楼能源管理系统的组成
多表综合计费管理系统是指由主站通过M-BUS网络将（冷、热、直饮）水表、燃气表、电表、（空调、采暖）计量表、蒸汽表、氧气表等多个计量仪表的记录值的信息集中抄读后，对数据进行分析处理，并根据不同的需求生成各种报表和收费单据的系统。
多表综合计费管理系统由上位机（PC/LMS）、区域管理器（FMU）、信号采集器（SSU）等主要设备以及中继器（RPT）、接口转换器（RTM）等辅助设备组成。
如下图所示：
2.7空调计费管理系统的特点
硬件连接：
1、系统采用二线制，两根线既做网络线，又做电源线，无极性要求，布线方便，工程简单，只需将网络表安装在管道或线路上，将每个表的两根网络线与其它表分别并接即可，工程及施工费用低。
2、网络表的前端仪表和采集器一体化，出厂前以完成信号线的连接和参数的设置。
其配套和质量在工厂得以保证，大大降低了施工现场的安装和调试的工作量，减少了不良施工对整个系统带来的影响。
3、设计简单，系统网络采用任意拓扑结构，系统中只有一种网络线，无论每户一表或多表都只需引出一股网络线。
4、调试简单、周期短，只需调试通讯部分，调通即可抄录数据，开通周期短，开通率高，对安装调试维护人员的要求较低，适合大规模推广。
软件功能：
2.8能量计量工作原理理论及计费方法
在热交换设备（风机盘管或空气处理机）中安装整体式热量表或组合式热量表，当水流经系统时，根据流量传感器给出的流量和配对温度传感器给出的供回水温度，以及水流经的时间，通过计算器可计算并显示该系统所释放或吸收的热量。
其基本公式为
（1）
式中：
Q——释放或吸收的热量（J或wh）；
qm——流经热量表的水的质量流量（kg/h）；
qv——流经热量表的水的体积流量（m3/h）；
ρ——流经热量表的水的密度（kg/m3）；
Δh——在热交换系统的入口和出口温度下，水的焓值差（J/kg）；
t——时间（h）。
热量表计量准确度分为三级，采用相对误差限E表示，相对误差限E定义如下：
式中:
E—相对误差限%；
Δtmin——最小温差℃；
Δt——使用范围内的温差℃；
qp——常用流量m3/h；
q——使用范围内的流量m3/h。
注：
对1级表qp≥100m3/h。
中央空调计费系统的计费方法：
Ø
总费用=中央空调系统总用电量х单位电价+系统耗水量х单位水价+管理费（可选）+人工工资（可选）
冷热量（能量型）单价=总费用/中央空调各冷热量表使用量总和（或中央空调冷热量建筑总表使用量总和）
楼层冷热量表（能量型）费用=冷热量单价х楼层冷热量表计得的使用量
三、两江企业总部大楼能源管理系统使用的产品配置介绍
在本方案中，配置的产品主要有以下几个大项，介绍如下：
3.1上位机管理软件
上位机是通过转换接口和M-BUS网络对区域管理器的信息采集，并进行处理和管理的设备。
上位机的表现形式一般为个人计算机，并配有用于综合计费的专用计费管理软件。
计费管理软件LMS安装于物业管理部门或其它各种专业管理部门的计算机上，通过485网络实现收集用户水、电、煤气、空调和采暖和各种数据，实现计费数据实时检测、系统设备状态检测等功能，并将数据保存在本地系统数据库中，可随时进行数据的统计、分析、处理和报表打印工作。
3.2M-BUS接口转换器
M-BUS转换接口是指将RS-232串行口转换成M-BUS网络接口的设备。
网络之间采用光电隔离技术，具有过载指示功能。
可以带32个FMU或RPT。
技术参数
●环境大气压力：
86kPa～106kPa
●工作环境湿度：
0%～85%RH无凝结
●工作环境温度：
5℃～55℃
●贮存环境温度：
-10℃～70℃
●通讯波特率：
2400bps
●M-BUS通信网段最大长度：
1200米
●M-BUS通信网段最大负载数量：
64
●额定电压：
AC220V±
10%/50Hz
●防护等级：
IP50
3.3区域管理器
FMU-08M区域管理器，是BSH2000建筑能耗计量管理系统的现场管理单元。
通过M-BUS网络与管理中心、前端仪表互连，与LMS7软件配套使用，
监控和记录前端仪表的状态，并对前前端仪表及控制单元实施控制，具有
强大的数据处理及通讯能力。
支持唯一编码，带32个网络仪表（冷热量表）或采集器，允许断电数据保存时间≥6个月。
M-BUS通信网段点对点最大长度：
1200米。
86kPa～106kPa
0%～85%RH无凝结
5℃～55℃
-25℃～70℃
●M-BUS通信网段点对点最大长度：
M-BUS输出2400bps
●M-BUS输入4800bps
●容量:
管理32台M-BUS网络仪表
3.4信号中继器
M-BUS中继器是指将M-BUS网络的信号进行放大和整形的设备。
因地制宜灵活布线，根据实际情况，RPT具有很强的互连功能，用于延伸M-BUS工业总线，开辟支线，变换网络的拓扑结构。
网络的连接通过中继器的连接，既起了网络的连接，又为前端仪表提供了网络电压。
支持网络中继，过载指示，采用光电隔离技术。
带32个网络仪表。
86～106kPa
0～85%RH无凝结
●M-BUS通信网段最大长度：
AC220V±
●M-BUS总线电压：
DC33V
●输出电流：
100mA
32个网络仪表
3.5超声波冷热量表
超声波中央空调热量表是结合建设部《热量表》行业标准和国家技术监督局《热能表》检定规程而设计的。
其原理是通过设置在流量传感器上游和下游的超声波传感器轮流收发信号，并测量出水流在顺流和逆流状态下的时间，从而计算出与流经流量传感器的水流速度相关的时间差。
最终根据时间差计算出流经流量传感器的水流速度和流量。
具有以下的特点：
◆采用优质进口超声波换能器和先进的电子测量技术，保证了流量测量的高准确度和稳定度。
◆无任何机械运动部件，无磨损，不受恶劣水质影响，维护费用低
◆低始动流量
◆可水平或垂直安装
◆脉冲、M-BUS总线输出接口可实现数据远传，集中控制
◆自动错误诊断功能，在非正常状态下，有错误信息提示功能，确保安全准确运行
◆冷热两用（采暖、制冷均可计量）
环境温度
0～+55℃
储存温度
-20～+70℃
环境湿度
<
80%RH
环境等级
EN1434／CJ128A级
准确度等级
EN1434／CJ1282级
电子计算器外壳防护等级
IP65
压力损失
25kPa/qp
最大工作压力
1.6MPa
启始计量温差
0.25K（出厂默认值：
0.3K）
温度范围
2～95℃
温差范围
2～75K
温度分辨率
0.01℃
工作电压
3.65VDC
电池寿命
6年以上
安装方式
水平或垂直安装（详见安装说明）
热（冷）载体
水
超声波传感器的距离
65mm
温度传感器
PT1000铂电阻
直管段
前直管段长度＞10D，后直管段长度＞5D（D为管径的公称通径）
通信接口
M-BUS和光电读头（定货时说明）
四、施工安装指南
为减少对住户的打扰及提高整体工程的施工效率，施工一般采取先主干后分支的方法。
即先进行楼层垂直子系统的布线及设备安装，将处于同一FMU的垂直子系统联网，并对该区域管理器所管辖的设备进行调试，设备运行正常后即可进行入户工作，在这个原则下，一般施工的步骤为：
4.1施工前准备
线材的选择：
电源线的选用：
系统的供电线路，直流供电从主干线到分支线，都可以采用RVV3x1.0的铜芯护套线。
交流供电可以采用BVV1.0/1.5的铜芯线。
网络线的选用：
在户内敷线的时候，RS485网络线使用RVVPS（2x1.0）mm2的屏蔽双绞铜芯护套线；
MBUS网络线使用RVV（2x1.0）mm2。
在户外敷线的时候，为防鼠害网络线建议使用铠装电缆或导线穿金属管。
信号线的选用：
建议使用RVVP3x0.3铜芯线线材。
（SSU到现场一次仪表的信号，连接长度一般在100m以内）。
网络线、直流电源线和不同类信号线之间的颜色要有明显差异，方便施工和维护，线头需要加套线标。
管路敷设设计原则：
综合计费系统的管线应首先考虑设计安装在弱电环境中，如弱电井中，线路在户内敷设时，管材可选用PVC管槽；
计费系统的网络线，信号线，直流电源线可同敷一管，但不能与电力线路同敷一管。
不建议计费系统的管线与电力线路平行敷设，当计费系统的管线与电力线路平行敷设不可避免时，两者相距距离不应小于0.3m，且计费系统的管材应选用金属管，且金属管应可靠接地。
跨楼连接的网络线、电源线，为防止雷击，不应架空敷设，应走地下专用线缆管槽，必要时，两端加设防雷器。
当管路需要沿墙敷设时，管材应选用金属管，金属管应可靠接地外，其最高端应低于建筑物的最高端。
计费的网络线及信号线不能与有线电视等高频线路同敷一管，平行敷设时，两者之间和距离应不小于0.8M。
4.2配线与接线的规范
配线：
配线时，应尽量避免导线接头，常常因为接头接触不好而造成事故。
若需要接头时，应采用压接或焊接。
导线的连接和分支处，不应受到机械力的作用。
穿在管内和槽内的导线，在任何情况下，都不能有接头，必要时可把接头放在接线盒内。
户内一次仪表的信号线配置时，接线盒与表头之间的距离不超过30cm。
表头引出的信号线要先穿φ12-φ20防护软管后，进入接线盒，在接线盒内接线。
每条线的两端都应使线用永久性的线号对线路进行区分。
接线：
为保证系统的可靠性，网络线、信号线进出RPT、SSU电路板的接线端时建议选用冷压端子。
当有两条以上线端需接入电路板的接线端时，先应绞接、焊接后再接入。
线路需中间接线时，接线头处应作防水处理,其密封性及强度不应底于原来的PVC护套。
接线严格按图纸施工，箱内走线、接线盒接线时，在保证美观的同时，应预留一定长度的线，方便以后的维护。
如图所示：
M-BUS网络接线要求使用公司配套的接线盒，确保系统能够正常运行。
建议施工单位采用专用的接线盒施工，接线盒如图所示：
4.3线管的敷设
线管敷设时需穿墙入户、穿越楼层，楼与楼之间要地下敷管穿线，因此在线管敷设前要做好凿孔洞、凿地槽，进度安排应做充分的考虑，避免造成线管敷设的困难。
线管敷设时，应尽量避免与土建人员交叉作业，提高工作效率和施工进度；
每一道工序完成后，应尽快通知下一道工序进场施工。
4.4线材穿线施工
网络、电源线、信号线等穿线的次序因情况不同，其先后次序也可能不同，网络、电源
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