区域能源站设施管理平台建设指导书

区域能源站设施管理平台建设指导书1．总则区域供冷、热系统是为了满足某一特定区域内多个建筑物的空调冷热源要求，由专门的集中能源站制备冷、热水，并通过区域管网进行供给冷、热水的供冷系统。区域供冷、热系统是现代城市的基础设施之一，与自来水、城市燃气、电力一样是一项公用事业。按照国际设施管理协会的定义，设施管理是指“以保持业务空间高品质的生活和提高投资效益为目的，以最新的技术对人类生活环境进行有效的规划、整理和维护管理的工作，它将物质的工作场所与人和机构的工作任务有机地结合起来，是一门综合了工商管理、建筑科学和工程技术的综合学科”。区域能源站设施管理工作主要围绕以下几方面开展。费用管理：包含生命周期内的所有费用；运营和维护管理：区域能源站的设施管理者既是投资者也是运营者，必须保护投资人的资产效率；效率管理：定期通过特定的比较，使用者的反馈以及专业的管理来判断设施运营的效率；冗余和灵活性：因为区域能源站的运行会面临各种变化的挑战，管理者必须进行设施的冗余和灵活性分析；资产管理：区域能源站设施通过有效地管理可创造额外的投资收益。设施管理平台的建设工作分为基础设施建设及后台支持能力建设两个模块同时开展，以标准统一、产品统一、技术服务能力统一为原则，一次规划、分步实施的方式逐步建立并完善覆盖全国各站点的中央管控平台体系，以实现分级控制、中央监管、资源共享、能效最优的管控目标。根据系统特征和实际需求，建立数据、客户服务和值班管理实时监控平台，运维服务支持平台，能效标准和管理体系，碳减排的计量统计、核算体系。2．编制依据《可再生能源建筑应用示范项目数据检测系统技术导则》《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006《工业企业通信设计规范》GBJ42－81《网络安全体系结构标准》ISO7498-2N《TCP/IP通信协议标准》IAB,RFC793/791《信息技术互连国际标准》ISO/IEC11801-95《智能建筑设计标准》DBJ08-47-95《分散型控制系统工程设计规定》HG/T20573-95《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ-93-86《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002《建筑电气安装工程施工质量验收规范》GB50306《中央空调水系统节能控制装置技术规范》GB/T26759-2011《公共建筑节能设计标准》GB50189-20053．结构及功能要求根据区域能源站项目现状及建设目标，中央管控系统的整体规划分为中期及远期两个定位标准，见下图。图1中期系统架构图图2远期系统架构图设施管理平台由三个层次的节点构成，分别为中心节点、区域（省级）节点及能源站节点；在初期能源站数量及分布范围均较小的情况下先期建设一处中心节点统管现况站点，待后续站点建设过程中依规模及地域特性逐步配建完善。3.1能源站节点根据预先设定的控制策略实现自动控制收集并传送运行、能耗等数据至上级节点接收并执行上级节点的优化策略3.2区域（省级）节点建立数据库存储实时数据存储数据的整理及挖掘设备非正常运行及故障隐患报警系统能效异常预警挖掘节能潜力、制定并下达优化运行策略3.3中心节点重大故障直报结合度日数、单位面积等参数确定能效基准值发布区域性能效标杆值及奖惩措施跨区域远程访问、数据共享建立并发布能源站运维KPI指标建设能效优化运营核心技术能力开发新能源供能方式的节能减排方法学、建立碳资产库展示宏观层面节能减排效果4．设计4.1区域能源站底层控制底层控制系统的建设以实现对站内及所辖泵（换热）站的机电设备基础自动运行为主要功能，并采集上传进行能效分析、运营管理所必需的运行数据。要求如下：监控范围：自身及所辖范围内的下级泵站装机容量大于3.7KW以上的动力设备装机容量小于3.7KW但影响系统安全运行的动力设备监控内容：非可变工况设备的启停控制及状态反馈可变工况设备的运行控制及参数反馈影响系统运行的参数反馈，如温度、压力、流量等监控范围内各动力设备的能耗数据监控设备系统采用集散式系统架构，即为“集中管理、分散控制”的模块化结构；需无缝对接MODBUS/LONWORKS/EIB/BACnet/C-Bus/OPC/obix等多种国际主流楼宇机电设备通讯协议，并具备对非常用协议进行二次开发的集成能力；由一套系统完成设备控制、数据采集（传输）的功能控制及数据采集设备为国际主流知名品牌，具有良好的通用性、兼容性及可扩展性温度、压力、流量计等现场传感器为国际知名品牌智能电表：精确度等级不低于1.0级，配用电流互感器的精确度等级应不低于0.5级；至少具有监测和计量三相电流、电压、有功功率、功率因数、有功电能、最大需量、总谐波含量功能；采用MODBUS标准开放协议。远传水表：水温在额定工作条件规定范围以内时，以最小流量（Q1）与分界流量（Q2）（不包括Q2）之间的流量排出的体积的最大允许误差允许在±5%以内，以分界流量（Q2）（包括Q2）与过载流最（Q4）之间的流量排出的体积的最大允许误差水温≤30℃时允许在±2%以内、水温＞30℃时允许在±3%以内；防水等级必须达到IP68标准；具备可拆卸功能；自带法兰片或管接头；采用MODBUS标准开放协议。远传能量表：性能应符合《热量表》CJ128的相关规定；流量测量装置采用电磁流量计，温度传感器采用铂电阻温度传感器；具有断电数据保护功能，抗电磁干扰；采用M-BUS协议。站内基本监控点位No名称DODIAOAI通讯备注通讯接入1热泵机组1冷冻供水温度1冷冻回水温度1蒸发压力1冷凝压力1油压差1冷却水入口温度1冷却水出口温度1马达电流百分比1三相电流1三相电压1蒸发饱和温度1冷凝饱和温度1排气温度1油槽温度1冷媒液位1机组运行小时1机组启动次数1油槽压力1油泵压力1马达接触器状态1冷冻水电磁阀开关1冷剂泵运行状态1面板控制开关状态1冷冻水流开关状态1系统故障报警代码1操作代码1系统安全错误代码1循环系统故障代码1导流叶片位置1高速止推轴承间隙1冷水机组单位时间能耗1累计能耗1单位时间制冷（热）量1累计制冷（热）量；12变频泵1运行状态1故障报警（代码）1启停控制1频率控制1水泵转速反馈3智能电表1三相电流1三相电压1有功功率1功率因数1有功电能1最大需量1总谐波含量14远传水表1瞬时流量1累计流量15远传能量表1供水温度1回水温度1瞬时流量1累计流量1瞬时能量1累计能量16小型气象站1温度1湿度1风速风向1降雨量1太阳辐射1No名称DODIAOAI通讯备注硬件监测点1水泵1启停控制1运行状态1手自动状态1故障报警12阀门1开关控制1开关状态反馈23换热器1一次侧进水温度1一次侧出水温度1二次侧进水温度1二次侧出水温度14蓄热装置1高液位1低液位1水箱温度X以水箱高度每间隔20cm设置一测点进口温度1出口温度1出水流量15系统能源站回水温度1每套一个能源站回水压力1每套一个能源站出水温度1每套一个能源站出水压力1每套一个能源站回水流量1每套一个水源侧进水温度1每套一个水源侧进水压力1每套一个水源侧出水温度1每套一个水源侧出水压力1每套一个水源侧进水流量1每套一个4.2数据采集及定义规则本规则参照《可再生能源建筑应用示范项目数据监测系统技术导则》中的相关要求制定。4.2.1基本信息4.2.2数据编码监测数据编码规则为细则层次代码结构，主要按4类细则进行编码，包括：行政区划代码编码、项目编码、技术类型编码、系统编码和采集指标编码。编码后监测数据由16位ASCII字符0、1、2….9组成。若某一项目无须使用某编码时，则用相应位数的ASCII字符“0”填充。行政区划代码编码：第1~6位数编码为建筑所在地的行政区划代码，按照《中华人民共和国行政区划代码》（GB/T2260）执行，编码分到市、县（市）。原则上设区市不再分市辖区进行编码。项目编码：第7~9位数编码为项目编码，用3位阿拉伯数字表示，如001，002，…，999。项目编码应由项目所在地的县市建设行政主管部门统一规定，应与申报的项目编码一致。项目编码结合行政区划代码编码后，应保证各县市内任一项目编码的唯一性。技术类型编码：第10、11、12位数编码为应用的技术类型编码，用3位阿拉伯数字表示，其中第10位数代表技术类型的大分类，2代表地源热泵技术，第11、12位数编码代表各不同技术类型下的细分类，各类型编码编排如下：系统编码：第13、14位数编码为示范项目中的系统编码，用2位阿拉伯数字表示，如01，02，…，99，代表数据监测系统的个数。采集指标编码：第15、16位数编码为采集指标的分类编码，用2位阿拉伯数字表示。4.2.3数据采集点识别编码方法数据采集点识别编码规则为细则层次代码结构，主要按4类细则进行编码，包括：行政区划代码编码、项目编码、数据采集装置识别编码和数据采集点识别编码。数据采集点识别编码由15位ASCII字符0、1、2….9组成。若某一项目无须使用某编码时，则用相应位数的ASCII字符“0”填充。行政区划代码编码、项目编码、系统编码：行政区划代码编码（第1~6位）、项目编码（第7~9位）、系统比编码（第10~11位）按照4.3.2规定方法编码。数据采集装置识别编码：第12、13位数编码为数据采集装置识别编码，用2位阿拉伯数字表示，如01，02，03，…，99。根据示范项目的数据采集装置布置数量，顺序编号。数据采集点识别编码：第14、15位数编码为数据采集点识别编码，用2位阿拉伯数字表示，如01，02，03，…，99，根据示范项目的数据采集点的数量顺序编号。4.3系统架构设施管理平台将不同协议，不同厂家的设备和系统无缝连接起来，实现系统和设备间的相互操作；通过标准Web浏览器进行访问，专业技术人员可以随时随地的管理各个系统。设施管理经理系统技术专家领导决策设施管理平台通讯基础设施（Internet）开放式、全兼容的采集、传输集成服务器制冷机水泵板换管网配电覆盖全国的区域能源站设施管理平台将每一个独立的子系统都集中到一个统一的平台进行高效的管理和监控，各区域能源站中的系统将会保留，独立工作。集成服务器将各系统的接口和协议转换为标准的IP协议，通过DSL的IT网络进行传输，建立高效的管理流程、基于运营和管理需求做出调整。基在经过授权的情况下，可以在任何时间，任何地点来访问需要管理的系统。建立VPN（VirtualPrivateNetwork，虚拟专用网络）服务，专门针对设施管理平台提供网络服务。为了提高系统的安全性，本项目将采用技术最为成熟度IPSecVPN技术。IPSec能为IPv4/IPv6网络提供能共同操作/使用的、高品质的、基于加密的安全机制。提供包括存取控制、无连接数据的完整性、数据源认证、防止重发攻击、基于加密的数据机密性和受限数据流的机密性服务。节点机房需具有良好的工作环境，门窗结构严实，可有效隔音、隔热，并具有防尘保护；内侧加装窗帘，防止阳光直射设备和有利于投影机的使用。4.4平台功能区域能源设施管理平台是基于设施管理理念而构建的一个软件应用平台。将现场基于设备的数据和属性转换成为标准的软件组件，通过大量基于IP的协议，支持XML的数据处理和开放的API，实现由“设备系统相关向设备系统无关”的转换。具有下列主要的功能：4.4.1实时信息监控与报警报警显示：设备故障的报警显示，预设基准值报警，对于超出正常需求的能耗、压力、温度的变化、蓄热的变化等的及时报警。报警联动：管理平台可将报警信号与处理预案联动；相关设备和相关部位的联动，提供与故障相关的部位和设备的联动，有利于控制和缩小故障影响范围。重要部位环境监控：针对能源站特别关注的重要部位，如重要的大型设备、与客户对接的能源供应情况等，平台实时监控，加强对现场管理人员的指挥。重要设备、系统运行监控：重要设备如变电站、冷机房、泵房、板换等实时监控。4.4.2能源管理能源汇总报表能耗日负荷分析报表能耗排名分析报表相关能效比例报表能耗趋势报表负荷时间报表4.4.3能耗查询