一、项目概述

该项目有东、西两个区域。西区为新区，配电所及配电监控中心都位于西区。目前，东、西两个区域的配电数据无法实时统一检测与管理。现需要把东西两个区域的各楼内的配电数据统一传输到西区域配电所内。

需求分析

本工程用电设备较多，能耗用量较大，实现能耗管理对于本项目有着较高要求，需要根据管理中心能耗进行监管。同时根据以后的运营情况，对用电信息进行数据管理，实现合理有效的用能匹配。

要求如下：

1、电的能耗计量：针对各楼栋、各区域、各楼层各用电回路电能耗数据进行实时监测，根据每个配电箱的电力回路的不同用途进行分项计量，根据电力远传仪表的数量和位置设置相应的电表数据采集器，然后通过采集器将所有电力回路能耗数据上传到本地能耗监测管理平台，实现建筑电能分项能耗数据动态监测和远程传输。 

2、系统架构：网络传输分三层架构。网络控制层采用 TCP/IP 协议，数据采集器支持服务器上传，将相关数据上传至本地能耗云端管理平台。现场层数据采集器需要支持 RS485/232/422、M-BUS等接口，支持各类标准的MODBUS 等各类标准国家协议。

3、系统要求：本项目能源管理平台设置在管理中心。现场采集器通过网络和上一级能耗监测平台的联网，同时本地服务器软件进行网络进行同步数据采集和分析，完成相关的能耗分析功能。采集器通过 485协议将对应的数据采集。现场采集器必须按照建设部《国家机关办公建筑及大型公共建筑分项能耗数据采集传输导则》和《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》进行数据采集和传输，技术规程要求必须上传的能耗数据必须从采集器直接上传至云平台。

能效管理系统采用实想科技能耗管理系统，能够对整个建筑的用电情况进行实时信息采集，并实现显示、分析、处理、维护及优化管理的目的。从而实现以下功能：

1、实现建筑能耗实时监测，确切掌握各能耗总量及动态变化；
2、协助管理方建立节能长效机制；
3、在系统基础上实现分项用能定额管理制度；
4、在建筑物内建立分项用能实时监控管理平台可以以实际能耗数据为基础对建筑的现有用能状况进行分析，提高建筑物的运行管理水平，减少运行管理费用。

二、能耗管理系统设计方案

2.1总体设计

数据采集是整个能效管理系统工作的基础，数据采集部分的核心内容在于以下两个方面：

①以今后能耗分析和管理工作的需要为出发点，对重要用电支路的用电情况进行数据采集和分析，并且支持统计分析结果进行报表打印。

②保证数据采集工作所得数据的意义的正确性，这是对分析结果可靠性的必要前提。

2.2系统组成

整个系统采用三层计算体系结构，对业务处理的应用逻辑进行集中控制和管理，大大减少了对系统的日常维护和调整的工作量，也实现了B/S的应用处理模式，该体系结构带来的不仅仅是维护工作的减少，而且在一定程度上提高了系统应用处理能和系统数据的安全性访问，先进平台和技术使用，是能耗分析平台真正做好维护工作的有效保证。

本方案将各区域内监控的设备和采集终端按所采用的传输方式（如：RS-232、RS485、模拟量）各自汇总后接入本地监控主设备。这样使总线拓扑结构清晰简洁，便于管理。同时，最大程度提高采集端数据传输的可靠性，从而提高整个监控系统的实时性、稳定性。方案设计在机房内放置1台具有高稳定性的监控主机对现场输入输出设备及通讯接口设备实现集中管理，并将数据通过TCP/IP网络传输到集中监控管理平台服务器或本地监控管理中心电脑终端采用B/S模式通进行集中监控。

2.3系统特点优势

2.3.1特点

▲能效看板

实现动态布局，可根据用户需求排版布局；不同模块下可根据需求配置实现图形。

▲能效监控

可自由配置的导航树（最多可 3 级节点）；导航树的每个节点均可嵌入 Px 页。

▲告警信息

系统实时报警的查看及管理； 报警的历史数据查看及导出。

▲能效分析

能耗查询、能耗同比、能效排名、能耗环比、能耗占比趋势图、能耗占比、TOP5、BOTTOM5、能耗成本费用分析。

▲能效报告

可以树目录的方式展现查询参数，且树目录支持自定义配置。支持能耗及费用的报告分析，分多种不同类型的分析方式

▲高稳定性的操作系统

通过软件/硬件监视器（看门狗，watchdog），提高了操作系统的可靠性和稳定性。

内嵌高精度实时时钟（后备锂性钮扣电池）。

▲能源与设备管理功能

专为能源与设备管理而定制的功能模块。

▲通用与定制功能模块

一般通用功能模块或为设备而定制的功能模块。

2.3.2优势

3.能耗管理系统建设内容及功能介绍

3.1功能介绍

能耗管理系统平台是一个开放的、灵活的、功能强大的远程能耗管理解决方案，通过动态WEB网页窗口管理和分析能源消耗。系统提供直观的显示界面，可以在最短的时间内不用过多培训便可以掌握利用该系统。同时系统还提供强大的Dashboard展示功能，使用户更加方便灵活的看到能源消耗趋势，分析能耗数据之间的相关性、实现追踪关键考核指标等。

能耗管理系统的主要功能包括：

①能耗管理功能

②能耗数据分析功能

③能耗绩效分析功能

④能耗报警管理功能

⑤能耗报表管理功能

⑥用户管理

⑦历史数据

3.2功能内容介绍

能耗管理功能

能源消耗管理功能为用户提供基本的能耗信息，其基本功能包括：

①用户可以选择单一建筑的分类、分项、分系统能源计量仪表或以区域和整体建筑为对象，来查询其用能情况。各种能耗数据可以任意按照饼状、柱状、表格来显示。

②用户将可以通过不同的方式选择各类型可再生能源系统用能报告的时间区间，如从日历对象中选择日、周、月，并可以扩展到显示多个日、周或月的能耗信息内容。用户还可任意选择当前时间前某时段的数据，并浏览该时段中前后的能耗统计数据。

③对于电价以峰谷平不同时段收取的建筑，可以在能耗图中显示不同收费时段的能耗状况。具体的建筑不同的分时阶段可以在费率设置中定义。

④用户可以任意选择同类型可再生能源系统和规模的建筑、区域总能耗来进行用能情况的横向比较。用户可以将这种比较保存为模板，下次登录系统后可直接调用查看。

⑤用户可以任意选择同一建筑中不同时段的可再生能源系统能源产生情况来进行用能纵向比较，从而掌握该类型建筑的时间用能特性。用户可以将这种比较保存为模板，下次登录系统后可直接调用查看。

能耗数据分析功能

能源消耗数据分析组件为用户提供分析能耗信息功能，其主要功能包括：

①提供相关性分析功能，用户可以用此功能分析不同能耗与影响能耗的主要因素参数之间的相关性，以便管理者对影响建筑能耗的关键因素能更加精准的把握。

②系统提供自动统计分析功能，可以自动计算选定时间段能耗的最大值、最小值和平均值。

③用户可以按照多种报表类型进行能耗查询，如能耗排名，能耗占比，能耗同比，能耗环比，TOP5、BOTTOM5、能耗占比趋势图以及能耗成本分析。

④用户可以按照多种报表类型进行费用查询，根据能耗的当前数值可根据用户设定的钱数自动算出费用，展示分析方式通能效分析。

    通过对统计数据的比较分析从而获知节能措施是否达到相应的目的，例如比较每天每小时、每周内每天或者每年内每周的历史能耗平均值和实际值，今年和往年同时期能耗比较等。

能源绩效分析功能

能源绩效分析功能将允许用户制定和追踪其关键能源绩效指标（KPI）。

KPI是直接反应使用者能效利用率的关键参数，通过KPI参数，能够最直接有效地反应使用者的能源利用效率。一般而言，在不同的行业中，关键能耗分析参数是不同的。对于建筑来说，关键KPI指标是单位面积的能耗信息，对于不同类型建筑，根据各自建筑运营特点，制定不同的能直接反应用能量与效益和用能效率的绩效指标，并对这些指标加以追踪，及时发现异常的能耗趋势，加以改进，减少能源的浪费。在能源管理平台中，还能根据不同类型的建筑，提供不同的KPI对标表，完成建筑之间的对标分析。能源绩效分析组件可以帮助用户建立能源绩效指标，同时以多种形式，如均值、基准线、其它参考能源数据等比较其能源使用情况。

能源绩效分析功能的一些基本功能包括：

①用户可以使用图形或表格形式来显示月或年的能源绩效指标KPI，并设置成模板，下次可以直接调用查看。

②用户可以设定和追踪某区县或园区总体建筑用能指标，进行区县和园区用能效率分析和排名，促进区县间建筑实施节能增效措施。

③用户可以输入其绩效目标值，包括年度值或月度值。并以此与实际能耗进行对标分析，进行能源绩效考核。 

④用户可以保存建筑平均耗能数据信息作为报警或绩效考核的基准线。

⑤用户可以通过上载文本文件来建立绩效基准线或参考线，并可以浏览基准线或对标数据。同时也支持用户手动输入能效目标或用于分析能效所要用到的设备参数，例如面积、占用人数、电费等。

能耗报警管理功能

自动处理用户配置的报警，并可以配置报警以提醒潜在能耗异常风险，提醒设备工程师及时检查和维护，减小能源损失。

通过定义的条件，在系统警报中，用户可避免产生过多的误报警。一旦报警的条件已得到满足，系统能够可以利用移动终端通过表单方式查看，或在进行其他图形化分析。

能耗报警功能将允许用户设定最小和最大的报警限值并指定相关的能源报警的信息接收人。当系统判断当前状态超过了设定限值时，系统将当前值和相关信息通过电子邮件或传呼机方式传递到接收人。客户同时可以查询显示历史报警记录事件并进行长期分析。

报警管理功能的部分主要功能见下：

①用户根据建筑自身用能特点可以输入不同时段的最大和最小报警值，如工作日和周末、特定日(周一、周二等)、用能峰值时间或非峰值时间等。

②用户可以组态报警发送方式，以电子邮件和移动终端等方式传递报警到特定的接收人。

③用户可以通过报警事件表来显示报警详情。报警详情可以使用日期、建筑企业、位置、报警状态等进行排序并可使用日期作为条件进行过滤报警。

④用户可以在图表中插入事件描述，当能耗报警事件发生时，插入的事件描述将会在报警图形界面上显示。

能耗报告管理功能

可基于系统已有的报表模板，或者根据客户特定需求定制化报表模板，然后通过手动或根据预设时间表定时自动生成报表。

系统可以将显示界面上的任意图表根据管理者的需求针对不同区域自动生成Excel格式报表。数据报表主要包括能耗查询报告，能耗排名报告，能效占比报告，能效同比报告，能耗环比报告，能耗占比趋势报告，单位面积能耗比，月度能效达标率报告，能耗成本报告。分析后的能耗能耗数据通过政府网络以报表的形式上传到其他能耗平台和相关部门。

历史数据

系统数据查询功能完备，可在任一个模块下对该模块数据进行简单查询，也可进入“全局查询”对所有数据进行高级查询；数据筛选条件包括：时间段、区域（大区域、子区域）、类型（告警数据、历史数据）、设备、通道类型、关键字等。

如图所示：

方案总结：

该能效管理系统基于物联网的开放兼容性标准，一站式整体方案设计、统一项目实施，今后一体化升级服务。有利于项目立项建设，有助于提高实施质量，减少对接麻烦，极大降低了成本。我们为用户服务的宗旨是：完全以实际应用为出发点，为客户搭建出高效实用的能效管理。