高校楼宇能效管理信息系统

安徽医学高等专科学校能效管理信息系统方案介绍设计单位：上海胜易能源科技有限责任公司设计日期：2012年4月目录一、项目介绍 (3)二、方案设计 (4)三、软件功能 (8)四、软件界面 (15)五、总结 (16)一、项目介绍随着社会的发展和进步，能源危机问题日益严重，节能减耗是每个人应尽的责任和义务。

高校是肩负着教育、科研和社会服务重任的机构，同时也是能源消耗的重要用户。

为了建设节约型校园、提高数字化校园程度、改变师生被动的节能意识、强化能源后勤的管理水平，校园能效管理信息系统平台就应运而生。

安徽医学高等专科学校（以下简称安医专）老校区位于合肥市芜湖路387号，占地36亩，在校师生近万人。

涉及面广、结构复杂、总能耗基数大为本校区的能耗特点，目前仅靠后勤部门人工通过原始的巡视抄表来统计能耗管理，无法形成完整的能源的台账和报表，更谈不上有丰富的能源基础数据进行能源审计，来进行能源精细化管理和指导节能改造措施，所以就很有必要在本校区实行能效管理。

能效管理不同于传统的能源计量，它不仅具备能源计量的功能，而且更重要功能是对能源监测的基础数据进行计算、统计、分析，对能耗信息诊断，形成一套能耗评估体系和一套能耗考核体系，并以此来作为能源精细化管理的依据，还用来指导节能改造方案，达到降低能源消耗，提供经济效益的目的。

能效管理信息系统对能源监测的对象包括：电、水、天然气、蒸汽、集中制热量、集中制冷量。

安医专在本项目实施循序渐进的原则，一期只对校园中图书馆大楼的电能进行能效管理。

通过对图书馆大楼电能的可视化能效管理，可以实现以下几个目标：1，建立详细的能源台账，实时显示能源分布、流向。

2，通过能源诊断，实现能源精细化管理，实行“三个必要”的能源消耗，即：必要的时间、必要的地点、必要的量，可以减少能源不必要的浪费，让能源的使用从放任自流的状态转化到尽在掌控之中的状态。

3，建立能源考核体制，节能任务具体到部门、区域。

实现过去被动节能到主动节能意识的改变，争先为学校节约每一滴能源。

4，可以为数字化校园管理提供能源基础数据，也可为以后设备节能、工艺节能改造提供数据支持。

二、方案设计根据图书馆电能能耗特点，首先对能耗进行分类、分项、区域进行划分，按照不同划分内容进行能效管理和分析。

系统根据上述功能划分进行分别安装一级计量多功能电能表、二级计量多功能电能表，然后通过网络采集实时能耗数据，提供系统进行能源监测、能源评估、能源分析和诊断，系统整体网络框架如图：系统按照功能逻辑分为三层：1、现场仪表层，在本方案中为对图书馆进行电能监测的多功能电能表，具备LCD液晶面板显示，全电参数测量(U、I、P、Q、PF、F)，四象限电量计量、复费率电能统计，具备Rs485通信接口。

根据配电柜线路图对电压进线柜、重点出线柜、动力柜、照明箱安装多功能电能表，当额定电流超过电度表量程要选择安装合适的电流互感器。

远期目标现场设备还包括测量水量的仪表，如电磁流量计、远传机械水表等。

2、通信层数据采集器为嵌入式通信设备,实时现场采集电能表能耗数据然后将数据打包转发。

考虑到图书馆大楼层数较多，配电间分布距离较远，单独通信布线成本较高，为了优化设计，采取利用大楼现成的计算机局域网通信。

通信管理机为数据采集服务器，通过局域网接收数据采集器的实时能耗数据，写入实时数据库。

还可以提供与外面数据接口功能，如：和数字化校园系统进行数据共享、上传能耗台账信息到省市级节能监察中心等。

3、能效管理层数据处理服务器，对实时库的能源数据进行计算、统计、评估、分析，形成诊断结论数据存入数据库。

数据库服务器，负责定时保存实时库的能耗参数信息，根据计划任务安排对能耗数据进行统计、计算，还提供历史查询和数据分析。

WEB服务器服务，负责能效管理信息系统网站服务发布，后台程序计算、处理、分析运行，提供远程用户通过IE浏览能耗诊断图表、评估报告、数据报表、信息查询，还可以支持用户远程通过智能手机设备登录系统。

工程师平台，负责运行系统人机界面，上面可以实时显示能源的分布、流向以及设备的运行工况，还可以在上面实时查询能耗运行的相关工艺参数，以及根据需要设置自动控制能耗时间表、能源异常控制预案等。

能效管理信息平台，是系统的核心，功能包括如下：a、能耗监测：显示详细能耗运行信息，包括按能源分类、分项、分区域分别统计的图标信息；b、能耗评估：对能耗设备评估诊断信息，对各区域能耗考核信息形成节能诊断报告；c、能耗分析：对各能耗设备、能耗区域之间进行考核评比，也可以对历史数据进行纵向对比，分析其能耗特点，提供节能改造的方向和能源优化的重点，还可以参照回归经验值分析对比、参考标准之对比、计划需量对比进行能源精细化管理和控制；d、报表管理：形成基于各种模板的能耗数据报表，也可以自定义模板的数据报表；e、能源台帐：提供详细能源台账，也可以历史数据查询分析，形成能源审计报告。

能效考核宣传大屏，在过去高校对能源基本都是粗放型管理，师生员工对节能理念感到与自己很遥远，其实稍微改变生活的一点点习惯就可以有很好的节能效果。

为了实现师生员工节能意识由被动到主动的转变，在图书馆进门口和公共场所地方安装能效考核大屏。

播放内容：a、上面播放节能宣传动画，让员工感到节能无处不在，并且与自己息息相关，做到节能“勿以善小而不为”；b、上面播放图书馆实时能源消耗，分类、分项统计的能耗信息，改变过去对能源消耗漠视感，建立内部激励体系。

c、上面播放图书馆区域之间能耗考核信息，各设备能耗与上一个同期对比的削减率，并对消减率进行排名。

采用奖勤罚懒宣传体系，让员工有节能的紧迫感和压力感。

d、还可以播放国家节能政策、高校节能政策。

e、还可以播放学校的一些宣传活动。

远程用户，能效信息管理系统接入Internet网络，这样保证相关能源管理领导出差在外也可以通过网络查看，也可以设置不同权限让各种不同的上级部门可以远程登录信息系统查看相应的信息数据。

三、软件功能能效管理信息系统软件由数据采集系统、系统运行平台、系统应用功能组成，应用功能基本分为三层：1，能源监测功能，显示能源实时分布和流向、异常报警和状态监视。

2，能源初步评估分析功能，对能耗的统计信息进行初步分析评估，找出能耗薄弱环节和优化重点。

3，能源专家分析功能，对能耗信息结合工艺参数、运行参数进行深度分析形成能源诊断报告，为提供用户节能方案。

系统功能架构如下图：数据采集系统，采集现场仪表的能耗数据信息，提供整个能效管理系统的原始数据。

数据采集器将现场采集到的数据通过通信网络转发给通信管理机。

软件支持RS-485/RS-232总线、光纤、电话网络、电力线载波、ZigBee、GSM/GPRS/CDMA和TCP/IP网络传输等多种方式。

支持Modbus、DNP、DLT645以及各种厂家自定义规约。

数据运行平台，是整个系统运行的基础平台软件，可以支持在Windows XP、Win7等各种通用操作系统上运行。

通过采集系统的原始数据进行统计计算，递归分析，回溯，同比，对比等各种计算方法，提供能耗诊断、分析评估、能耗报告的数据依据，最终实现能源信息化管理。

系统应用功能，包括对能源的监测、评估、分析、诊断，以及建立设备能耗评估体系和区域能耗考核体系。

具体功能如下：1、能耗多维度采集和显示功能对图书馆复杂纷乱的能耗设备进行分项、分类、分区域进行划分（图见第四页下图），在线多维度统计、分析和管控，为精细化管理提供基础数据。

可以用地理布局图方式显示各种能耗的地理分布和实时变化；也可以用表格方式集中显示各种能耗数据对比和比较。

2、统计能耗数据，对标单位面积能耗收集生产过程中的能耗数据，实现能源消耗过程的信息化、可视化管理，结合能耗区域面积核算单位建筑面积能耗指标。

并通过棒图的形式，对比各个部门的能耗和成本。

3、报警和预案处理功能当系统的各能耗参数出现超过额定值时或其他设备运行参数超过额定值运行时，系统可以通过声光、短信等多种方式报警，并自动记录报警时间、地点、报警内容等。

若一些重要能耗参数或者设备参数可以进行预案设置，一旦出现报警应及时响应，在规定时间内没有得到响应处理，系统会自动启动预案进行隔离或者切断处理。

如设备电流过大、空调长时间运行等。

4、报表统计和打印功能系统按照计划要求对图书馆各能耗设备、能耗区域进行横向和纵向对比统计，自动生成以表格、棒图、曲线、饼图等多种方式呈现数据的报表，也可以根据用户模板每天自动生成报表，提交给用户和自动打印。

5、能耗节点诊断、分析评估功能根据采集上来的能耗数据和统计报表数据，结合运行的参数进行深入对比、分析，然后得出能耗节点能耗效率和浪费情况，形成对节点的评分和评估报告。

6、能耗需量分析设定每台能耗设备或者能耗区域的能耗计划，形成一套设备、区域能耗考核体系，为奖勤罚懒提供数据依据。

当实际能耗低于需量值，进行鼓励；当实际能耗数据高于需量值，系统会进行提示报警，并责成相关人员分析并查找原因，避免下次再次发生。

7、能耗历史记录查询系统自动保存各种能耗采集数据和运行参数，以及系统故障报警数据信息，可以方便用户通过局域网或者Internet随时进行信息查询。

还可以设置不同的用户，开放不同权限支持学校上级部门查询图书馆能耗的运行信息、以及能耗评估、诊断报告。

8、系统自检功能本系统具有完善的自诊断功能。

当系统发生硬件或者软件故障时，诊断功能将提供详细的故障信息和地理定位，以便及时排除故障。

即使出现在故障无法恢复情况下，系统可以自动隔离，采用备机系统自愈合方案，确保系统24小时365天不间断运行。

9、节能考核体系宣传能效管理系统对通过生产过程大量能耗数据进行回归分析，形成一套图书馆能耗设备、能耗区域每天能耗需量计划，然后结合每天能效管理信息系统实际消耗数据进行对比。

可以在宣传平台放映各设备、区域的能耗需量实际运行图表。

当实际能耗小于计划任务，进行表扬和奖励；如上图：当实际能耗大于计划能耗责令调查原因并提供分析报告，系统自动分类保存分析报告，形成能耗异常分析专家库。

当以后出现同类能耗异常，有助于分析异常原因和可以避免同样问题发生。

如下图：能效管理信息系统对根据不同照明区域相同楼层、相同楼层不同时段的能耗数据进行报表分析，然后进行横向和纵向的比较，考核各部门的节能成绩，在宣传大屏显示如图：电能的实时分布显示如图：容、以及其他宣传文件。

四、软件界面五、总结高校用能结构复杂，随意性强，不可控因素多，因此，节能减排是一项广为高校和社会所接受的工作，所有高校也都在或多或少开展。

但是具体节能如何，无法统计，带来经济效益多少，无法衡量，如何降低单位建筑面积能耗成本，更不能精确计算。

通过能效信息管理系统可以解决上述问题，让用户清楚知道能耗的分布和流向，节能效果，带来经济效益与投入的回报周期以及单位建筑面积的能耗成本。