智慧能源管理云平台方案.docx

智慧能源管理云平台第一章概述1第二章智慧能源管理云平台设计方案42.1 设计规范及原则42.1.1 设计规范及标准42.1.2 设计原则52.1.3 系统特点52.2 平台设计建设目标72.3 平台设计功能需求82.3.1 实时耗能采集92.3.2 耗能统计分析112.3.3 未来耗能预测142.3.4 节能降耗考核142.3.5 耗能设备管理152.3.6 耗能对标管理162.3.7 耗能综合报表162.3.8 其它功能要求172.4 平台设计非功能需求182.4.1 系统性能要求182.4.2 数据存储要求192.4.3 数据接口要求192.4.4 可维护性要求192.4.5 人机交互要求212.5 平台总体设计方案222.5.1 能源管理平台系统架构242.5.2 能源管理平台系统组成252.5.3 能源管理平台功能25第三章智慧能源大数据服务平台构成293.1 数据采集系统293.1.1 数据采集方式293.1.2 数据采集子系统323.1.3 能耗数据采集、上传频率和内容333.1.4 数据采集器介绍333.1.5 数据采集器点位353.2 电能监管子系统363.2.1 电能监测内容363.2.2 电能监测系统拓扑图373.2.3 电能监测点位373.3 用水监测子系统373.3.1 用水监测内容373.3.2 用水监测系统拓扑图383.3.3 用水监测点位统计383.4 蒸汽监测子系统393.4.1 蒸汽监测内容393.4.2 蒸汽监测系统拓扑图393.4.3 蒸汽监测点位统计393.5 天然气监测子系统403.5.1 天然气监测系统拓扑图403.5.2 天然气监测点位统计403.6 中水站在线监测子系统413.6.1 中水站在线监测系统图413.6.2 推荐设备介绍423.7 智慧能源管理云平台503.7.1 数据中心的建设所需设备清单513.7.2 推荐数据中心设备选型52第四章能源监管平台软件系统564.1 能源监管平台软件架构设计564.1.1 数据层564.1.2 WEB层574.1.3 数据层与WEB层无缝结合584.1.4 数据库设计594.2 智慧能源管理云平台软件功能设计614.2.1 智慧能源管理云平台标准数据子系统614.2.2 智慧能源管理云平台系统概述634.2.3 智慧能源管理云平台用电监管子系统644.2.4 智慧能源管理云平台用水监管子系统704.2.5 智慧能源管理云平台中央空调智能控制子系统774.2.6 智慧能源管理云平台照明控制子系统784.2.7 智慧能源管理云平台配电室监测子系统794.2.8 智慧能源管理云平台中水站运行监测子系统814.2.9 智慧能源管理云平台供暖监测子系统814.2.10 智慧能源管理云平台供暖分时分温监控子系统844.2.12 智慧能源管理云平台综合分析子系统844.2.13 智慧能源管理云平台消息管理子系统874.2.14 智慧能源管理云平台公众服务子系统884.2.15 智慧能源管理云平台信息维护子系统88第五章施工组织方案915.1 编制说明及依据915.1.1 编制说明915.1.2 编制依据915.2 施工准备阶段925.2.1 施工管理体制的设置原则935.2.2 项目法施工935.3 组建项目经理部945.4 项目人员配置955.4.1 人员组织955.4.2 施工劳动力投入的原则及管理要求965.4.3 劳动力组织的准备965.5 项目组织机构配备975.6 项目班子成员985.7 平台项目施工方案部署995.7.1 施工方案部署995.7.2 施工工艺流程1025.8 主要分项施工工艺方法1035.8.1 弱电通讯网络系统1035.8.4 数据中心设备安装1255.9 确保工程质量的技术组织措施1275.9.1 质量保证流程图1295.9.2 质量标准1305.9.3 质量管理1305.9.4 质量保证体系1305.9.5 质量保证措施1315.10 技术保证措施1325.11 确保工期技术组织措施1335.12 成品保护措施1345.13 安全生产保证措施1375.14 确保文明施工与环境保护的技术组织措施1415.15 施工机械设备、进场计划1445.16 材料进场检验检测措施1455.16.1 质量活动实施和控制的方法1455.16.2 施工、调试阶段质量策划1465.16.3 材料设备测试验收标准1475.16.4 材料设备质量保障措施1485.16.5 实施交付使用标准150第六章智慧能源管理云平台系统预算152第七章效益分析1557.1 社会效益分析155第一章概述1.1、 概述及建设背景发展低碳经济，是应对气候变化、转变增长方式的必然选择，是建设资源节约型和环境友好型社会的重要内容。*作为国家森林城市、国家园林城市和全国绿化模范城市，开展低碳发展具备得天独厚的的优势。历年来，*市高度重视节能减排、清洁能源和循环经济发展，具备了发展低碳经济良好基础。但在经历持续快速的工业化、城市化发展阶段后，*市面临的能源、资源和环境制约日益明显，加快推进结构调整，转变经济发展方式的要求显得尤为迫切，也为低碳经济发展带来了巨大的潜力和空间。为做好国家低碳城市试点工作,探索低碳发展新模式。1.2、 政府职能作为低碳城市试点建设工作和综合能效监测管理的重要政府职能部门，职责范围包括：参与全市能源规划编制，跟踪重大建设项目工程进度。负责协调电力、煤炭生产运行中的重大问题。负责电力、煤炭统计工作。编制电力、煤炭生产计划并监督执行。负责全市年度电力电量平衡。负责热电联产的有关工作。推动新能源装备产业发展。智慧能源管理云平台方案V3.O规范煤炭经营，推进煤炭市场建设，协调煤炭供需平衡。推进可持续发展战略。综合分析全市经济与资源、环境协调发展的重大问题。负责全社会节能减排的综合协调工作，拟订并组织实施全社会节能以及工业、通信业资源节约和综合利用、发展循环经济、清洁生产促进的规划、计划及政策措施。参与编制环境保护规划。负责节能监督管理和节能评估审查工作。组织指导环保产业发展。1.3、需求分析通过开展*市低碳城市试点建设工作，实现对全市二氧化碳排放强度的控制，产业结构和能源结构进一步优化，低碳观念在全社会牢固树立，低碳发展法规保障体系、政策支撑体系、技术创新体系和激励约束机制建立完善，形成具有*特色的低碳城市发展模式。由*市经信委发起，由XX电能云服务公司承办，计划建设湖南*市综合能源管理平台。解决思路如下：1）通过政府综合能效管理平台的建设，收集企业电能使用的相关数据，替代现有的手工填制报表的形式，做到数据准确、实时，量化考核。2）通过政府综合能效管理管理平台的建设，收集企业节能进度，替代现有的手动汇总形式，量化考核。3）通过政府综合能效管理平台的建设，采集企业主要电力数据，掌握企业用电特性，合理分解节能指标，有效监管企业的电能使用，为实施问责和表彰奖励制度提供量化的数据依据。4）通过政府综合能效管理的建设，能够汇总整个地区电能消费总量，针对重点用电单位，进行精细化的用电管理，准确评估能效水平，提出节能指导意见。5）通过政府综合能效管理的建设，制定电能服务市场的准入标准，规范市场运行。6）通过政府综合能效管理台的建设，提升政府节能管理和节能监察的信息化水平，加强政府部门的监管力度，优化服务手段。第二章智慧能源管理云平台设计方案2.1 设计规范及原则2.1.1 设计规范及标准能源管理平台的建设与开发以下标准和规范为基础（但不限于此）：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楼宇分项计量设计安装技术导则2.1.2设计原则1、充分结合园区目前建筑现状，根据园区能源管理的特点，设计出科学高效、完善合理、功能齐全、可实施性强的能源管理平台技术方案。2、根据国园区建筑能耗情况，以最终实现集电能监测系统、水能监测系统、蒸汽监测系统、天然气监测系统、中水状态监测系统等为一体能源监控系统，统筹规划，分步实施。3、充分利用园区现有网络资源，节省投资。4、从真正意义上实现能源使用实时在线监控，为园区管理者提供不同层次的管理权限，随时随地可以对园区的能源系统进行访问，并实现远程管理。5、充分考虑平台系统对各种能耗系统管理的整合扩展能力，并为今后综合性的数字化园区做好充分的技术准备。6、充分体现投资回报效益，体现管理节能、技术节能的综合效益。7、能够为园区制定能源政策提供充分详实的依据，以达到资源的科学管理，科学利用。2.1.3系统特点1、先进性系统基于B/S和C/S复合结构，用户可以通过Intemet浏览器远程登录系统中心服务器。不同用户根据各自权限的不同，浏览不同建筑的能源使用状况。工程师通过Internet浏览器登录服务器，拥有最高级别的管理权限，既可实现工程的远程在线维护，第一时间响应客户的需求。2、安全性系统数据库所采用的数据库系统，保证电能原始数据不可修改，对电能进行计量和结算的模型等在相应派生库中进行，派生库数据只有在授权许可下才能修改，建立完善的安全措施，对不同等级用户，设立相应的访问权限，以保证电能量与计费的合法性和严肃性。同时系统支持数据自动或人工备档和恢复。3、开放性系统具有充分的开放性能，软件系统已经在接口和功能上进行了预留，只需通过简单的配置，即可允许不同厂家的产品组成一个完整的系统，并通过丰富的内置软件接口（C）PcDDE,ODBC等）与第三方系统无缝集成，提供低成本IBMS集成管理解决方案。4、数据完整性由于电能数据具有累加性和传递性的特点，要求在任何情况下都不允许丢失电能原始数据，特别是在进行分段、分费率电能统计和结算时，尤为重要。在本系统中，通过在采集处理及传输等环节采用多种技术手段以确保数据完整。5、可扩展性系统方案中的总线能力、软件资源、模块IO点配置均留有一定的余量，以便根据业主要求灵活增加少量控制点而无需增加额外的费用。系统设计采用网络化结构方式，充分考虑了用户今后分能源中心的扩展及功能扩展的需要，可以很容易地通过增加本地采集仪表的方法实现，而且还能通过网络拓展，扩展新的控制网络总线，系统规模可以成倍增加。6、规范性本系统的关键硬件设备是数据网关，安全可靠、对应所有主流计量表具。主要特点是：数据网关应支持周期方式数据采集、固定时刻数据采集和当前时刻数据采集，并可接受数据中心通过数据管理平台下达的命令及相关设置。2.2平台设计建设目标完成本埠工业园区域内能源管理系统的实施，包含变配电、照明、空调、供热、蒸汽、压缩空气、清水、中水等能源使用状况管理及现场压力、温度等参数实行集中监视、管理和分散控制，并动态分析现行系统使用情况。项目目标总结为以下五点：1）通过完善对主要的耗能设备、关键工段、资源环境因素的三级计量，实现能耗在线监测；在此基础上实现能耗和资源因素的班组级目标管理和考核，形成实时监管为基础的节能节材的目标管理绩效;2）通过实时采集的数据，根据国际、国内及行业标准，结合专家经验，以节能为目标实施动态优化管理，形成动态管理绩效；3）通过能源管理中心把节能降耗、清洁生产等法规标准和政策；把各类管理体系进行资源整合，实现企业集约化和智能化管理，进一步降低管理成本，促进企业管理升级；4）通过生产过程的综合监测、统计和汇总，为安全生产和企业重点设备故障分析、成因追溯提供可靠的数字化依据；5）通过实时检测数据分析和专家系统形成的节能节材诊断报告，为以节能改造为内容的决策提供依据，通过工程改造实现能源利用效率的最大化和经济效益的最大化。2.3平台设计功能需求结合实际情况，“智慧能源管理平台"规划涵盖变电站、车间配电室、燃气站以及供水管网、空调、供热、空压的用能数据一级至三级计量，并拓展其它公共建筑物的用能管理，实现共计11()0余块表具的计量数据在线监测和用能动态管理。23.1 实时耗能采集23.2 通过数据采集器自动采集现场仪表的能耗数据信息，为能源信息管理提供原始数据。23.3 1.1通讯协议与网络接口本系统涉及到电、水、油、蒸汽、压缩空气、天然气等能耗监测仪表设备的采集工作；提供的监测仪表设备必须支持RS-485、RS-232、RJ45、CDMA3GWG多种网络接口或支持OPC、MODBUS>104、CDT、DLTfrl5等多种协议的数据接入，实现企业/分厂/车间/设备/产品等多级的能源介质的采集、存储管理。23.4 1.2断网本地预存在网络中断或者主数据存储设备出现无法联通的情况时，数据采集设备应当继续采集耗能数据，并将采集到的耗能数据保存在本地，在网络联通或者与主数据存储设备恢复通讯后将预存的数据上传到主存储设备中。本地预存数据至少能够大于7天。23.1.3远程抄表1）多个耗能仪表设备集抄可以对指定区域内的耗能监测设备进行远程抄表。还可以选择指定的日期与时间对耗能仪表进行远程抄表，当选择指定日期与时间时应显示对应时间的耗能数据。2）单个耗能仪表设备集抄23.5 出具备多个能耗仪表设备集抄的功能外，还应具备历史实时采集记录查询功能。23.6 1.4运行监测1）系统应以数据列表、分布图、曲线等形式直观展示企业实时/历史生产能耗数据及生产指标、能耗指标、数据通讯报警数据。2）实现动能站房运行人员登记、巡视电子签到和电子交接班功能。3）通过对生产和能源系统指标的集中监控和生产异常的实时报警、对系统巡检到位提高企业能源系统的运行管理水平及整体安全水平，确保生产安全进行。2.3.2耗能统计分析2.3.2.1 统计分析原则以客观数据为依据，以企业整体、分厂、车间、生产线、主要用能设备为对象，全面分析企业生产能源消耗情况，使企业管理者了解企业能源消耗构成情况，帮助企业查找能源使用过程中的漏洞和不合理情况。2.3.2.2 统计分析要求1、标准数据子系统与数据相关的后台子系统是完成数据采集、处理、上报的关键部分，完全按照技术导则要求编制。2、用电计量建设用电专项管理的子系统：实现建筑能耗的分类分项计量、管理、统计功能；动态实时能耗数据和运行参数监测；逐时、逐日、逐月、逐年和任意时段数据的查询、分析；10年以上能耗数据查询、展示和对比分析；能耗结构、能耗趋势、指标对比展示；变电室高低压电网线路支路关系的模拟图展示和实时支路数据、指标对比展示；为任意对象（企业、分厂、部门、班组、个人）任意时段（日月年）的电耗提供饼图、柱形图、曲线图展示、管理和报表汇总、打印功能，并支持WOrd、pdf>excel格式的导出；提供对标定位管理功能，实现按建筑、按部门、按类别的总量、人均、面积均的综合排名对比；通过Web可联动智能管控设备，实现远程控制，实现集体控制、单个控制、定时控制、定量控制、定额控制和智能模糊控制，有管理信息录入、管控指令发送功能。3、用水计量建设供水专项管理的子系统：提供可视化的水管网能流图监测，查找供水系统内的跑冒滴漏以及水力平衡等问题；动态实时能耗数据和运行参数监测；逐时、逐日、逐月、逐年和任意时段数据的查询、分析；10年以上能耗数据展示和对比，能耗结构、能耗趋势、指标对比展示；给水管网支路关系的仿真模拟图展示和实时支路数据、指标对比展示；为任意对象（企业、分厂、部门、班组、个人）任意时段（日月年）的水耗提供饼图、柱形图、曲线图和报表汇总、打印功能，并支持WOrd、pdf>excel格式的导出；提供对标定位管理功能，实现按建筑、按部门、按类别的总量、人均、面积均的综合排名对比；通过Web可联动智能管控设备，实现远程控制，实现集体控制、单个控制、定时控制、定量控制、定额控制和智能模糊控制，有管理信息录入、管控指令发送功能。4、供热运行子系统建设供热专项管理的子系统：提供可视化的供暖管网能流图监测,查找供暖系统内的跑冒滴漏以及水力平衡等问题；监测供热设备运行参数、流量、压力、温度等数据；动态实时能耗数据和运行参数监测；逐时、逐日、逐月、逐年和任意时段数据的查询、分析；10年以上能耗数据展示和对比，能耗结构、能耗趋势、指标对比展示；给供暖管网支路关系的仿真模拟图展示和实时支路数据、指标对比展示；为任意对象（企业、分厂、部门、班组、个人）任意时段（日月年）的水耗提供饼图、柱形图、曲线图和报表汇总、打印功能，并支持WOrd、pdf、excel格式的导出；提供对标定位管理功能，实现按建筑、按部门、按类别的总量、人均、面积均的综合排名对比；显示供热分时分温控制的各区域的供热的状态。5、消息管理子系统能耗监测报警（能耗监察、能耗异常追踪）,报警方式包括主动推送桌面报警、E-mail报警、短信报警，能耗报警报告自动生成；能耗报警记录查询等功能；实现与上级数据中心的消息交换。6、公众服务子系统提供公示公告web页面，展示能耗数据、能耗指标、能效情况、对企业、分厂、部门、班组、个人用能进行公示排名、各项能效指标排名。2.3.3未来耗能预测23.3.1预测原则以客观数据为依据，以企业整体、分厂、车间、生产线、主要用能设备为对象，并结合历史能耗数据，对未来的能耗情况进行预测分析。2.33.2预测要求1）利用历史能耗数据分析出未来耗能趋势。2）按照日、月、年的日期形式分别统计出对应的能耗趋势数据。3）应与企业的生产线、主要用能设备的使用情况相结合。4）趋势图表界面美观，条目清晰，并提供在线打印与导出功能。2.3.4 节能降耗考核2.3.4.1 耗能绩效原则结合企业用能计划、能效指标以及各种行业对标等，按照企业组织层级建立考核指标体系，将用能情况与企业各个单位乃至个人的绩效考核结合起来，通过对企业、分厂、部门、班组、个人的实时和阶段考核，实现能源管理的精细化和全面化，将节能降耗工作落到实处。2.3.4.2 耗能绩效要求1）以企业用能计划、能效指标以及各种行业对标为参考依据，对企业组织层级进行耗能绩效考核。2）绩效考核最小单位精确到个人，按照企业、分厂、部门、班组、个人的组织结构形式建立绩效考核。3）绩效考核应能实现实时和阶段考核，使能源管理精细化和全面化，以便将节能降耗工作落到实处。2.3.5 耗能设备管理2.3.5.1 设备管理原则管理能源计量器具，建立计量器具台账及维护管理流程。2.3.5.2 设备管理要求功能包括建筑、机构、能耗、采集器、监测仪表和其他设备信息的管理、维护和自由组态；系统操作日志和维护日志管理；管理员录入、修改操作可留痕；综合告警条件的设置包括仪表运行告警条件、各部门及用能设备能源消耗预警告警条件；标准编码管理，所有信息编码均依据技术导则。2.3.6 耗能对标管理2.3.6.1 对标管理原则通过设定国家、省市、企业内部标准，实现对企业实际生产指标数据和能源统计数据与标杆目标值之间的对比分析，方便管理者迅速分析判断能耗变化趋势及原因，挖掘节能潜力，找到节能管理的关键所在，帮助企业寻找差距。2.3.6.2 对标对比要求1）设定耗能标准标杆作为耗能对标管理的依据。2）将企业生产指标和能源统计数据与标杆数据进行对比分析，并生成对比变化趋势图表。3）界面美观条目明确，并提供在线打印与导出功能。2.3.7 耗能综合报表2.3.7.1 综合报表生成原则系统为用户提供强大的报表功能。主要包括综合能源消耗汇总表（日、周、月、年度报表）、能源生产与消费表、指标汇总统计等。提供自定义报表输出功能，报表支持EXCEL、PDF等多种导出格式，用户可以方便的进行编辑和打印。建设节能监管的专家分析子系统：具有多专题的能耗分析及对比,包括企业、分厂、部门、班组、个人、各种能源种类能效综合分析、时间分析、标杆分析、能耗预测分析；供热、配电室等能效专项分析，影响能耗的天气因素、建筑因素等因素的多种分析功能；生成“专家诊断报告”,准确查找到节能点、测算节能空间，并提供节能改造的相关建议；可对实施节能改造措施的节能效果进行验证。系统还具备可扩展能耗统计算法库开发、可视化分析呈现功能。23.7.2综合报表生成要求1）能够按照日、周、月、年等形式生成统计图表。2）能够按照企业、分厂、部门、班组、个人等组织形式对能耗数据进行统计分析。3）与能耗绩效考核、对标对比分析相结合生成丰富的能耗专家报表系统。4）具备自定义报表功能，以便管理者自定义生成报表。2.3.8 其它功能要求2.3.8.1 权限要求具有灵活的权限管理功能，可以根据角色分配业务模块，并能设置每个业务模块数据的增加、删除、修改、导入、导出和打印等操作权限；还可以根据需要对个别用户进行单独的权限设置；不同身份人员可以按照权限设置的范围管理能耗监测设备，查看能耗统计、汇总和分析数据，实现校园建筑、监测设备和能耗数据的分级管理。能从企业、分厂、部门、班组、个人和监测设备等多种视角监测管理能耗信息。23.8.2系统平台建设规范系统建设应遵循的标准规范能源监管平台的建设与开发应满足或高于以下标准和规范，但不限于此：工业企业能源管理导则工业企业能源管理体系实施指南工业企业建立和实施能源计量管理体系要求2.4 平台设计非功能需求2.4.1 系统性能要求系统测点数量最大1万点系统响应时间一般功能响应时间W2秒，复杂功能响应时间WlO秒实时数据采集周期5分钟至1小时自由设置实时数据存储周期10年历史数据存储周期20年系统部署方式支持虚拟化中立区、安全区网络带501宽2.4.2 数据存储要求1）采用实时数据库存储企业实时能源数据；2）采用大型关系数据库存储业务数据和管理数据，关系数据存储应支持SQLSerVer和OraCIe等主流关系型数据库。2.4.3 数据接口要求1）建立网关的北向标准接口，基于固网或无线传输，以标准化的通讯协议实现数据上传；2）建立网关的南向标准接口，兼容多种工业现场数据采集标准协议，采集工业现场传感器和企业已有系统的数据；3）系统常用或重要信息和统计数据允许通过导入/导出等方式实现转换为通用格式（如Word、Excel,XML等）,以实现与其它系统的数据共享和交换。2.4.4 可维护性要求1）可配置：人员机构的可维护：系统应具备人员/机构等基础信息的维护功能，系统应该能够快速的对人员/机构信息进行维护和调整操作。岗位权限的可维护性：系统应具备岗位权限的维护功能，系统应该能够快速的对岗位权限进行权限赋予和回收等维护操作。2）可维护业务流程的可维护性：系统主要业务流程应具备维护功能，可根据业务规则的变化快速的对业务流程进行调整维护操作。服务接口的可维护性：系统主要业务功能应提供标准的服务交换接口，可通过开关配置快速的提供对外服务能力。参数指标的可维护性：系统应具备规范、完善的参数指标的管理功能，具备针对系统运行基础性能参数进行配置和维护的功能。3）可监控：提供日志审计功能：系统每个组件应具备规范、完善的的日志管理功能，具备多级日志搜集开关、有效/失效开关、性能指标搜集开关以及开配置参数表。标准监控协议支持：符合业界主流监控软件的接口规范，能够将监控数据方便的接入到监控软件中，便于集中监控和管理；4）可读、易修改：要求在系统的建设过程中要有规范、清晰、完整和详细的文档，如业务需求阶段要有业务用例模型、业务规则、表证单书等；系统需求分析阶段要求有系统用例模型、用例文档、规则说明等；概要设计阶段要求有宏观设计文档；详细设计阶段要求有类图、时序图等；编码阶段要求有程序设计说明、变量定义说明等；测试阶段要有测试用例、测试记录等。5）易于升级；要求数据库、应用服务器、开发工具能方便地进行版本升级，具有向下兼容性；易于升级也要求客户端的升级工作量较小，采用浏览器客户端而不是GUl客户端。2.4.5 人机交互要求1）易理解；系统所有的业务功能界面风格和操作流程一致；业务表单尽量做到所见即所得；界面美观、简洁、高效；界面各部件的布局应该保持合理性和一致性；界面风格一致，颜色调和、提示清晰、窗口大小适当，使用方便；在选择快捷键、缩写、暗示和图标时应符合用户使用习惯。2）易操作；常用操作有快捷键支持，大部分操作能够在小键盘内完成；信息录入能够完全通过键盘完成；无论逻辑步骤还是操作步骤都应避免繁杂。3）易学习提供在线帮助，系统关键业务操作应提供在线帮助文档和提示信息，使操作人员能够快速直观的利用这些信息进行相应的业务操作，并对各种状态和操作结果进行及时的反馈和提示。2.4.6 可靠性要求1）应保证在正常情况下和极端情况下业务逻辑的正确性；2）业务系统应满足7x24小时可以使用；3）系统备份：提供备份系统，防止单点故障。2.5 平台总体设计方案智慧能源管理平台建设是按照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的相关要求，并结合建筑实际情况，因地制宜，分析园区能源管理需求。智慧能源管理系统首先要实现分类能耗计量和统计，为制定不同类型建筑的能耗基线提供数据支撑。其次，园区管理需求，实现建筑能耗分项计量，正确把握能耗特点和及时发现问题。更重要的是，智慧能源管理平台系统要求具备强有力的数据深度挖掘功能，可进行建筑节能潜力的分析，为节能改造和节能运行提供支撑。在此基础上，系统柔性扩展智能控制及管理功能，为提高节能管理水平提供平台。项目的建设目标是长效节能、合理用能，而不仅仅是为了实现水、电等能源的计量；是在计量的基础上，掌握用能组成，摸清用能规律，分析用能数据，诊断用能问题，指导合理用能。因此在系统软件上实现用电和水等能源实现计量时，还能够对计量的数据进行分析、诊断综合处理，其功能包括：采集功能、统计功能、分析功能、比较功能、显示功能、报表功能、权限分配功能及日志查询功能。现场总线现场总线智能单相电智能三相电智能水表智能电表智能单相电智能三相电程能水表表表兼表智慧能源管理平台拓扑图2.5.1 能源管理平台系统架构结合平台的设计思想，和分层设计技巧，将系统的基础服务功能和应用的业务逻辑功能分开设计与实现，将实时Web服务、统一设备控制、OPC服务、安全机制等基础服务功能封装成核心数据层，实现公共的平台服务。系统的设计共分为三层，分别为数据采集层、数据存储层、数据展示层。系统的体系结构如图所示：这三个层分别实现如下功能：1、数据采集层一主要通过电能表、水表、中水站、蒸汽表、天然气表等获取各回路的能耗能源信息，并通过TCP/IP的方式，将能耗数据上传至节能监管中心。2、数据存储层一主要负责对能耗数据进行汇总、统计、分析、处理和存储。3、数据展示层一主要对存储层中的能耗数据进行展示和发布。系统分层结构如图所示：能源数据展示和发布系统分层结构2.5.2 能源管理平台系统组成结合园区的建筑实际情况，整个能源管理平台系统主要由以下几个子系统组成：电能监管子系统、用水监管子系统、蒸汽监管子系统、天然气监管子系统、中水站运行监测子系统。2.5.3 能源管理平台功能1、节能监管平台可主要实现以下功能：(1)各耗能回路的实时监测动态显示每个各回路的能耗状况。(2)实时采集分析各监测回路逐时、逐日、逐月、逐年能值累计、排序。(3)分类能耗分析按照能源种类分为水、电等负荷进行计量(电、热能耗计量以后实施),做到每类负荷逐时、逐日、逐月、逐年能耗累计、排序、分析。(4)分项能耗分析按照负荷性质分为照明、动力、空调、其它等负荷进行分项计量，做到各分项回路逐时、逐日、逐月、逐年能耗统计、分析。(5)分户(科室)能耗分析按照科室用电负荷进行分户(科室)计量，做到每个科室逐时、逐日、逐月、逐年能耗累计、排序、分析。(6)用能限额管理根据上年度或前几年的平均值或国家定额指标制定限额指标，每月对超额情况进行报警，便于对能耗的管理。(7)节能潜力挖掘统计出监测回路分类、分项、分户能耗值，进行分析后对能耗大的科室或项目进行节能潜力挖掘。(8)待机能耗分析统计出监测回路工作时间、休息时间、节假日时间的历史能耗值，并对待机能耗、工作能耗、节假日能耗进行分析，掌握设备待机能耗情况。2、平台实现以下的功能技术指标：(1)多样的设备通信接口支持。(2)实现国际化标准的OPC服务器。(3)支持通用的数据库存储管理。(4)支持自由的设备组态配置。(5)基于Web的现场监控。(6)短信报警与查询服务平台。(7)实现专业的在线报表服务。(8)无缝衔接的集群监控配备。第三章智慧能源大数据服务平台构成3.1 数据采集系统3.1.1 数据采集方式按照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要求，大型公共建筑能耗数据采集方式包括人工采集方式和自动采集方式。通过人工采集方式采集的数据包括建筑基本情况数据，采集指标和其它不能通过自动方式采集的能耗数据，如建筑消耗的煤、液化石油、人工煤气、汽油、煤油、柴油等能耗量。通过自动采集方式采集的数据包括建筑分项能耗数据和分类能耗数据。由自动计量装置实时采集，通过自动传输方式实时传输至数据中转站或数据中心。能耗面临的问题及解决措施1、管理节能摒弃建筑能源的粗放式管理模式，建立精细化的智慧能源管理云平台模式。区分能耗种类、能耗系统实现能源消耗分部门、分类、分项计量，智慧能源管理云平台方案V3.O对能耗情况进行实时监测，对耗能数据深度挖掘，及时纠正用能浪费情况。根据综合体实际情况，制定针对建筑物和二级部门的能耗定额分配制度，实施节能奖惩等方式激励节能。2、行为节能进行节能宣传教育和岗位培训，提高工作人员提高节能意识，杜绝以下现象：(1)长明灯、少人开多灯、自然光照充分的情况下开灯等现象；(2)通风空调超标使用，如：不按温度管理要求开空调、开门窗开空调等；(3)长流水；3、技术节能可以采用空调节能控制、电力智能控制等技术手段进行节能。电能可做分类分相计量以及整个综合体的水能耗进行计量。同时，实时监测中水及蒸汽设备的运行数据。更好的对综合体的能耗进行管理和控制。智慧能源管理云平台基本功能智慧能源管理云平台的基本功能如下图所示：系S统物业管理系统撕怪下机PDA等能耗数据设备运行参数繁息报信类项比分分对史据比历数对K质比用性对能标算节指计能间析节空分源计告能审报子图纯电地系报表动能节能宜传控制策路控制状态益析效分对外接口数据展示实时监控lit/,li./1JwrePritI,-.5AVr!zZjtI能源审计扩展功能节能自控系统数据存似控道数据采集吸通监管能源监管系统照明节能WlJBl.i电梯节能用水V能中水处理系线太阳能热水系统节能控制系统智慧能源管理云平台系统分为三个层次：数据采集层、数据存储层以及数据展示层。1、数据采集层数据采集层主要包括能源监测和节能控制两个部分。能源监测主要是通过安装智能仪表（电表、水表、蒸汽表、流量计等）,将能耗数据及设备运行数据通过网络传送到管理中心。节能控制主要是通过在现场安装节能执行设备（执行器、控制器、伺服器）,可以在管理中心远程自动或手动的控制节能设备。2、数据存储层利用局域网通过数据网管将现场数据传送到管理中心数据库，数据库对数据进行初步处理后，进行分类分项存储。要求至少需要存储10年的能耗数据。管理中心的控制指令通过数据层打包后传送到现场控制执行器。3、数据展示层数据展示层是利用数据层相关数据，对数据进行挖掘后，扩展出多种应用功能。主要包括实时监控、数据分析、数据展示、接口对接、能源审计、节能控制及其他扩展功能。3.1.2 数据采集子系统数据采集子系统由监测建筑中的各计量装置、数据采集器和数据采集软件系统组成。数据中转站接收并缓存其管理产业新城内监测建筑的能耗数据，并上传到数据中心。数据中转站可不具备处理分析数据和永久性存储数据的功能。数据中心接收并存储其管理产业新城内监测建筑和数据中转站上传的数据，并对其管理产业新城内的能耗数据进行处理、分析、展示和发布。数据中心分为部级数据中心、省（自治区、直辖市）级数据中心和市级数据中心。市级和省（自治区、直辖市）级数据中心应将各种分类能耗汇总数据逐级上传。部级数据中心对各省（自治区、直辖市）级数据中心上报的能耗数据进行分类汇总后形成国家级的分智慧能源管理云平台方案V3.O类能耗汇总数据，并发布全国和各省（自治区、直辖市）的能耗数据统计报表以及各种分类能耗汇总表。3.1.3 能耗数据采集、上传频率和内容能耗数据采集频率分项能耗数据的采集频率为每15分钟1次到每1小时1次之间，数据采集频率可根据具体需要灵活设置。数据中转站能耗数据的上传数据中转站向数据中心上传数据的频率为每6小时1次，上传数据为本数据中转站管理产业新城内各监测建筑原始能耗数据的汇总。3.1.4 数据采集器介绍主要参数：1、支持对多种类型用能计量装置的数据采集，包括电能表（含单相电能表、三相电能表、多功能电能表）、电力监测仪、电量计测模块，水表、燃气表、冷热量计、流量计等；并支持针对性的自由接口协议，可针对不同接口灵活编程；单只采集设备采集点数不小于192台用能计量设备；2、标准板载IntelAtomD525（1.8GHz/IMB）CPU;标准板载2.OGBDDR3800MHz系统内存；3、2个10/100/1000MbPS网络接口，2KV电磁隔离，支持网络引导启动(PXE)、网络唤醒(WOL)功能；支持静态或动态IP获取；支持协议包括ARP、IP、ICMP、UDP、DHCP、DNS、TCP、HTTP;自动恢复网络连接，建立可靠的TCP连接；支持同时与不少于4个服务器连接和通信的功能；支持断点续传功能，由于传输网络故障等因素未能及时将采集的能耗数据定时远传，待传输网络恢复正常后数据采集器可将采集的历史能耗数据实现断点续传；4、支持4个标准USB2.0高速接口；5、1个标准的MiniPCI-EXl扩展槽，内置高精度时钟；