一、 前言
隨著社會的發(fā)展，大型建筑都在在逐年增加，其能耗也在不斷增大，據(jù)不完全統(tǒng)計，建筑消耗的能源占整個能源消耗的40%； 增加了40%的大氣排放量；建筑耗電量占整個耗電量的68%，占整個用水量的12%，占88%的飲用水量；產(chǎn)生的城市垃圾占總量的40%；開發(fā)使用了大量的土地。（如下圖所示）
隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展和環(huán)境資源壓力越來越大，節(jié)能減排形勢嚴峻。在大力推進建筑領域節(jié)能工作中，國家機關辦公建筑和大型公共建筑高耗能的問題日益突出。據(jù)統(tǒng)計，我國國家機關辦公建筑和大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%，但年耗電量約占全國城鎮(zhèn)總耗電量的22%，每平方米年耗電量是普通居民住宅的10～20倍，是歐洲、日本等發(fā)達國家同類建筑的1.5～2倍。做好國家機關辦公建筑和大型公共建筑的節(jié)能管理工作，不僅直接關系到“十二五”末單位GDP能耗降低17%的節(jié)能戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)，而且對整個節(jié)能減排工作具有強有力的示范作用。
近年來，國內各城市都在大力發(fā)展智慧城市建設。國家發(fā)改委、工信部等8部門還聯(lián)合印發(fā)了《關于促進智慧城市健康發(fā)展的指導意見》，主要目標中明確提出了基礎設施的智能化建設。要求基本建成寬帶、融合、安全、泛在的下一代信息基礎設施，大幅提升電力、燃氣、交通、水務、物流等公用基礎設施的智能化水平，運行管理實現(xiàn)精準化、協(xié)同化、一體化。所以進行機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的建設也是勢在必行。
為貫徹落實《國務院關于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》（國發(fā)[2007]15號）精神，根據(jù)《關于加強國家機關辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能管理工作的實施意見》（建科[2007]245號），加強國家機關辦公建筑和大型公共建筑監(jiān)管體系建設、利用現(xiàn)代化的技術手段，大力推進國家機關辦公建筑和大型公共建筑能源管理平臺的建設，實現(xiàn)對重點建筑進行能耗動態(tài)監(jiān)測，是加強國家機關辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能運行管理，建立和完善能效測評、用能標準、能耗統(tǒng)計、能耗監(jiān)測審計、能效公示、用能定額、節(jié)能服務等各項制度的重要基礎性工作。
目前公共機構建筑的能源管理工作已在全國各地如火如荼的全面展開，并取得豐碩的成果，通過用能的精細化管理和可行的技術管理手段，已經(jīng)成為建筑進行高效能耗監(jiān)測管理的共識。能源管理系統(tǒng)通過對用能的各個環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)測，能耗數(shù)據(jù)實時采集，為能耗的定額管理、能耗動態(tài)趨勢分析、能效的分析診斷，節(jié)能潛力的挖掘、節(jié)能效益的評價等方面提供翔實的數(shù)據(jù)支撐；同時能源管理系統(tǒng)通過對建筑內能耗設備的自動化調節(jié)，提高能源的利用效率、擯棄不合理的用能方式，在確保建筑舒適度的前提下，實現(xiàn)建筑的有效節(jié)能，降低建筑的能源消耗。
二 、設計思路
根據(jù)我們多年從事能源工程集成技術的經(jīng)驗，本著技術的理性應用，系統(tǒng)的務實設計的思路從系統(tǒng)結構、技術措施、設備性能、系統(tǒng)管理、技術支持及維修能力等方面綜合評估、選型，確保系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性，達到最大最優(yōu)的效果。
方案采用如下的設計思路，從本方案提出設計、開發(fā)、實施、調整、維護試運行，直到系統(tǒng)的最后運行，可以幫助管理者實時的反映建筑整體能源運行的現(xiàn)狀及趨勢，從日常耗能的環(huán)節(jié)本身發(fā)現(xiàn)能源問題，通過對區(qū)域內不同建筑物及建筑內不同功能區(qū)域的耗能特點的分析，建立“數(shù)據(jù)采集 - 集中數(shù)據(jù) –系統(tǒng)控制 - 數(shù)據(jù)分析處理 - 提供各類對比考核方法 – 幫助完成整個管理流程”的能源管理流程。成為一個逐漸提升能源利用的綜合性能源管理系統(tǒng)。
三 、項目概況
本次項目主要是針對XX市公安局相思湖新址辦公區(qū)進行能源管理。其中包括新址辦公大樓一棟；特警辦公樓一棟、訓練館一棟、宿舍樓一棟；門樓左右兩邊辦公樓各一棟。
四 、設計依據(jù)
《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)分項能耗數(shù)據(jù)采集技術導則》
《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)分項能耗數(shù)據(jù)傳輸技術導則》
《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)分項計量設計安裝技術導則》
《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設與維護技術導則》
《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設、驗收與運行管理規(guī)范》
《電子計算機機房設計規(guī)范》GB50174-93
《民用建筑電氣設計規(guī)范》SJ/T16-90
《電子設備雷擊保護守則》GB7450-87
《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》GB50312-2000
《建筑設計防火規(guī)范》 GBJ116-88
《電力系統(tǒng)中傳輸電能脈沖計數(shù)量配套標準》IEC60870-5-102
《電能計量裝置技術管理規(guī)程》DL/T448-2000
《電測量儀表裝置設計技術規(guī)程》SDJ9-87
《數(shù)字處理計算機硬件測試》ISARP55.1
《儀表和控制系統(tǒng)功能表示法》SAMA PMS21.1
《計算機軟件單元測試》GB/T15532-1995
《電力系統(tǒng)中傳輸電能脈沖計量配套標準》IEC-870-5-102
《繼電保護信息接口標準》IEC-870-5-103
《電子設備雷擊導則》GB7450-1997
《微型數(shù)字電子計算機通用技術條件》GB9813
《計算機場地技術要求》GB2887-1992
《不間斷電源設備》GB7260
《電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程》GB2423
《電測量及電能計量裝置設計技術規(guī)程》SDJ9-1999
《電子測量儀器質量檢測規(guī)則》GB/T6593-1996
《交流采樣遠動終端技術條件》DL/T630-1997
五 、需求分析
5.1 功能需求
5.1.1 能源計量、監(jiān)測
1) 對整個市公安局辦公區(qū)進行用電、用水計量監(jiān)測，對建筑進行用油、用氣等能耗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計。
2) 為細化能源管理，對建筑按照明、動力、空調和特殊用電進行用電計量并采集數(shù)據(jù)。
3) 實時監(jiān)測各用電回路的能源數(shù)據(jù)，為配電網(wǎng)絡優(yōu)化提供依據(jù)。
4) 按建筑入住單位和按區(qū)域進行用電用水能耗監(jiān)測、計量，便于進行用能定額管理和考核。
5) 對每個樓層用電進行監(jiān)測與控制，最大程度減少待機能耗等能源浪費現(xiàn)象。
6) 對能耗數(shù)據(jù)采集與存儲，數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，數(shù)據(jù)發(fā)布與上傳。
7) 對整個建筑、各樓層用能實時計量監(jiān)測，并進行自動排序，便于管理部門進行節(jié)能評比和考核。
8) 建立獨立的能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)機房，放置能耗監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及投影儀等，便于對公安局整個能耗監(jiān)測體系數(shù)據(jù)的收集、分析。
5.1.2 為機關辦公建筑能源管理系統(tǒng)建設提供示范
通過建設具有監(jiān)測、計量、控制和用能安全報警于一體的能源管理系統(tǒng)，切實加強機關辦公建筑的能源管理工作，進一步挖掘機關辦公建筑的節(jié)能潛力，著力機關辦公建筑的節(jié)能減排，實現(xiàn)“十二五”節(jié)能減排目標。同時通過能源管理系統(tǒng)的建設，為XX區(qū)政府辦公建筑能源管理系統(tǒng)的建設起到示范和指導作用。
5.2 技術需求
1） 能源管理系統(tǒng)建設充分利用市公安局的網(wǎng)絡資源，充分考慮和其他系統(tǒng)的融合對接。
2） 為實現(xiàn)能耗的分類、分項、分戶計量和綜合節(jié)能控制功能，能源管理系統(tǒng)須具備可靠、穩(wěn)定、實時的技術特點。
3） 能源管理系統(tǒng)的建設需從現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)場控制網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫骊P鍵技術綜合考慮，以滿足節(jié)能監(jiān)管平臺的建設需求。
4） 為保證能源管理系統(tǒng)的持續(xù)建設和發(fā)展，系統(tǒng)設計須充分考慮系統(tǒng)的可擴展性、靈活性、兼容性。
5.3 管理需求
1）利用系統(tǒng)完整、準確的數(shù)據(jù)自動生成能源統(tǒng)計帳表，以統(tǒng)計數(shù)據(jù)支撐各級部門及單位的能耗分析、用能定額管理、收費管理。
2）利用完善的計量系統(tǒng)，獲得整個單位的能耗數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對各個樓層、各用能設備進行能耗趨勢分析，建立有效的節(jié)能監(jiān)管體系。
3）利用系統(tǒng)有效的能源節(jié)能監(jiān)控手段，實時掌控設備能耗狀況，實現(xiàn)最大程度節(jié)能。
4）加強信息系統(tǒng)支撐，并對能源數(shù)據(jù)采集、存儲、統(tǒng)計分析，實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的共享。
5）把能源監(jiān)管系統(tǒng)作為能源管理的強有力工具，為市公安局相思湖新址辦公區(qū)進一步節(jié)能改造和建設提供科學研究計劃的依據(jù)。
六 、BEMCS能源管理系統(tǒng)
BEMCS能源管理系統(tǒng)是柏誠公司針對建筑能源管理開發(fā)出來的一套專業(yè)能源管理系統(tǒng)，BEMCS管理系統(tǒng)一直遵循的理念是：
監(jiān)測促進管理 ——通過對系統(tǒng)各主要設備運行數(shù)據(jù)測量、分析向管理者提供實時數(shù)據(jù)、圖表等，為管理者對系統(tǒng)進行合理管理提供可靠依據(jù)。
控制實現(xiàn)節(jié)能——根據(jù)各設備運行的特點及工況，采用先進、合理的控制策略對設備進行直接控制。
6.1 系統(tǒng)介紹
按功能模塊，BEMCS系統(tǒng)主要由以下幾大部分組成：
BEMCS-SOFTWARE能源管理系統(tǒng)平臺
BEMCS2.0中央空調控制系統(tǒng)
BEMCS2.0中央空調計量系統(tǒng)
BEMCS-LL照明及插座控制系統(tǒng)
BEMCS-LL照明計量系統(tǒng)
BEMCS-DP配電監(jiān)測系統(tǒng)
系統(tǒng)設計符合XX市公安局相思湖新址辦公區(qū)能源消耗環(huán)節(jié)的分類和分項要求，動態(tài)展現(xiàn)市公安局的能耗監(jiān)測、平均能耗、對標分析、能耗變化趨勢等分析結果。系統(tǒng)具備將市公安局能耗數(shù)據(jù)的匯總、統(tǒng)計、對比、分析和直觀展現(xiàn)功能，得出其能源的消耗排名、消耗費用、變化趨勢等分析結果，通過多角度直觀的圖表展現(xiàn)給管理部門，同時根據(jù)這些分析結果幫助制定考核、管理制度，輔助領導決策。同時系統(tǒng)還具備能耗數(shù)據(jù)上傳數(shù)據(jù)信息中心、上級管理機構的節(jié)能中心的功能。如下圖所示：
6.1.1系統(tǒng)設計優(yōu)勢
BEMCS能源管理系統(tǒng)將分析展現(xiàn)的結果通過Internet或是Intranet進行WEB訪問。滿足建筑的能源消耗的分析和決策的支持。
- 多級管理的模式
BEMCS能源管理系統(tǒng)為用戶不同人員提供了不同的能源管理平臺，采用多級管理技術，完全滿足當前主流的三級能源管理模式，即操作級能源管理、管理級能源管理、決策級能源管理。
操作級能源管理實現(xiàn)能源介質系統(tǒng)的實時監(jiān)控和基本統(tǒng)計分析功能
管理級能源管理實現(xiàn)高級能源監(jiān)管功能
決策級能源管理實現(xiàn)高級能源監(jiān)管功能和決策支持功能
- 能源數(shù)據(jù)來源與傳輸
BEMCS能源數(shù)據(jù)采用實時采集和手動導入方式，通過自動化測量計量設備采集數(shù)據(jù)、Excel導入非標準數(shù)據(jù)，具備數(shù)據(jù)發(fā)布、數(shù)據(jù)上傳等數(shù)據(jù)管理功能，可實現(xiàn)多個用戶的能耗數(shù)據(jù)向節(jié)能信息中心的數(shù)據(jù)發(fā)布，實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)一匯總和管理。
- 強大的匯總分析能力
系統(tǒng)支持多種分析形式，采用分析指標和分析條件交叉矩陣，對各類能源數(shù)據(jù)進行分類、屬性定義，可輕松的實現(xiàn)各類的對比分析。
6.2 系統(tǒng)特點
BEMCS能源管理系統(tǒng)通過對建筑物內各類能耗參數(shù)的收集、分析，運用科學、合理的控制策略，通過利用樓宇控制系統(tǒng)實現(xiàn)動作，其是基于自動化控制基礎上一套計算機智能化的管理軟件平臺。其核心就是“計量、控制、分析、管理”八字方針，堅持“節(jié)能第一、需求至上、切合實際”的理念，堅持做到精確計量、準確控制、實時分析、統(tǒng)一管理。它具備以下技術特點：
6.2.1 真正面向業(yè)務特點的系統(tǒng)
BEMCS能源監(jiān)管平臺專為面向用戶開發(fā)設計，全面考慮對能源數(shù)據(jù)、項目管理、業(yè)務特點等的支持，該設計思路貫穿于開發(fā)設計的整個過程，是系統(tǒng)設計的核心 除開發(fā)設計過程考慮用戶數(shù)據(jù)的支持外，針對項目的具體部署、數(shù)據(jù)處理分析和界面展現(xiàn)的各個環(huán)節(jié)，為項目的能源數(shù)據(jù)賦予更多含義
6.2.2統(tǒng)一的能源數(shù)據(jù)倉庫
以能源管理和業(yè)務特點為基點，經(jīng)過全面采集、整理、存貯和加工各類能源信息和業(yè)務數(shù)據(jù)，構筑庫表統(tǒng)一、編碼統(tǒng)一、維護統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫。
在此基礎上，為使各級領導、相關部門能夠通過統(tǒng)一的界面快捷方便地查詢系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)、對各種數(shù)據(jù)進行靈活、直觀地綜合分析、深入挖掘數(shù)據(jù)深層的價值，建設一個以能源數(shù)據(jù)和業(yè)務特點為核心的數(shù)據(jù)倉庫平臺，為領導業(yè)務決策提供必要和有力的支持。
6.2.3完善地數(shù)據(jù)分析技術
融入當今主流的數(shù)據(jù)分析技術，結合能源管理行業(yè)的需求和特點，形成的具有自主數(shù)據(jù)庫視圖業(yè)務視圖從業(yè)務角度理解數(shù)據(jù)從業(yè)務角度訪問數(shù)據(jù)統(tǒng)一業(yè)務邏輯簡化操作步聚共享勞動成果BEMCS 能源管理系統(tǒng)
6.2.4自由數(shù)據(jù)鉆取技術
BEMCS采用自由數(shù)據(jù)鉆取技術，即多路徑分析，實現(xiàn)對同一問題從不同角度進行全面的分析。
通過在能源管理系統(tǒng)中全面使用自由數(shù)據(jù)鉆取技術，改變了簡單鉆取對問題的條塊分隔模式。自由鉆取把系統(tǒng)中直接相關和間接相關的信息都串在一起，形成一張分析網(wǎng)。在這張網(wǎng)上，用戶可以從任何一個節(jié)點出發(fā)，按照自己的思路對信息從各種角度進行深入的分析。
6.2.5豐富的管理分析模塊
按照建筑行業(yè)的內部管理運行模式分為公共區(qū)域、用能區(qū)域，按照各用能環(huán)節(jié)的詳細分解出辦公用電、動力用電、空調用電等環(huán)節(jié)，按照建筑行業(yè)的物業(yè)管理模式分解考核指標等等，主要由以下的十個功能模塊完成數(shù)據(jù)的管理和分析。
6.2.6基于數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)安全技術
設有統(tǒng)一的、靈活和嚴格的安全管理機制，在支持傳統(tǒng)用戶權限管理模式的同時，引入數(shù)據(jù)安全和文件安全技術，為實現(xiàn)能源數(shù)據(jù)和業(yè)務數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)層面的安全提供可能，使得能源數(shù)據(jù)和業(yè)務數(shù)據(jù)更加安全。
數(shù)據(jù)安全技術提供了數(shù)據(jù)庫和業(yè)務兩條路徑的數(shù)據(jù)安全設置，使得操作更方便、數(shù)據(jù)更安全；文件安全技術可直接實現(xiàn)對分析成果文件和展現(xiàn)文件等的多種安全控制，如可見性、可訪問性、可編輯性，以及打印、導出、復制和移動等多種功能控制。
6.2.7實現(xiàn)用一個頁面管理
采用B/S結構模式，通過Web瀏覽器展現(xiàn)，方便管理者對各種分析結果、展現(xiàn)報表和數(shù)據(jù)的訪問，并實現(xiàn)遠程和異地管理。系統(tǒng)支持個性化的門戶管理，可為不同管理人員定制不同的展現(xiàn)門戶。
系統(tǒng)設有專門的Web門戶展現(xiàn)和管理平臺，支持基本的Web開發(fā)功能和嵌入任意的Web頁，并集成了網(wǎng)絡報表、智能圖表和儀表盤、自由查詢、快速索引和自動報告等專業(yè)化的展現(xiàn)方法。
BEMCS還提供了豐富的展現(xiàn)模板和圖元庫，包括柱狀圖、曲線、餅圖、環(huán)狀圖、條形圖、面積圖、層疊圖、堆積圖和立體圖，以及極坐標、散點圖、雷達圖、財務分析圖、股票分析圖等。
6.2.8可實現(xiàn)與其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)兼容
BEMCS能源監(jiān)管平臺除從能源監(jiān)測系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)外，也提供了與其它業(yè)務和管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換的接口，實現(xiàn)與各大系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享。除此之外，系統(tǒng)也支持手抄能源數(shù)據(jù)的手動錄入功能。
6.2.9可實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳
BEMCS能源監(jiān)管平臺具備了數(shù)據(jù)上傳功能，通過直接配置計量儀表進行采集或從其他系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)，經(jīng)過USB數(shù)據(jù)接口上傳數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)中心接收并存儲其管理區(qū)域內監(jiān)測建筑和數(shù)據(jù)中轉站上傳的數(shù)據(jù)，并對其管理區(qū)域內的能耗數(shù)據(jù)進行處理、分析、展示和發(fā)布。
6.3 系統(tǒng)架構
系統(tǒng)采用分層分布式結構，方便用戶的管理和維護工作。系統(tǒng)采用專用的能源監(jiān)控和管理軟件。服務器+工作站模式便于工程部門進行日常維護管理，并且支持局域網(wǎng)或Internet 訪問。
按照管理模式可劃分為操作層、管理層、決策層三層能耗展示。
操作層：包含電力儀表、液體流量計、熱（冷）量表計等終端采集儀表，以及空調控制器、照明控制器、網(wǎng)絡通訊等設備，實現(xiàn)現(xiàn)場設備運行、各類能耗的數(shù)據(jù)自動采集、控制、通訊網(wǎng)絡搭建。
管理層：包含工作站、服務器、各類操作系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫以及能源管理系統(tǒng)軟件。能耗數(shù)據(jù)通過建筑物內部局域網(wǎng)，存儲在數(shù)據(jù)庫中以標準表結構提供給能源管理系統(tǒng)軟件。管理層可以通過能耗綜合查詢、能源預警及計劃、重點能耗設備診斷、能耗數(shù)據(jù)補錄、分類分項的對比、對標分析等功能，使節(jié)能管理更加標準化、精細化和量化。
決策層：在管理模式的最高級別，通過WEB方式訪問能源管理系統(tǒng)，BEMCS能源管理系統(tǒng)提供給決策層以下功能，如建筑物能耗概況、能耗預警及計劃、決策支持、能源審計等等，做為對建筑物的能源消耗進行決策的依據(jù)。
6.4系統(tǒng)功能
系統(tǒng)具備實時監(jiān)控功能和多種的數(shù)據(jù)分析功能，通過對數(shù)據(jù)的多維屬性定義和分析，反映能源管理系統(tǒng)各子系統(tǒng)（包括電能子系統(tǒng)、用水子系統(tǒng)、空調子系統(tǒng)、重點設備子系統(tǒng)）中的能耗數(shù)據(jù)。
為用戶提供交互式的、面向對象的、方便靈活的、易于掌握的、多樣化的組態(tài)工具，多種的編程手段和實用函數(shù)，可以靈活方便擴展組態(tài)軟件的功能。用戶能很方便的對圖形、曲線、報表、報文進行在線生成、修改。
6.4.1 能耗數(shù)據(jù)采集
系統(tǒng)對水、電和設備的電能消耗進行實時自動采集計量、保存和歸類，代替繁重的人工記錄。對其他系統(tǒng)具有開放性，納入其他系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)。經(jīng)過分析計算能耗數(shù)據(jù)可以以各種形式（表格、坐標曲線、餅圖、柱狀圖等）加以直觀地展示。
6.4.2 能耗管理
系統(tǒng)按照能耗類型的不同分別進行管理，對其分類分項計量的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計計算，對實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)進行橫向縱向分析對比，并且可以根據(jù)底層設備的自動化程度實現(xiàn)遠方控制。
A．電能管理+配電監(jiān)控
對高低壓配電室的配電回路進行電能質量監(jiān)測及配電監(jiān)控，對二、三級回路進行電力測量，建設監(jiān)測網(wǎng)絡。對用電量進行統(tǒng)計對比，實時監(jiān)控配電系統(tǒng)。進行模擬電費的計算，優(yōu)化設備的運行方式，降低維護成本，減少電能消耗成本，提高電氣系統(tǒng)運行管理效率。對配電系統(tǒng)運行進行全過程和全方位管理。
B．水能管理
對市政供給的水進行系統(tǒng)計量分析，按規(guī)范要求對各系統(tǒng)機房用水、設備補水及其他需要計量的用水點等亦應設置表單獨計量；對排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)可以另行計量。水能計量部位均采用遠傳水表或超聲波流量計，納入能源控制中心檢測范疇。
C．燃氣管理
對機關辦公建筑一般都設置食堂、車隊等相關服務設施，對單位車用油、食堂用氣進行計量，可實現(xiàn)對用油、用氣的監(jiān)管。鑒于其采購、使用的特殊性，方案建議采用手工錄入的方式進行統(tǒng)計，以確保能源管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整。
6.4.3 設備管理
對它們進行重點能耗監(jiān)測，依據(jù)實際運行參數(shù)和耗電系數(shù)、單位面積電負荷等計算出單位時間的用電負荷，得到設備的負荷變化特征，作為設備診斷和運行效率分析的依據(jù)，發(fā)現(xiàn)節(jié)能空間，從管理方式上實現(xiàn)節(jié)能的可能性。
A．空調分析
對冷熱源，溫度、流量進行監(jiān)測，結合環(huán)境溫度綜合分析，直觀展示環(huán)境溫度曲線、體現(xiàn)空調系統(tǒng)效率，幫助加強空調系統(tǒng)的運行管理，出具節(jié)能診斷，改善并促進空調系統(tǒng)優(yōu)化運行。
B．照明
系統(tǒng)對照明系統(tǒng)進行分項計量，根據(jù)《導則》照明分為室內照明、室內公共照明、室外景觀照明、應急照明四項。在工作時間段、非工作時間段、景觀時間段、應急時間段等多種不同的照明啟動時間內，分析計算出各項所占比例、單位面積照明電耗等。幫助查找管理漏洞，發(fā)現(xiàn)節(jié)能空間。
同時在現(xiàn)有照明系統(tǒng)上加裝節(jié)能控制設備，對于純照明負載為例，
直接節(jié)能：可達 30％以上。
間接節(jié)能：智能調控裝置高穩(wěn)定的最佳照明電壓，能夠延長電光源壽命 2～4 倍，減少照明運行、維護成本 30%～50%。
可實現(xiàn)對燈具的智能化集中調控管理。
C．電梯
系統(tǒng)對建筑內部的電梯實際運行所消耗的電能、運行參數(shù)的監(jiān)測，多角度的分析在建筑內的特定工作時間段（一天的客流高峰期 tm、一周內的客流高峰期 twm等）內所耗的電能，相同功能區(qū)域內同種類電梯所耗電能，單位面積電梯電耗、每臺電梯運行累計時間、次數(shù)等。通過對電梯的設備管理，可以幫助發(fā)現(xiàn)節(jié)能空間，制定更為優(yōu)化的電梯運行策略，節(jié)約電梯運行成本。
同時可在系統(tǒng)中進行電梯基本信息的管理，如電梯的廠家、層站、載重、速度等有關技術參數(shù)，電梯故障信息，維保人員姓名、呼機號碼、電話等維護信息。
D．水泵
系統(tǒng)對于建筑內部（以中央空調系統(tǒng)冷凍站、冷水泵和冷卻水泵、生活冷熱水泵為主）的各類水泵進行耗電量的計量監(jiān)測、工作效率的綜合計算。分別對工作時間內配合水泵在變頻運行的同時，根據(jù)系統(tǒng)分析的結果在適當?shù)墓r點調整運行水泵的數(shù)量，使水泵始終保證在高效率區(qū)域運行。
同時可在系統(tǒng)中進行水泵基本信息的管理，如水泵的類型、廠家、功率、轉速、流量、揚程等有關技術參數(shù)信息。
6.4.4 系統(tǒng)控制
系統(tǒng)具備實時監(jiān)控功能，針對建筑物內的空調系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、辦公插座等進行優(yōu)化控制，其中包括中央空調機房監(jiān)控，中央空調末端監(jiān)控，送排風機監(jiān)控、給排水系統(tǒng)監(jiān)控、照明系統(tǒng)、辦公插座監(jiān)控等。BEMCS能源管理系統(tǒng)能夠結合能耗分析結果通過控制策略完成對各系統(tǒng)的最優(yōu)控制。
6.4.5能耗綜合查詢
對能耗進行統(tǒng)計和分析。按時、日、月、年不同時段，或不同區(qū)域，或不同的能源類別，或不同類型的耗能設備對能耗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計。分析能耗總量、單位面積能耗量及人均耗能量，標準煤轉換，以及歷史趨勢，同期對比能源數(shù)據(jù)等之后，自動生成實時曲線、歷史曲線、預測曲線、實時報表、歷史報表、日/月報表等資料，為節(jié)能管理提供依據(jù)，為技術節(jié)能提供數(shù)據(jù)分析，并預測能耗趨勢。
6.4.6 能耗數(shù)據(jù)補錄
對一些暫時未實現(xiàn)自動化采集的設備，且這些設備無法通過已接入自動化采集設備換算出來的，要求人工補錄，以保證數(shù)據(jù)的完整性和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的準確性。同時對建筑面積、功能區(qū)域劃分、人員情況、運轉時間等客觀數(shù)據(jù)實現(xiàn)錄入或導入。
6.4.7 能源審計
系統(tǒng)主要按照以下 3 種類評價指標對于建筑物的能耗情況進行分析，根據(jù)項目的實際情況進行半年或一年期的審計工作。
單位服務量能耗指標：如每平米照明能耗，或人均生活熱水能耗，人均用電，每平米用電；
反映系統(tǒng)效率的無量綱指標：如冷水機組COP，冷凍水泵輸送系數(shù)WTFCH，空調風機輸送系數(shù)ATF等；
反映使用者節(jié)能意識和管理水平的不同時段動態(tài)指標：如“非工作時段能耗比”，如照明、辦公電器等分項能耗的夜間/工作時段比，周末/工作日比等；還包括空調系統(tǒng)的 COP 或輸送系數(shù)全年變化特征等。
通過這些指標對建筑物進行能源審計，幫助發(fā)現(xiàn)節(jié)能空間并為節(jié)能工作提供整改建議。
6.4.8 決策支持
提供故障查詢、專家節(jié)能診斷和節(jié)能方案。系統(tǒng)借助能源預測分析算法，結合建筑物的能耗結構、業(yè)務特點，對能源消耗作出預測，以曲線方式直觀展現(xiàn)。為管理者和決策者提供了能源決策、能源分配和能源平衡的支持。
系統(tǒng)配備了專家建議數(shù)據(jù)庫，可根據(jù)用戶能耗情況和能耗指標，自動生成專家建議報告，綜合反映用戶的節(jié)能意識和管理水平。
七、市公安局相思湖新址辦公區(qū)能源管理解決方案
下面我們將對XX市公安局相思湖新址辦公區(qū)項目來介紹柏誠BEMCS能源管理系統(tǒng)：
本次項目主要是針對XX市公安局相思湖新址辦公區(qū)進行能源管理。其中包括新址辦公大樓一棟；特警辦公樓一棟、訓練館一棟、宿舍樓一棟；門樓左右兩邊辦公樓各一棟。
由于該單位涉及到的建筑較多，我司針對市公安局相思湖新址辦公區(qū)的具體情況，提出了充分根據(jù)貴單位建筑的現(xiàn)有情況來進行能源管理，同時利用互聯(lián)網(wǎng)將各辦公樓的能耗數(shù)據(jù)上傳到市公安局的能源管理平臺，方便更高一級的能源管理和決策。以下為方案的架構圖：
以下為該方案的系統(tǒng)框架圖：
7.1分類分項計量
數(shù)據(jù)是能源管理分析的基礎，對于每一類建筑，需要采集的數(shù)據(jù)指標分為建筑基本情況數(shù)據(jù)和能耗數(shù)據(jù)采集指標兩大類。能源管理系統(tǒng)的分析基礎來自于建筑內的各種能耗數(shù)據(jù)的采集，依據(jù)建筑物的不同功能區(qū)域和系統(tǒng)設計，針對能源管理系統(tǒng)的分析需要進行選擇性的數(shù)據(jù)采集，采集依據(jù)下表中的分類標準。能耗數(shù)據(jù)采集指標包括各分類能耗和分項能耗的逐時、逐日、逐月和逐年數(shù)據(jù)，以及各類相關能耗指標。
7.1.1用電能耗采集
可分為配電室總采集部分和區(qū)域用電采集部分，通過 2 部分的電能流向可以發(fā)現(xiàn)電能損耗。根據(jù)《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設分項能耗數(shù)據(jù)采集技術導則》要求，在二級區(qū)域計量處采用分項計量，以相思湖新址辦公區(qū)為例，如下圖：
A．一級總計量配電室進出線（變配電監(jiān)測）
市公安局設置有一次進線為12kV進線。
采集對象：變配電室一次進線5個變電器。
采集信號類型：模擬量：I--電流、U--電壓、P--有功功率、Q--無功功率、PF--功率因數(shù)、E--電度量。
狀態(tài)量：斷路器狀態(tài)、故障信號等。
采集方法：通過變配電監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換，或者通過通訊網(wǎng)關直接采集數(shù)據(jù)。
B．二級區(qū)域用電計量
采集對象：建筑內部所有功能區(qū)域和動力機房的配電柜/箱、進戶配電箱。
采集信號類型：E--電度量，單相負載采單相電度量、三相負載采三相電度量。
采集分項類型（如上圖所示）：照明、插座、空調用電、一般動力設備用電、其它用電。
采集方法：通過遠傳計量系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換，或者通過通訊網(wǎng)關直接采集數(shù)據(jù)。
具體采集內容由項目情況所定，如下面圖表示意：
7.1.2用水能耗采集
可分為這市政供水供水入口，還有綠化用水，食堂用水、衛(wèi)生間用水、茶水間用水、消防用水、空調用水等計量分析。
7.2能源綜合計量管理系統(tǒng)的組成
綜合能源計量系統(tǒng)是指由主站通過M-BUS網(wǎng)絡將水表、電表、等多個計量儀表的記錄值的信息集中抄讀后，對數(shù)據(jù)進行分析處理，并根據(jù)不同的需求生成各種報表和單據(jù)的系統(tǒng)。
綜合能源計量系統(tǒng)由上位機（PC/LMS）、區(qū)域管理器（FMU）、信號采集器（SSU）等主要設備以及中繼器（RPT）、接口轉換器（RTM）等輔助設備組成。如下圖所示：
1、系統(tǒng)采用二線制，兩根線既做網(wǎng)絡線，又做電源線，無極性要求，布線方便，工程簡單，只需將網(wǎng)絡表安裝在管道或線路上，將每個表的兩根網(wǎng)絡線與其它表分別并接即可，工程及施工費用低。
2、網(wǎng)絡表的前端儀表和采集器一體化，出廠前以完成信號線的連接和參數(shù)的設置。其配套和質量在工廠得以保證，大大降低了施工現(xiàn)場的安裝和調試的工作量，減少了不良施工對整個系統(tǒng)帶來的影響。
3、設計簡單，系統(tǒng)網(wǎng)絡采用任意拓撲結構，系統(tǒng)中只有一種網(wǎng)絡線，無論每戶一表或多表都只需引出一股網(wǎng)絡線。
4、調試簡單、周期短，只需調試通訊部分，調通即可抄錄數(shù)據(jù)，開通周期短，開通率高，對安裝調試維護人員的要求較低，適合大規(guī)模推廣。
7.3能控系統(tǒng)之配置
八、建筑重點能耗分析
8.1 空調系統(tǒng)
針對空調系統(tǒng)的供水、回水管路進行監(jiān)測溫度、壓力以及流量值進行監(jiān)測，對于空調的冷卻水溫度、運行設備數(shù)量、運行效率、制冷量、和日耗電量、單位面積電負荷等指標進行數(shù)據(jù)分析，幫助空調系統(tǒng)的運行管理進行加強、改善、促進并且出具節(jié)能診斷。例如下圖：
8.2 照明系統(tǒng)
A．依據(jù)用電環(huán)節(jié)的不同，詳細分解出辦公用電、動力用電、空調用電等，用以做到分項計量、綜合對比分析的目的。依據(jù)內部管理運行模式分為公共區(qū)域、用能區(qū)域，用以定義不同區(qū)域的用電量并進行分析對比。
B．依據(jù)統(tǒng)計分析重點能耗回路、設備的運行參數(shù)，進行設備在不同時間橫向比較、同一時間多設備的縱向對比，發(fā)現(xiàn)節(jié)能空間，從管理方式上實現(xiàn)節(jié)能的可能性。
例如下圖用電橫向縱向對比：
8.3 電梯系統(tǒng)
系統(tǒng)對建筑內部的電梯實際運行所消耗的電能、運行參數(shù)的監(jiān)測，多角度的分析在建筑內的特定工作時間段（一天內商場內的客流高峰期 tm、一周內的客流高峰期 twm等）內所耗的電能，相同功能區(qū)域內同種類電梯（扶梯和直梯）所耗電能，單位面積電梯電耗、每臺電梯運行累計時間、次數(shù)等。通過對電梯的設備管理，可以幫助發(fā)現(xiàn)節(jié)能空間，制定更為優(yōu)化的電梯運行策略，節(jié)約電梯運行成本。
同時可在系統(tǒng)中進行電梯基本信息的管理，如電梯的廠家、層站、載重、速度等有關技術參數(shù)，電梯故障信息，維保人員姓名、呼機號碼、電話等維護信息。
九、產(chǎn)品介紹
9.1上位機管理軟件EMSP1.1
適用于政府及集團企業(yè)級別用戶，實現(xiàn)管理城市或區(qū)域級別的多個建筑物能耗的管理軟件，具有能耗對比，碳排放，能耗分析，能源計量，報表管理等功能，支持對數(shù)據(jù)訪問的角色控制；提供完整的二次開發(fā)規(guī)范；支持在線動態(tài)配置和修改現(xiàn)場監(jiān)測邏輯；支持在線圖形化邏輯編制和即時生效。
9.2 M-BUS接口轉換器RPT
M-BUS轉換接口是指將RS-232串行口轉換成M-BUS網(wǎng)絡接口的設備。
網(wǎng)絡之間采用光電隔離技術，具有過載指示功能?？梢詭?2個FMU或RPT。
技術參數(shù)
l 環(huán)境大氣壓力：86kPa～106kPa
l 工作環(huán)境濕度：0% ～85% RH無凝結
l 工作環(huán)境溫度：5℃～55℃
l 貯存環(huán)境溫度：-10℃～70℃
l 通訊波特率：2400bps
l M-BUS 通信網(wǎng)段最大長度：1200米
l M-BUS通信網(wǎng)段最大負載數(shù)量：64
l 額定電壓：AC220V±10%/50Hz
l 防護等級：IP50
9.3 區(qū)域管理器FMU
FMU-09區(qū)域管理器，是BSH2000建筑能耗計量管理系統(tǒng)的現(xiàn)場管理單元。通過M-BUS網(wǎng)絡與管理中心、前端儀表互連，與LMS7軟件配套使用，
監(jiān)控和記錄前端儀表的狀態(tài)，并對前前端儀表及控制單元實施控制，具有
強大的數(shù)據(jù)處理及通訊能力。支持唯一編碼，帶32個網(wǎng)絡儀表（冷熱量表）或采集器，允許斷電數(shù)據(jù)保存時間≥6個月。
M-BUS通信網(wǎng)段點對點最大長度：1200米。
技術參數(shù)
l 環(huán)境大氣壓力：86kPa～106kPa
l 工作環(huán)境濕度：0%～85% RH無凝結
l 工作環(huán)境溫度：5℃～55℃
l 貯存環(huán)境溫度：-25℃～70℃
l M-BUS通信網(wǎng)段點對點最大長度：1200米
l 通訊波特率：M-BUS輸出2400bps
l M-BUS輸入4800bps
l 額定電壓：AC220V±10%/50Hz
l 防護等級：IP50
l 容量:管理160臺網(wǎng)絡儀表
9.4 信號中繼器RPT
M-BUS中繼器是指將M-BUS網(wǎng)絡的信號進行放大和整形的設備。因地制宜靈活布線，根據(jù)實際情況， RPT具有很強的互連功能，用于延伸M-BUS工業(yè)總線，開辟支線，變換網(wǎng)絡的拓撲結構。網(wǎng)絡的連接通過中繼器的連接，既起了網(wǎng)絡的連接，又為前端儀表提供了網(wǎng)絡電壓。
支持網(wǎng)絡中繼，過載指示，采用光電隔離技術。帶32個網(wǎng)絡儀表。
技術參數(shù)
l 環(huán)境大氣壓力：86～106kPa
l 工作環(huán)境濕度：0～85% RH無凝結
l 工作環(huán)境溫度：5℃～55℃
l 貯存環(huán)境溫度：-10℃～70℃
l 通訊波特率：2400bps
l M-BUS通信網(wǎng)段最大長度：1200米
l 額定電壓：AC 220V±10%/50Hz
l M-BUS總線電壓：DC33V
l 輸出電流：100mA
l 防護等級：IP50
l M-BUS通信網(wǎng)段最大負載數(shù)量：32個網(wǎng)絡儀表
9.5 電子式單相電能表DDS1661
電子式單相電能表，用于計量定額頻率50Hz的交流單相有功電能，并帶RS485通訊接口。該產(chǎn)品采用先進的微電子技術進行電能計量，其性能指標符合GB/T17215-2002標準。具有高精度、高可靠性、高過載、低功耗、體積小、重量輕可以作為遠程集抄計量終端特點。
特性
l 能源系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)功能
l 單相交流有功電能的雙向計量
l 可通過RS485接口雙向傳輸數(shù)據(jù)
l 可以遠程控制內部繼電器通斷（可選）
l RS485耦合隔離
9.6 電子式三相電能表DTS1661
三相電子式有功電能表是柏誠公司推出具有RS485通訊接口功能的新型產(chǎn)品，其采用了國外先進的專用雙向電能計量數(shù)字電路芯片SMT制造工藝。其特點是雙向功率測量及計數(shù)、防竊電、高精度、高可知性、高過載、功耗低、重量輕、低成本，通訊接口光隔離。
特性
l 能源系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)功能
l 雙向有功電能計量，長期工作不需要調較
l 三相電源供電，一相或兩相斷電，計量準確性不受影響
l 具有缺項指示功能（可選）
l 寬電壓、電流、工作溫度范圍
l
帶隔離的RS485接口，可實現(xiàn)遠程通訊功能
十 軟件介紹
系統(tǒng)支持 Windows主流操作系統(tǒng)，和多種商業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件，如 MSSQL 等，可根據(jù)不同行業(yè)選配不同操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫軟件。軟件功能可根據(jù)用戶需求進行定制。
BEMCS 能源管理系統(tǒng)通過一個頁面管理掌握整個區(qū)域的能源消耗情況，通過對能源消耗的精細化管理，實現(xiàn)了對能源消耗系統(tǒng)的實時監(jiān)控、日常能源消耗管理、能耗分析、重點設備管理等功能，通過系統(tǒng)的分析結果進行能源公示，幫助制定考核、能耗管理制度，提高了能源管理的數(shù)字化和智能化。
系統(tǒng)軟件以功能模塊展示：
10.1 能源管理界面
1）能耗報告（Energy Profile）
各能源管理組逐時、逐日、逐月、逐年能耗值報告，幫助用戶掌握自己的能源消耗情況，找出能源消耗異常值。單位面積能耗（EUI）等多種相關能耗指標報告為能耗統(tǒng)計、能源審計提供數(shù)據(jù)支持。溫度、濕度參考功能幫助分析能耗數(shù)據(jù)與環(huán)境數(shù)據(jù)的相關性。
2）能耗排名（Energy Ranking）
不同時間范圍下能源管理組的能耗值排序，幫助找出能效最低和最高的設備單位。
3）能耗比較（Energy Comparison）
不同時間范圍內能源管理組能耗值的比較。
4）日平均報告（Average Daily Profile）
任何一天每15分鐘平均能耗需求的報告。幫助用戶了解自己的能耗模式并找出超出預期的峰值需求，為與電力公司簽訂合同時提供參考。
5）偏差分析（Deviation Report）
任何一天不同時段能耗值與管理設定值的偏差表示。紅色偏差值表示實際能耗值超出了能耗使用計劃值，指出能源消耗的增加傾向。
6）最大值/最小值分析（Max/Min Value Analysis）
不同時間范圍內能耗值的最大值/最小值分析?？梢苑治龈飨到y(tǒng)和設備能源消耗與時間的相關關系。
7）一次能源折算（Primary Energy Profile）
將建筑物能耗值折算為熱量(MJ)、標準煤以及原油、原煤等一次能源消耗量和相對的CO2釋放量。
8）成本報告（Cost Profile）
各能源管理組逐日、逐月、逐年能耗費用報告。根據(jù)能量表的數(shù)據(jù)和費率結構計算能耗費用，幫助管理能源成本。用戶可以設定能耗成本基準，根據(jù)與實際成本偏差去設定預算，有助于減少能源采購中的風險。
9）成本排名（Cost Ranking）
不同時間范圍下能源管理組的成本值排序。幫助找出能源消費最低和最高的設備單位。
10）統(tǒng)計報表（Statistical Report）
分類和分項能耗數(shù)據(jù)的年/月/日統(tǒng)計報表。讓用戶對能源消耗情況一目了然，并能幫助用戶合理分配能源使用結構。
10.2 系統(tǒng)控制界面
1）歡迎登錄界面
2）系統(tǒng)對象監(jiān)控
針對建筑物內各類型的被控對象進行實時監(jiān)控
十一 效益
11.1 經(jīng)濟效益分析
從宏觀的角度來看，通過建筑節(jié)能監(jiān)管體系建設，能夠優(yōu)化建筑物用能系統(tǒng)的運行管理。通過智能管控和實施技術節(jié)能改造措施，即從管理節(jié)能和技術節(jié)能兩方面達到節(jié)能降耗的目的。
建筑節(jié)能監(jiān)管體系建設完成，隨著各種節(jié)能改造措施的逐步實施，節(jié)能降耗效果會逐步擴大。初步預計，靜態(tài)投資回收期在4年左右。
監(jiān)管體系建成后可發(fā)現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的不正常，通過加強對系統(tǒng)操作人員的培訓或對已有自動控制系統(tǒng)的稍加改造和更新就可以提高系統(tǒng)的用能效率。
11.2 環(huán)境效益分析
在節(jié)約能耗監(jiān)測的同時可保護環(huán)境，大量減少溫室氣體、大氣污染物的排放，從而很好的貫徹落實中央政府關于“節(jié)能減排”的戰(zhàn)略部署。
根據(jù)專家統(tǒng)計：每節(jié)約 1度（千瓦時）電，就相應節(jié)約了0.4千克標準煤，同時減少污染排放0.272千克碳粉塵、0.997千克二氧化碳（CO2）、0.03千克二氧化硫（SO2）。通過建設能耗監(jiān)測管理平臺，如XX市政府辦公建筑一年節(jié)電20萬度，運用上述的換算關系計算，節(jié)能環(huán)保貢獻如下：每年可為國家節(jié)約80噸標準煤；減少54.4噸粉塵排放；減少199.4噸二氧化碳排放；減少6噸二氧化硫排放。
11.3 社會效益分析
我國能耗監(jiān)測資源總量雖然比較豐富，但我國人口眾多，人均能耗監(jiān)測資源擁有量在世界上處于較低水平，從世界整體水平看存在著明顯的差距。國家把資源節(jié)約作為基本國策，以建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會為目標，促進經(jīng)濟發(fā)展與人口、資源、環(huán)境相協(xié)調，是我國發(fā)展道路是必然的戰(zhàn)略選擇。
市級機關能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)做為市“智慧能耗監(jiān)測”“智慧城市”建設的一個有機組成部分，市級機關能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)，通過把信息技術和能耗監(jiān)測技術的深度融合，可以提高市機關能耗監(jiān)測的利用效率，減少對環(huán)境的影響；通過市級能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)對能耗監(jiān)測故障的快速反應，從而及時發(fā)現(xiàn)問題，減少經(jīng)濟損失；通過市級機關能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)可實現(xiàn)對用電安全監(jiān)測和優(yōu)化運行，確保能耗監(jiān)測供給環(huán)節(jié)的安全運行，減少系統(tǒng)的運維成本。
