CN103472812B - 一种能源管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能源管理系统，包括管理中心、通信网络、数据采集器，其中：管理中心包括相互连接的数据汇总分析平台、工程师站和客户端，通过对现场数据采集器上传的数据进行存储、统计和分析，为业主提供有效的能源使用和持续的能源节约提供实施依据；通信网络用于实现管理中心与数据采集器的连接；数据采集器包括多个远程数据采集单元，分别用于采集建筑物现在和远程的能耗参数，包括电、水、气、冷、热量的分类计量以及电能的分项计量。针对大型公共建筑的节能应用，提供建筑能耗监测、设备节能运行管理一体化解决方案，适用于新建、改建、扩建项目中建筑机电设备能效跟踪控制节能管理。

Description

一种能源管理系统

技术领域

本发明涉及了一种能源管理系统，属于能源管理技术领域。

背景技术

随着能耗问题日益突显，如何实现能耗管理和能源成本最小化成为中国的首要任务。为此，在“十二五”开局之年国家相关部门将节能减排指标落实到地区，由各个省、市、地区政府承担相应的节能任务。政府出面帮助和督促用能单位节能降耗，以行政命令结合扶持政策，鼓励用能单位进行节能改造。

建立高效的能源管理系统，对建筑各类耗能设备能耗数据进行实时测量，对采集数据进行统计和分析，发现能源使用规律和能源浪费情况，确定建筑能耗经济指标及绩效考核指标，对于提高人员主动节能意识及配合国家完成“十二五”节能减排总体目标是非常必要的。

现有的能源管理现状一般存在如下问题：

1、无数据-粗放式能源管理系统，只有总的能耗数据，对各类设备能耗数据部了解，缺乏有效的能源管理机制；

2、有数据-但缺乏数据管理和能效分析，进行人工抄表，并对数据进行汇总、制表，有简单的抄表和电力监测系统，但是缺乏海量数据进行统计、整理和分析。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能源管理系统，针对大型公共建筑的节能应用，提供建筑能耗监测、设备节能运行管理一体化解决方案，适用于新建、改建、扩建项目中建筑机电设备能效跟踪控制节能管理。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种能源管理系统，包括管理中心、通信网络、数据采集器，其中：

管理中心包括相互连接的数据汇总分析平台、工程师站和客户端，通过对现场数据采集器上传的数据进行存储、统计和分析，为业主提供有效的能源使用和持续的能源节约提供实施依据；

通信网络用于实现管理中心与数据采集器的连接；

数据采集器包括多个远程数据采集单元，分别用于采集建筑物现在和远程的能耗参数，包括电、水、气、冷、热量的分类计量以及电能的分项计量。

前述的一种能源管理系统，其特征在于：所述数据汇总分析平台包括能耗报表分析和经济性分析，通过能源消费结构，部门能耗对比，重点耗能设备分析、人员结构与能耗对比等多种分析方式实现，以帮助业主计算能源消费在建筑生成经常成本中所占比例，实现业主自主能源审计管理。

前述的一种能源管理系统，其特征在于：所述数据汇总分析平台还包括计划与实绩分析，计划分析根据能源分配计划，检修计划，历史能耗数据分析和统计、能源消耗预测，供能状况，自动计算能源消耗计划和外购计划，制定详细的建筑能源管理指标体系，指导相关部门按照供需计划组织配电、配热；实绩分析通过数据采集器采集、提取和整理实际能源消耗量、能源介质放散量等数据，获取能源分析所需的实绩数据，为所有部门编制各类其他报表提供基准。

前述的一种能源管理系统，其特征在于：所述数据汇总分析平台还包括平衡优化分析，在数据采集器采集的大量历史数据基础上，对能源的生产，存储，混合，输送和使用各环节集中管理与控制，为能耗企业建立一套与能源管理系统集成的能源分布网络和平衡优化模型。

前述的一种能源管理系统，其特征在于：所述数据汇总分析平台还包括报警管理模块，根据采集到的数据利用多个报警模型，负责过程、设备、质量、安全指标、能源限额的超限进行多种方式的报警，包括模拟量报警、事件报警、重大变化连续重复报警、硬件设备报警等。

前述的一种能源管理系统，其特征在于：所述数据汇总分析平台还包括设备管理系统，利用采集的各种相关数据，对能源设备的运行、异常、故障和事故状态实时监视和记录。通过技改和加强维护，指导维护保养工作，提高能源设备效率，实现能源设备闭环管理。

前述的一种能源管理系统，其特征在于：所述分类计量为根据建筑消耗的主要能源种类划分进行采集和整理的能耗数据。

前述的一种能源管理系统，其特征在于：所述分项计量为根据建筑消耗的各类能源的主要用途划分进行采集和整理的能耗数据。

前述的一种能源管理系统，其特征在于：还包括与所述数据汇总分析平台相连接的屏幕显示系统和工程师站。

前述的一种能源管理系统，其特征在于：还包括与所述数据采集器相连接的分级操作员站和数据冗余平台。

本发明的有益效果是：针对大型公共建筑的节能应用，提供建筑能耗监测、设备节能运行管理一体化解决方案，适用于新建、改建、扩建项目中建筑机电设备能效跟踪控制节能管理；以建筑机电设备节能控制技术为手段，实现对中央空调、风机、水泵、采暖、照明等系统设备运行效率的动态分析及设备的运行节能控制，为用户提供先进高效的综合能源管理解决方案；为用户建立能源指挥和控制组织管理体系，通过定制智能化、个性化的高效能源管理解决方案为用户带来持续的能源节约。

具体实施方式

下面将对本发明作进一步的说明。

一种能源管理系统，包括管理中心、通信网络、数据采集器，其中：

管理中心包括相互连接的数据汇总分析平台、工程师站和客户端，通过对现场数据采集器上传的数据进行存储、统计和分析，为业主提供有效的能源使用和持续的能源节约提供实施依据；

通信网络用于实现管理中心与数据采集器的连接；

数据采集器包括多个远程数据采集单元，分别用于采集建筑物现在和远程的能耗参数，包括电、水、气、冷、热量的分类计量以及电能的分项计量。

通过对能耗数据进行整理和分析，对能源用量、能耗成本进行分摊，生产各种能耗报表，利用能源管理系统发现浪费，利用能源管理系统进行绩效考核能功能，实现对建筑现场及远程能耗（电、水、气、冷、热量的分类计量以及电能的分项计量，）实时动态监测、能耗管理及能效分析工作，帮助业主实现持续管理能源并降低能耗。

本发明采用远程传输等手段及时采集能耗数据，对建筑能耗进行分类、分项精确计量，计量数据远程传输，数据采集与存贮，数据统计与分析，数据发布与远传；支持DL/T645-1997、CJ/T188-2004、GB/T19582-2008，全面采集各种表具实时数据。其中，分类计量为根据建筑消耗的主要能源种类划分进行采集和整理的能耗数据，分项计量为根据建筑消耗的各类能源的主要用途划分进行采集和整理的能耗数据。

其中，数据汇总分析平台包括能耗报表分析和经济性分析，通过能源消费结构，部门能耗对比，重点耗能设备分析、人员结构与能耗对比等多种分析方式实现，以帮助业主计算能源消费在建筑生成经常成本中所占比例，实现业主自主能源审计管理。各类报表可以通过数据汇总分析平台自动生产，按实际需要实现手动打印或者自动打印，供能源部门主管和运行管理人员使用。

数据汇总分析平台还包括计划与实绩分析，计划分析根据能源分配计划，检修计划，历史能耗数据分析和统计、能源消耗预测，供能状况，自动计算能源消耗计划和外购计划，制定详细的建筑能源管理指标体系，指导相关部门按照供需计划组织配电、配热；实绩分析通过数据采集器采集、提取和整理实际能源消耗量、能源介质放散量等数据，获取能源分析所需的实绩数据，为所有部门编制各类其他报表提供基准。通过计划与实绩数据分析、比较，对楼宇所有能源数据进行有效跟踪，帮助管理者理清近期潜在影响因素，快速制定实行的决策，增进应变能力。

数据汇总分析平台还包括平衡优化分析，在数据采集器采集的大量历史数据基础上，对能源的生产，存储，混合，输送和使用各环节集中管理与控制，为能耗企业建立一套与能源管理系统集成的能源分布网络和平衡优化模型。通过综合平衡和燃料转换使用的系统方法，计算评价企业能源利用水平的技术经济指标，实现能源供需动，精态平衡，得出各种能源介质的优化分配方案，使企业能源的合理利用达到一个新的高度。

通过配电平衡优化分析用电能量管理系统从电力专业的深度对电能消耗进行数字化和集成化，通过采集设备运行状态，负荷电能消耗，信息报警及历史数据等信息，结合实际运行负荷需求和电价政策，以及新的能源供电模式和新型的用电设备配置，从而科学选择和制定能耗控制管理方案，在整体上对供用电设备进行协调控制，以实现楼宇用电的智能化，让终端用户直接感受到配电优化策略带来的经济效益和社会效益。

通过策略控制基于不同电价结构，制定最经济性用电策略，实现削峰填谷，减少电费支出；

1、通过对楼宇用电负荷的分析，制定平衡负荷策略，降低电网压力，提高发电设备效率延长使用寿命；

2、通过对历史用电情况的分析，制定各子系统运行策略，确保用电设备的正常高效运行；

3、对全楼宇用电负荷，电能质量及电价架构进行综合分析，制定新能源并网策略及系统充放电策略，实现节能减排。

联动控制

1、提供互动模式，用户自行定制当天用电策略，并实时分析模拟用电策略，预测用电信息，为用户制定用电策略提供数据支持；

2、根据空间环境参数及当前用电负荷情况，调节系统中的空调及通风系统运行策略；

3、根据能量优化控制策略实现对各个子系统的远程控制，并通过运行结果说明能量优化控制策略的效果。

数据汇总分析平台还包括报警管理模块，根据采集到的数据利用多个报警模型，负责过程、设备、质量、安全指标、能源限额的超限进行多种方式的报警，包括模拟量报警、事件报警、重大变化连续重复报警、硬件设备报警等。支持一个完全分布式的报警系统。报警及事件的传送，报警确认处理以及报警记录存档。用户可以自定义各种报警，报警信息可以通过不同方式传送至用户。

部分主要功能列表：

1、设备报警

重要能耗设备的运行状态异常报警；

2、电源故障报警

设备电源故障，UPS断电报警；

3、网络通讯报警

设备通讯及网络故障等异常报警；

4、报警级别设定

基于事件的报警，报警分组管理，报警优先级管理；

5、报警和事件输出方式

报警窗口、声、光、电、短信、文件、打印等。

所述数据汇总分析平台还包括设备管理系统，利用采集的各种相关数据，对能源设备的运行、异常、故障和事故状态实时监视和记录。通过技改和加强维护，指导维护保养工作，提高能源设备效率，实现能源设备闭环管理。

部分主要功能列表：

1、运行记录、启停记录的实时数据和历史数据查询；

2、缺陷、故障记录维护，查询；

3、维修工单，试验工单，保养计划等设备维护管理；

4、设备基础信息管理(型号，厂家，电压等级等信息)；

5、维修成本，运行成本分析和报表。

本发明的能源管理系统还包括与所述数据汇总分析平台相连接的屏幕显示系统和工程师站，与所述数据采集器相连接的分级操作员站和数据冗余平台。

综上所述，本发明提供的一种能源管理系统，针对大型公共建筑的节能应用，提供建筑能耗监测、设备节能运行管理一体化解决方案，适用于新建、改建、扩建项目中建筑机电设备能效跟踪控制节能管理。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。

Claims (8)

1.一种能源管理系统，包括管理中心、通信网络、数据采集器，其中：

管理中心包括相互连接的数据汇总分析平台、工程师站和客户端，通过对现场数据采集器上传的数据进行存储、统计和分析，为业主提供有效的能源使用和持续的能源节约实施依据；

通信网络用于实现管理中心与数据采集器的连接；

数据采集器包括多个远程数据采集单元，分别用于采集建筑物现在和远程的能耗参数，包括电、水、气、冷、热量的分类计量以及电能的分项计量，所述数据汇总分析平台包括能耗报表分析和经济性分析，通过能源消费结构、部门能耗对比、重点耗能设备分析、人员结构与能耗对比实现，以帮助业主计算能源消费在建筑生成经常成本中所占比例，实现业主自主能源审计管理，其特征在于：所述数据汇总分析平台还包括计划与实绩分析，计划分析根据能源分配计划、检修计划、历史能耗数据分析和统计、能源消耗预测、供能状况、自动计算能源消耗计划和外购计划，制定详细的建筑能源管理指标体系，指导相关部门按照供需计划组织配电、配热；实绩分析通过数据采集器采集、提取和整理实际能源消耗量、能源介质放散量，获取能源分析所需的实绩数据，为所有部门编制各类其他报表提供基准。

2.根据权利要求1所述的一种能源管理系统，其特征在于：所述数据汇总分析平台还包括平衡优化分析，在数据采集器采集的大量历史数据基础上，对能源的生产，存储，混合，输送和使用各环节集中管理与控制，为能耗企业建立一套与能源管理系统集成的能源分布网络和平衡优化模型。

3.根据权利要求2所述的一种能源管理系统，其特征在于：所述数据汇总分析平台还包括报警管理模块，根据采集到的数据利用多个报警模型，负责对过程、设备、质量、安全指标、能源限额的超限进行多种方式的报警，包括模拟量报警、事件报警、重大变化连续重复报警、硬件设备报警。

4.根据权利要求3所述的一种能源管理系统，其特征在于：所述数据汇总分析平台还包括设备管理系统，利用采集的各种相关数据，对能源设备的运行、异常、故障和事故状态实时监视和记录，通过技改和加强维护，指导维护保养工作，提高能源设备效率，实现能源设备闭环管理。

5.根据权利要求4所述的一种能源管理系统，其特征在于：所述分类计量为根据建筑消耗的主要能源种类划分进行采集和整理的能耗数据。

6.根据权利要求5所述的一种能源管理系统，其特征在于：所述分项计量为根据建筑消耗的各类能源的主要用途划分进行采集和整理的能耗数据。

7.根据权利要求6所述的一种能源管理系统，其特征在于：还包括与所述数据汇总分析平台相连接的屏幕显示系统和工程师站。

8.根据权利要求7所述的一种能源管理系统，其特征在于：还包括与所述数据采集器相连接的分级操作员站和数据冗余平台。