12万字零碳智慧校园数字化节能监管管控平台建设方案2022

时间:2023-01-29 01:17:41

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部分资料内容:

3.1. 监管体系建设目标

1) 监测平台建设目标

l 构建能耗监测平台。以校局域网为主要媒介,分校区、分学院、分建筑、分类分项对学校主要用能建筑、用能设施实施动态监测,构建可靠性强、效率高、共享度高的校园能耗数据库,建立能耗监测、统计、审计、公示辅助平台;实现校内所有建筑物的分类、分项、分户能耗监测、分析、统计与管理。

l 制定用能定额,提升管理水平。通过监测数据统计分析,制定与学校用能定额,符合学校用能特点和管理要求的各类别建筑、设备用能定额,采取节能管理手段,采用新型节能设备等措施,规范用能行为,优化内部成本核算,提高运行管理水平,推进学校建筑节能的精细化管理。

l 为开展节能改造准备条件。通过数据挖掘技术,发现学校建筑用能规律,提供各校区、各学院主要用能建筑能耗评估诊断报告,为校内高能耗建筑、设施的进一步节能改造准备条件。

l 为新建规划和科学研究提供数据支撑。为符合节能设计规范和绿色建筑评价标准的新建建筑规划设计提供数据支撑;为绿色建筑、能源规划等科学研究提供详实有力的数据资源。

2) 能源审计目标

根据节能监管平台监测结果和能耗统计信息,对学校所有建筑开展能源审计。对重点用能系统如*空调系统开展用能审计。

5.1.1. 网络数据汇聚控制层

网络数据汇聚控制层是连接监控层与设备采集层的中间连接部分,接收有线及无线数据,负责把分散的能耗数据上传到监控管理层,作为监控管理层的中间承载载体。同时,该层也是系统与其他智能化系统对接的中间接口,实现系统之间的数据共享。

该层设备包括:智能网关、无线传输基站等。

该层设备的用途如下:

智能网关:主要应用于无线分布式现场管理、智能协议转换、人机交互查询。控制器体积小巧,方便应用于各种类型的开关柜中,节省投资和使用空间。适合运用于复杂的楼宇环境,进行部署。提供轮询和主动上报两种上层平台请求模式,支持TCP/IP、UDP、Modbus、DL/T645_1997、LoRaWAN等常用网络通讯协议

无线传输基站:蜂窝式基站,支持 LoRaWAN 通信规范,实现物理层功能,支持上行多信道并发,470-518MHz 宽范围跳频抗干扰,接入各类应用节点,实现链路安全、压缩等功能,支持 4G/3G/2G 及有线 Backhaul 链路,支持蓝牙就近无线配置管理,支持高精度时钟同步及 LoRa 天线,为实现低成本 / 低功耗定位打下基础,支持市电、太阳能供电,抱杆、挂墙等多种部署模式,支持 IP65 防护等级,满足 -40 到 75°C宽温,抗恶劣环境的室外型工业级设备。

5.1.2. 设备采集层

设备采集层是系统的基础,绝大部分能耗数据来自该层。该层设备除具有传统的能源计量功能外,还需要支持当前智能控制器所能接入的所有现场总线协议(目前支持Modbus、DL/T645_1997、DL/T645_1997、LoRaWAN),将即现场能耗数据发送至应用管理层。

设备采集层主要由分布在各配电站、所需智能控制的教室以及用能单位的电力测控装置、智能电表、智能水表、空调控制器、人体感应光照度传感器、接入点输入模块等设备组成,实现各个用电回路或用水管道的数据采集、监测、通讯和远程传输,以及空调和照明设备的远程监控。

目前设备层支持三种接入智能控制器的方式。

第一是利用自带以太网口,将数据通过有线以太网进行传输;

第二种是直接接入通讯线(支持RS485),通过通讯线进行数据传输。

第三种是通过物联网Lora无线传输方式。

5.3.1. 系统主要功能

5.3.2.1. 实时数据采集与处理

利用就地安装智能测控装置,使用交流采样技术实时采集显示每个回路的U、I、kW、kvar、PF、f、kWh、kvarh、谐波等电量参数;至少可以接入5000台智能测控装置;不间断地采集断路器开关量、异常报警信号和非电量等信号,采集保护动作信息、事件顺序记录信息、保护装置工作状态等信号。提供实时主接线图、趋势曲线、报表、时间顺序记录(SOE)等,对高、低压各回路的断路器进行遥控,让用户足不出户就能对设备的运行状况了如指掌。

5.3.2.2. 图形化显示功能

运行状态监视图分为主接线图(主画面、分画面)、网络结构图、负荷曲线图、波形分析图、柱形图等多种图形以及用户提出的其他需要显示的运行状态画面。

5.3.2.3. 事件记录与事故追忆

统一记录了所有的遥信/事故变位、事件记录、遥测越限、工况投退、开关操作、遥控操作、保护自诊等事件,并提供召唤打印功能。信息源可方便地从本机或服务器读取。保护动作发生时,系统自动启动相关的测量数据记录,如事件发生的时刻、事件性质和名称,供系统进行事故追忆,显示、打印在CRT、打印机上,可任意选择想要查看的事故追忆数据,供用户分析事故原因。

5.3.2.4. 事件报警功能

系统电气模拟量和非电气模拟量可以设置上下限值,自动对测量值越限进行监视和报警;在系统发生事件或运行设备工作异常时,产生不同的音响报警及闪光,自动推出相关画面,对应事件、设备的图形产生闪动变位,推出事件的性质和异常参数值,并分类记录;事件发生时,顺序事件记录功能将保障事件按照严格的发生顺序保存下来,便于用户进行事故追忆分析;(遥信变位、遥测越限的文字报警、声音报警、报警推图)周期性存储运行数据,保存操作记录、设备运行状态、保护动作记录、事故记录等信息,形成完备的历史数据库。

5.3.2.5. 电度计量与管理功能

系统自动计算各种电度参数,包括总累加电度、总有功电度、总无功电度等,方便计量核对、节能计划制定、用电量控制;实时统计、显示各回路各时段的电度值,对电量数据进行分时统计,具有多种分时统计(峰、尖、平、谷值等)方案和费率种类;双向电度显示、最大需量统计。提供用能排名图表、用能分类分项等,用户可自定义对比用电负荷走势。

5.3.2.6. WEB功能

SCADA采用WEB浏览,并可以通过WEB查询报表,下载EXCEL格式的报表。报表可提供图表组合的方式,对用户的历史用电用能状况进行分析。用户可对报表进行格式修改等操作,实现回路归属的迁移(如从备用分类移到照明分类)。

5.3.2.7. 统计报表和打印

提供强大的报表编辑工具,用于统计例如断路器跳闸次数、设备运行时间、设备运行工况等数据;可根据用户需求生成各种运行报表(时报、班报、日报、月报等);可自动进行定时打印、召唤打印、事故打印;可以提取谐波数据,进行时域和频域的分析。

5.3.2.8. 谐波分析功能

系统自动采集谐波数据,对谐波数据进行频谱分析和时域分析,并记录成报表,以便用户针对性的对负荷和回路进行谐波的治理和改造,以减少设备损耗和用电损耗。可以显示高次谐波数据,在线分析电能质量,显示电能质量波形。

5.3.2.9. 自诊断功能

具有在线自诊断能力。可以诊断出进程、通讯通道、计算机外设(打印机等)、I / O模块等的故障,并进行语音报警和记录;系统发生软、硬件异常,部分可自行恢复。提供在线维护软件,用于维护监控系统,系统具备在线备份历史数据存储的功能,提供给用户7*24小时的云端在线数据备份。

5.3.2.10. 监控报警

一级告警:动环环境等出现的危害性告警定义为一级告警,例如:1、温升失控,造成高低压柜温度超过上限要求。2、起火烟雾告警;   

二级告警:动力环境等出现的辅助设备故障告警定义为二级告警,例如:1、外部原因:停电后可能造成的告警;2、内部原因:通风设备、机房环境等由于故障的告警。

三级告警:通风设备和机房环境等出现的维护提示性告警信息定义为三级告警,针对报警推出相应画面。

5.3.2.11. 权限管理

系统软件支持多种权限和密码设置,为系统管理员、工程师、操作人员等提供分级密码;对所有操作自动进行带时标事件记录、可建立良好的反事故措施。远程维护:通过INTERNET,可实施远程维护、远程诊断、下载修改保护定值等;系统设有防火墙和VPN专用通道,保障网络安全;所有访问受权限控制。网络互连功能:SCADA电力监控系统具有良好的开放性,可以方便的与智能建筑中其他相关系统和智能装置进行通讯(如BA系统等)。支持OPC协议、部颁CDT/SCI1801等国标规约。

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