第1章 能源計量系統

江西省南昌市XXXC座項目能源計量系統主要對整個建筑內的水、電、暖通進行遠程計量、收費和管理，系統自動采集遠傳水、電、暖通表明細用能信息，透過數據采集網關，經系統數據網絡傳送至主機實現對組織用能情況的實時監測，一旦發生需量越限、功率因數過低等情況，及時發出告警提醒用戶處理。

1.1.    系統概述

能源計量系統是一套以計量為基礎，對建筑水、電、暖的用量進行獨立核算的智能化計量管理系統；水表、電表、暖通表的集成是采用能耗數據采集器對儀表進行帶載，上傳，實現遠程計量控制。能源計量管理系統可以由下面的幾個子系統組成：

1)        電量計量子系統：

主要是對用戶的用電量進行計量和遠程抄表；系統主要由前端的網絡智能電表和能耗數據采集器組成。

2)        冷/熱水計量子系統：

主要是對用戶的冷熱水用量進行計量和遠程抄表；系統主要由前端的網絡智能水表和能耗數據采集器組成。

3)        暖通計量子系統：

主要是對用戶的冷暖空調用量進行計量和遠程抄表；系統主要由前端的網絡智能暖通表和能耗數據采集器組成。

1.2.    需求分析

設計原則及目標

?  標準化：設計及其實施按照國家和地方的有關標準進行，選用的系統設備、產 品和軟件盡可能符合相關工業標準，并且有CMC認證；

?  先進性：工程的整體方案將保證具有明顯的先進特征。考慮到電子、信息技術 的迅速發展，本設計在技術上將適度超前，所采用的設備，產品和軟件不僅成熟而且能代表當今世界的技術水平。

?  合理性和經濟性：在保證先進性，滿足用戶需求的同時，以提高工作效率，節 省人力和各種資源為目標進行工程設計，充分考慮系統的實用、適用和效益，爭取獲得最大的投資回報率；

?  結構化和可擴充性：系統的總體結構將是結構化和模塊化的，具有很好的兼容 性和可擴充性，使系統能在日后得以方便地擴充；

?  管理簡單：全面綜合優化優選，強調以人為本，系統易學易用，實現現代管理。

系統結構

能源計量管理系統通訊采用RS485標準工業總線，設計采用3層結構：

?  上層：中央管理層，主要由電腦和系統管理軟件構成。

?  中央層：系統擴展層，主要由各種通訊管理器構成。

?  底層：數據采集層，主要由各種儀表組成。

1.3.    系統設計說明

設計原則

1)        合法性：具備計量體系和相關產品的計量器具的生產許可證等，沒有知識產權的糾紛。

2)        穩定可靠性：通訊的方式建議選用最穩定可靠的方式而不是最先進的方式系統應具備良好的抗干擾能力，建議采用成熟的國際通用標準RS485。

3)        經濟性：保證穩定的工作狀態并能夠通過優化設計達到良好的性價比。 

4)        實用性和成熟性：系統具備工程中所要求功能的能力，并且實現全中文操作，并應采用被實踐證明為成熟和適用的知名品牌技術和設備。

5)        先進性：系統采用分布式、模塊化的結構，采用先進的計算機、通信、測量和顯示技術的實例。

6)        開放性和標準化：系統遵循開放性原則，提供符合國際標準并滿足國家及行業最新規范的軟件，硬件、通信、網絡，操作系統和數據庫管理系統等諸方面的接口與工具，使系統具良好的靈活性、兼容性，擴展性和可移植性。

7)        擴展性：能滿足用戶將來的需求及系統規模的擴大。 

系統拓撲圖

  系統構成

1)        電量計量子系統設計說明

直接采用帶RS485通訊的網絡電表，采用RS485通訊方式與能耗數據采集器進行通訊組網，實現遠程抄表功能。采用網絡電表組網的特點是抄表準確，通信可靠，有別于傳統的脈沖輸出采集的設計模式，避免了脈沖輸出所產生的抄集數據與表具現場數據不一致的問題。

2)        冷/熱水計量子系統設計說明

直接采用帶RS485通訊的網絡水表，采用RS485通訊方式與能耗數據采集器進行通訊組網，實現遠程抄表功能。采用網絡水表組網的特點是抄表準確，通信可靠，有別于傳統的脈沖輸出采集的設計模式，避免了脈沖輸出所產生的抄集數據與表具的現場數據不一致的問題。

3)        暖通計量子系統設計說明

直接采用帶RS485通訊的網絡暖通表，采用RS485通訊方式與能耗數據采集器進行通訊組網，實現遠程抄表功能。

1.4.    系統功能

?  實時檢測：自動檢測系統內各點的工作狀態，判定其是否正常；如果出現故障，自動記錄故障的類型、時間和次數。

?  用水、電計量采用“預付費”方式進行，在預充水、電量快用盡時系統會及時提醒到圈存機上圈存電量。

?  保密功能：管理系統軟件按不同的優先級別設有密碼，可以防止無關人員亂操作，破壞系統或資料；

?   綜合統計：可實現按類別、按片區、按單位等不同要求的綜合統計； 采用Windows2000/XP操作系統，簡體中文圖形操作界面；SQL Server 2000/2005數據庫；

?   數據交換：管理人員需查詢的數據可以以標準、通用的格式直接導出，可滿足智能系統集成要求。

1.5.    選型設備介紹

能耗數據采集器DCM

作為建筑能源物聯網能耗數據匯集及管理層，可管理帶載128個儀表，支持RS485、RS232、CAN、RJ45、DTU、M-bus、BACnet等接口或協議。

（1）接口說明

?  存儲空間256M，可緩存30天的數據；

?  LED燈態顯示，可顯示采集、通訊、報警、網絡錯誤等各種工作狀態；

?  下行支持4路RS485通訊接口、1路M-BUS通訊接口；

?  上行支持1路RJ45網絡通訊接口；

?  上行通信支持通過DTU使用GPRS或3G網絡通訊，或RF470MHz無線通訊；

?  支持一路USB HOST接口，便于連接即插即用的USB設備；

?  使用高精度實時時鐘芯片，并支持遠程校時功能；

 

 

（2）技術參數