⑦分项能耗指标二级子项编码
第16位数编码为分项能耗指标二级子项编码,用1位大写英文字母表示,如1,2,3,…。
可参照下列编码编排:
表3 分项能耗指标二级子项编码
二级子项
| 二级子项编码
|
冷冻水泵
| A
|
冷却水泵
| B
|
制冷机组
| C
|
冷却塔风机
| D
|
热水循环泵
| E
|
电锅炉
| F
|
┌────┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬─┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┐
│位数 │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │8 │9 │10 │11 │12 │13 │14 │15 │16 │
├────┼──┴──┴──┴──┴──┴──┼──┼──┼─┴──┴──┼──┴──┼──┼──┼──┤
│编码 │X X X X X X X │X │X │X X X │X X │X │X │X │
└────┴─────────────────┴──┴──┴───────┴─────┴──┴──┴──┘
↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
│ │ │ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │分项能耗
│ │ │ │ │ │ │ │二级子项编码
│ │ │ │ │ │ │ └───
│ │ │ │ │ │ │ 分项能耗一级子项编码
│ │ │ │ │ │ └──────
│ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │ 分项能耗编码
│ │ │ │ │ └─────────
│ │ │ │ │
│ │ │ │ │ 分类能耗编码
│ │ │ │ └───────────────
│ │ │ │ 建筑识别编码
│ │ │ └─────────────────────
│ │ │ 建筑类别一级子项编码
│ │ └──────────────────────────
│ │
│ │ 建筑类别编码
│ └─────────────────────────────
│
│ 行政区划代码编码
└────────────────────────────────────────────
图1:编码示意图
6.2、能耗数据采集方法
能耗数据采集方法包括人工采集和自动实时采集。
6.2.1 人工采集方式
通过人工采集方式采集的数据(包括建筑基本信息)和其它不能通过自动采集方式采集的能耗数据,如校园消耗的煤、液化石油、人工煤气、汽油、煤油、柴油。
6.2.2自动采集方式
通过自动采集方式采集的数据包括校校园建筑分类能耗数据和分项能耗数据。由自动计量装置实时采集,通过远程传输方式经数据中转站传输到数据服务器。
6.3、能耗数据采集设备
6.3.1 计量设备
校园建筑设施能耗自动计量的主要对象为电耗计量、燃气耗量计量、供热(冷)计量及水耗计量。计量设备采用数字式电能表、数字燃气表、热能表、数字式水表等具备数字通讯功能的计量器具。
本导则规定各类表具应具备的技术规格如下。
1)电能表性能
(1) 电能表的精确度等级应不低于1.0级。
(2) 普通电能表应具有监测和计量三相(单相)有功电量的功能。
(3) 多功能电能表应具有监测和计量三相电流、电压、有功功率、有功电度、无功功率、无功电度、有功功率因数、频率、总谐波含量功能。
(4)具有数据远传功能,至少应具有RS-485标准串行电气接口,采用MODBUS标准开放协议或符合《多功能电能表通信规约》中的有关规定。
配用电流互感器的精确度等级应不低于0.5级。
2)电量计测模块性能
对于用于内部节能管理用途的电量计测模块,应具备计量三相(单相)有功电量的功能,具有数据远传功能,具有RS-485或者M-BUS标准串行电气接口,采用MODBUS标准开放协议或符合《多功能电能表通信规约》中的有关规定。配用电流互感器的精确度等级应不低于0.5级。
3)燃气表:
(1)燃气表精度应不低于B级。
(2)燃气表应具有监测和计量燃气体积流量的功能。
(3)燃气表应能够保证在环境温湿度-10~40℃,45%~95%下正常工作。
(4)燃气表应具备过流量关阀:当燃气流量超过规定的最大流量时,阀门自动关闭,可以防止因燃气管道串压、破裂出现的不安全故障。
(5)应具有数据远传功能,具有RS-485或者M-BUS标准串行电气接口,采用M-BUS标准开放协议或符合《多功能电能表通信规约》DL/T 645-1997中的有关规定。
4)热(冷)量计:
(1)热(冷)量计的流量计部分参照国家标准GB/T778和TB/ T8802,精度误差应<3%,温度传感器应符合国家IEC一751标准,当供回水温差为6℃时,测量误差应<0.1℃,具备热焰和质量密度修证的功能,误差小于0.5%。总体精度宜达到欧洲标准OIML-R75规定的4级标准。
(2)热(冷)量计应具有监测和计量供水温度、回水温度、温差、瞬时流量、累积流量等参数的功能,应符合国家CJ128-2007热量表标准。
(3)应为微功耗的设计,内藏电池可以连续工作5年。
(4)应具有数据远传功能,具有RS-485或者M-BUS标准串行电气接口,采用M-BUS标准开放协议或符合《热量表》CJ128-2007的相关规定。
5)水表:
(1)水表精确度不低于B级
(2)水表应具有监测和计量水量的功能,主干管上大口径水表应具有监测和计量流量、水压等数据
(3)水表应符合住房和城乡建设部颁布的城镇建设行业产品标准《电子远传水表》(编号CJ/T 224-2006)。
(4)具有数据远传功能,具有RS-485或者M-BUS标准串行电气接口,采用M-BUS标准开放协议或符合《多功能电能表通信规约》DL/T 645-1997中的有关规定。
7、数据转换
本导则将数据转换设备称为数据网关。
7.1、数据网关设备的一般规定
数字式计量器具采集的数据应通过网关设备进行通讯协议转换后接入校园网传输系统。网关设备包括单一种类数据(电耗、热耗、冷耗、水耗)采集和多种类数据综合采集设备,后者为支持同时对不同计量表具的各类能源或资源消耗数据的采集,一台网关应支持多台台计量装置设备进行数据采集。
7.2、数据网关应具备的基本技术性能
1) 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)数据采集方式应提供轮询和主动上报两种方式的可选功能。轮询是指由数据中心的管理平台软件系统主动发起查询请求,数据网关在收到查询请求后将本地暂存的采样数据发送给数据中心。主动上报是指数据网关在根据事先设置的上报时刻自动发送数据,上报时刻可由数据中心配置。
3) 数据网关设备应具备单一电量数据采集及多种能源消费数据采集多种系列产品,后者应支持同时对不同用能种类的计量装置进行数据采集,要求支持多种通讯协议接口,实现同时采集电能表(含单相电能表、三相电能表、多功能电能表)、水表、燃气表、热(冷)量表等多种参数的功能。数据网关应支持多台计量装置设备进行数据采集。
4)网关设备应支持本地及远程Web配置功能,且配置信息可以导出。
5)网关设备宜采用低功耗嵌入式设备,内嵌操作系统及32 M以上内存,功率消耗应不大于10W。具备内部时钟功能,可接收并执行校时等命令。具备存储7-10天的能耗数据的容量。
6)网关设备宜支持对计量装置能耗数据的初步解析运算功能。
7) 数据网关应支持对数据采集系统故障的定位和诊断,并支持向数据中心上报故障信息。
8) 数据网关设备应支持断点续传功能。
网关设备基本配置技术参数参见附录2
8、数据中转
数据中转由连接数据网关与数据服务器之间的软件实现,可安装在接入系统网络的PC内,为系统提供分散设置于各建筑中的复数的数据网关与数据中心的数据服务器之间的数据中转及服务功能。
1) 数据中转站将设置通信服务器(PC),具备中间数据库用于存储缓存数据。
2) 数据中转站的主要任务是采集和缓存所监测建筑的数据,按设定的时间间隔上传数据。
3) 数据中转站采用统一开发的能耗监测系统完成中转站的主要功能,包括数据采集包接收、对数据网关命令下达、数据上报、数据同步等。
4) 数据采集频率可根据具体需要灵活设置,能耗数据采集频率在20分钟/次到3小时/次之间。相关环境参数采集在1秒钟/次到10分钟/次之间。
5)数据的运算
按列入监管范围的建筑设施设的数量、数据采集点的数量、采样间隔进行最大能耗量的运算。
6)数据缓存量
数据中转站应能缓存不少于30天的能耗数据。
7)数据中转站故障停机率
数据中转站承担着数据采集和转发的重要功能,数据中转站的平均故障率应尽可能低。
8)数据转发时间间隔
数据中转站将尽可能实时或按可设置的时间间隔将能耗数据转发至数据中心。该时间间隔可根据实际需求灵活设置。
9、数据传输
校园节能监管系统的数据传输应基于校园网络系统,实现网络资源共享。
9.1、计量装置和数据网关的连接和数据传输
1)计量装置和数据网关之间应采用符合各相关行业智能仪表标准的有线或无线的物理接口和协议。
2)计量装置和数据网关之间采用主-从结构的半双工通信方式。从机在主机的请求命令下应答,数据网关是通信主机,计量装置是通信从机。
3) 数据网关应支持根据数据中心命令启动数据采集和根据预设周期或时刻启动数据采集两种命令数据收集模式。
4) 计量装置和数据网关之间应采用符合各相关行业标准的通信协议。对于电能表,参照行业标准DL/T 645-1997《多功能电表通信规约》执行。对于水表、燃气表和热(冷)量表,参照行业标准CJ/T 188-2004《用户计量仪表数据传输技术条件》执行。
5) 对于无行业通信标准的计量装置,可使用数据网关支持的其它协议。
6)计量与网关功能合为一体的设备性能须满足本导则关于数据传输性能和通信协议的规定。
9.2、数据网关与网络的连接
数据网关应使用基于TCP/IP协议的校园网络,传输采用TCP协议。可采用有线网络端口或者经由无线通讯模块方式接入校园网络,并实现与数据中转站、校园数据中心的数据通信。
1)校园数据中心启动TCP监听并一直运行,数据网关根据对网关的命令设置发起对数据中转站的连接,TCP建立后保持常连接状态不主动断开,数据网关定时向数据中转站发送数据包并监测连接的状态,一旦连接断开则重新建立连接。
2)TCP连接建立后,数据中心应对数据网关进行身份认证,具体认证过程见附录3。
3)数据网关和数据中心中间传输的数据和命令应进行加密,具体加密方法见附录4。
4)数据中心在对数据网关进行身份验证后,应对数据网关进行授时,并校验数据采集模式,对主动定时采集模式应校验采集周期。当数据中心和数据网关中的模式或周期配置不匹配时,数据中心可对数据网关的配置进行更改。
5)在数据网关和数据中心的TCP连接建立以后,双方都可启动数据传输,既可以由数据中心启动轮询收集数据,也可以由数据网关主动上报数据给数据中心。在主动定时发送模式下,当网络发生故障时,数据网关应存储未能正常实时上报的数据,待网络连接恢复正常后进行断点续传。
6)当因计量装置或数据网关故障未能正确采集能耗数据时,数据网关应向数据中心发送故障信息。
7)本节规定内容对应流程图参见附录5。
9.3、数据中转站
在系统规模较大时,可在数据网关、校园数据中心之间设置数据中转站。在规模较小时,数据中转站层次可以省略,即由数据网关直接与数据中心通信。
9.4、数据传输技术要求
主要指计量表具与数据网关之间、数据网关与数据中转站及数据服务器之间的数据传输。数据传输需遵守如下技术要求。
1) 计量表具与数据网关之间采用前述符合通讯协议标准的物理连接。
2)数据网关应能根据指定的远传数据包格式要求及设置的传输方式,将采集处理后的能耗数据以及时间、网关标识等附加信息打包向数据中转站传输。
3) 在远传前数据网关应对数据包中的数据部分进行加密处理。
4) 为有备于因传输网络故障等原因未能将数据实时远传,数据网关应具备利用存储的数据进行断点续传的功能。
5) 数据网关应支持向多个数据中心(服务器)发送数据的供能。
6)应用层数据包格式
(1)身份验证:
请求数据包:包含建筑ID、网关ID。
随机序列数据包:包含一定长随机序列。
MD5值数据包:包含验证MD5值。
认证结果数据包:包含认证结果。
(2)系统受时:
请求数据包:包含建筑ID、网关ID。
响应数据包:包含系统时间。
(3)配置验证:
请求数据包:包含建筑ID、网关ID、当前采集模式(周期)
响应数据包:包含设定采集模式(周期)
(4)数据远传包
包含建筑ID、网关ID、网关数据包ID、能耗数据分类/分项编码、采集时间、能耗数据
(5) 控制命令
采集命令:包含建筑ID、采集器ID、能耗数据分项/分类编码
设备状态查询命令:包含建筑ID、网关ID
(6) 心跳数据包
包含建筑ID、网关ID、数据包发送时间
(7) 设备状态上报数据包
包括建筑ID、网关ID、监测时间、计量装置编号、计量装置故障编码、数据采集器、故障编码
10、管理平台
校园节能监管平台由一套包含操作系统、数据库系统软件、具备数据收集、统计、分析及管理的应用软件组成,应具备以下基本功能。
10.1、管理软件基本功能
1)具备与数据中继站或网关之间的数据传输接口软件功能(例如使用Socket通信协议)接受来自数据网关的数据包并解析存入数据库。
2)具备数据统计分析处理功能。可读取解析服务存储到数据库里的结构化数据,同时检查数据的有效性,通过统计运算得出建筑能耗及分项能耗的年月日报表记录。
3)具备数据的显示、打印及存盘等功能。可自由选取表示的图形(棒图、线图、堆积图,饼图等);可提供报表、图形文件导出、导入功能。
4)具备友好的人机界面。
10.2、软件结构
1)软件采用B/S构架。
2)具备可扩展性。
10.3、数据库
1)根据校园规模合理规划设计数据库(SQL或Oracle)。
2)数据库应具备二次计算功能:保证数据网关设备出现故障到恢复时间段内的能耗数据严格按照历史数据比例计算分时均摊值,保证能耗实时数据的连续性和完整性。
3) 数据库建设应考虑备份容量和功能。
10.4、软件安全
1) 应用软件具备访问权限控制功能:用户登录访问控制、权限控制、目录级安全控制、文件属性安全控制。
2) 系统软件(包括操作系统、数据库系统)和应用软件应定期进行完全备份,系统软件的配置修改和应用软件的改动都要及时备份,并做好相应的记录文档。