广州市能源计量与管理系统建设指引

廖鸣镝，肖建平，施松

（广州市设计院）

1 总则

1.1 制定技术指引

为贯彻执行《中华人民共和国节约能源法》、《民用建筑节能条例》，推进建筑节能工作发展，规范本市公共建筑能源计量与管理系统的设计、施工、检测、验收和维护工作，制订本技术指引。

1.2 技术指引要点

1）利用建筑智能化技术对公共建筑耗能按能源类型进行分类计量，并对大型公共建筑（单体建筑面积大于2万平方米）实行能耗分项计量。

2）利用建筑智能化技术实现建筑耗能设备（包括热力系统、制冷系统、空调系统、给排水系统、供配电系统、照明控制系统、电梯管理系统等）的优化控制，提高设备运行效率，达到节能目的。

3）利用建筑智能化系统集成平台实现切实可行的节能策略，达到精细管理的目的，提升建筑节能管理水平。

4）利用建筑智能化技术对建筑能源计量及设备能效进行分析研究，为建筑节能的科学管理提供科学依据。

1.3 适用范围

本指引适用于所有新建、改扩建、既有公共建筑的能源计量与管理系统的建设、运行管理与维护。

2 术语

1）能源计量与管理系统 energy measurement and management system。

2）建筑设备监控系统building equipment monitor system。

3）分类能耗 energy consumption of different sorts。

4）分项能耗 energy consumption of different items。

5）能耗计量装置 metering device of energy consumption。

6）数据采集器data collector。

7）分布式控制系统（DCS） distributed control system。

8） B/S结构 Browser/Server structure。

3 基本规定

3.1 基本功能

能源计量与管理系统应包括数据的采集和存储、建筑物参照模型和能耗计算、能耗数据分析、建筑设备的节能控制和管理、制作能源管理报表等功能。

1）数据内容主要包括：建筑物环境参数、设备运行状态参数、各设备能耗数据等。可根据各建筑物的具体情况可分为系统运行所必须的基础数据和辅助数据（可选数据）。

2）系统通过对采集到的能耗数据进行计算、分析和处理，确定建筑物的能耗状况和设备能耗效率，从而提供建筑物能源管理优化措施。

3）系统能够以表格或图片的形式体现建筑物能源使用情况、设备能耗、设备运行效率、能耗历史曲线等，并自动保存实时监测到的建筑能耗原始数据。

4）系统应将建筑能耗原始数据和分析统计数据自动定时上传到上一级数据中心，或按要求传输任意时段的原始数据或统计数据，接受上级数据中心对能耗监测原始数据及基本统计数据的查询和调阅。

3.2 规定要求

能源计量与管理系统应作为新建建筑设备设施系统的组成部分，列入建设计划，同步设计、建设和验收。既有建筑新增能源计量与管理系统设计施工图应报送施工图审查机构审查。

4 能源计量信息分类及分项

建筑能耗监测信息由建筑基本信息和能耗数据两部分组成。

4.1 建筑基本信息

1）建筑基本信息根据建筑规模、功能和使用特点划分基本项和附加项。

2）基本项为建筑规模和功能等基本情况的数据。各类公共建筑基本项包括建筑名称、建筑地址、建设年代、建筑层数、建筑功能、建筑总面积、节能监测工程验收日期等。

3）附加项为建筑使用特点的基本情况数据。例如办公建筑的办公人员数，医疗卫生建筑的医院等级、类别、就诊人数、床位数等。

4）建筑基本信息可以以表格方式人工录入，具体见《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据采集技术导则》中的《建筑基本情况数据表》。

4.2 能耗数据分类、分项

1）根据建筑用能类别，分类能耗数据采集指标为8项，如表1所示。

表1 建筑用能类别

2）各类能耗数据可按使用性质、收费标准进行分项计量。例如，电量能耗可分为照明插座用电、空调用电、动力用电和特殊用电4个分项。

3）建筑能耗的分类、分项在能耗监测数据中应以编码方式确定，并随建筑物编码后排列。具体规定和排列方式见《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据采集技术导则》中的《能耗数据编码规则》。

5 建筑能源计量管理系统安装配置要求

5.1 一般要求

1）建筑能源计量系统一般由能耗计量装置、数据采集器、网络通信设备和系统分析软硬件构成。大型公共建筑（建筑群或小区）应增加磁盘阵列和备份服务器等存储设备。系统采用两级分布式系统，第一级为采集层，第二级为中央管理站。其中，采集层为工业总线结构，中央管理站为以太网结构。系统建设及设备选型应与具体功能要求相适应，以满足实际应用需求为原则。

2）建筑设备管理系统由现场设备、控制站、通信网络、中央管理工作站、系统软件和应用软件等组成，采用两级分布式系统，第一级为现场控制站，第二级为中央管理站。

3）应满足物业管理需要，实现数据共享，以生成节能及优化管理所需的各种相关信息分析和统计报表。

5.2 设备要求

5.2.1 能耗计量装置

1）具备数据通信功能，并符合行业标准的物理接口和通讯协议。

2）具有断电数据保护功能。当电源停止供电时，所采用的计量表装置能保存所有数据，再次供电后，恢复正常计量功能。

3）能耗计量装置应抗电磁干扰。

4）具体计量装置要求可参见《多功能电度表》（DL/T 614）、《交流电测量设备》（GB/T 17215）、《多功能电表通信规约》（DL/T 645）、《电流互感器》（CB 1208）、《热量表》（CJ 128）、《封闭满管道水流量的测量饮用冷水水表与热水水表》（GB/T 778）。能耗计量装置具有CMC认证标志。同一能源计量系统中采用相同通讯协议的计量装置。

5.2.2 数据采集器

1）支持根据计量系统命令采集和主动定时采集两种模式；支持对各分类能耗、不同品牌的计量装置实行数据采集，以及本地数据传输和远程数据传输。

2）采集的能耗数据加上时间标记,有足够的专用存储空间。

3）具有本地配置和管理功能，支持软件升级功能，能支持接收来自数据中心的查询、校时等命令。

4）严禁在数据采集器上设计后台程序，以免数据采集器受到非法远程控制或私自远传数据包到其他无关服务器。

5）数据采集器的性能和电磁兼容性指标应符合《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统》的要求。

5.2.3 现场仪表

1）具有数据远传功能。

2）具有数据补偿、时间补偿、故障响应、数据修正、数据缓存、数据预处理功能。

5.2.4 现场控制器

1）具有处理、存储、传感信号采集、数字量/模拟量输入输出以及通信能力，支持网络化配置。

2）具有远程编程、检测和管理功能，支持专用软件进行本地和远程参数配置及维护，还应具有可视的故障显示装置。

3）具有总线短路保护、负载过载保护功能。

5.3 能源计量与管理软件系统功能

1）系统能够在线检测系统内各计量装置和传输设备的通信状况，具有故障报警提示功能。

2）管理分析软件应具备能源审计辅助、能耗定额管理、节能专家诊断及能耗评价功能。

3）对以自动方式采集的各分类分项总能耗和单位面积能耗进行逐日、逐月、逐年汇总，并以坐标曲线、柱状图、报表等形式显示、查询和打印。人工方式采集的能耗以月为最小统计时段。

4）应将除水耗量外各分类能耗折算成标准煤量，并得出建筑总能耗的标煤量。能够对各分类分项能耗（标准煤量）和单位面积能耗（标准煤量）进行按月、按年同比或环比分析。

5）系统软件应具有的管理功能（1）应具有用户权限管理、系统日志、系统错误信息、系统操作记录、系统词典解释以及系统参数设置等功能。（2）应具有良好的开放性，即具有符合用户应用需要的后续开发功能，能在基本功能基础上，为用户提供个性化报表与分析模板。（3）先进性。应采用先进的软件技术满足用户需求。随着互联网的快速发展，须采用灵活的软件架构保证软件的易扩展性和易维护性。6）应符合《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统软件开发指导说明书》中对软件功能框架的描述和对软件功能的要求。

6 能源计量与管理软件系统设计

6.1 系统软件的设计

1） 系统软件设计应满足以下要求：

（1）能够进行参数设定和控制操作。

（2）系统能够显示和记录各种测量数据、运行状态、报警等信息。

（3）监测系统的运行情况，将出现异常的设备或服务软件状态信息推送到管理员的计算机消息窗口、邮箱或手机上。

（4）服务器应为客户机提供数据库、采集控制器、传感器和执行器运行过程的数据。

（5）能够对经过数据处理后的分类分项能耗数据进行分析汇总和整合，通过表格或图表方式将能耗数据展示。

（6）能存储各设备性能规格及厂家信息、安装位置与连接关系。

2）当中央管理工作站的服务器和操作分站发生故障或停止工作时，不应影响控制器和现场设备的运行，不应中断控制层和现场网络层通信。

3）系统能支持子系统集成及建设高一级智能化信息共享平台。

4）软件系统应具备访问控制、数据安全控制和网络安全控制功能。

（1）系统应当具有安全而又完备的用户识别功能，针对用户的登录访问进行权限控制。

（2）为确保数据在传输过程中的安全，上传数据包可采用加密方式压缩。加密口令可由上下级数据中心约定。应有数据定期备份和灾难恢复机制，有条件者可实行数据异地备份。

（3）防止攻击者利用网络窃取数据或造成网络瘫痪。

6.2 传输系统的设计

1）系统应包括计量装置至监控室管理服务器之间的信息传输通道、信息传输设备和传输缆线等。

2）系统应采用有线为主、无线为辅的传输方式。根据传输设备技术性能要求采用总线制传输方式、以太网传输方式，或两者混合应用方式。

3）系统性能和技术指标应保证监控室管理服务器与前端采集系统设备之间可靠通信。

4）系统缆线宜单独敷设，也可与其他信息系统缆线合用线管（或线槽）布放。铜质线缆与其他信息系统缆线合用线管（或线槽）宜采用屏蔽型线缆。传输系统缆线宜用金属线管（或金属线槽）防护。凡未使用金属线管（或金属线槽）防护的缆线，应采用低烟无卤型。室外缆线应采用防水型。

5）系统中配置的信息转换、放大等设备应设置在建筑物弱电井（间）内，宜以专用箱体防护。传输设备和计量装置以不间断电源集中供电。

7 能源计量与管理系统的建设、验收及使用

施工、调试及工程检测检验应根据《智能建筑工程施工规范》（GB 50606－2010）、《智能建筑工程质量验收规范》（GB 50339－2013）的相关规定进行。工程完成并验收后移交使用单位。使用单位应安排专职人员操作、管理和维护系统的运行使用。若使用单位不具备系统维护能力，宜委托相关公司或机构进行系统维护。