酒店能源监测系统方案.doc

XX酒店
能源在线监测系统方案

2016年3月
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1. 能源在线监测系统概述 3
1.1. 能源在线监测系统背景 3
1.2. 能源在线监测系统建设意义 3
1.3. 支撑节能政策制定 5
2. 现场情况及监测点位设计 7
2.1. XX酒店用能情况 7
2.1.1. 基本情况 7
2.1.2. 存在问题 9
2.2. 监测点位设计 10
3. 能源在线监测系统硬件组成 12
3.1. 整体构架 12
3.2. 采集终端 12
4. 监测系统功能介绍 15
5. 监测系统APP介绍 18
5.1. 能耗信息图表 18
5.2. 对比分析 19
5.3. 报警信息 20
5.4. 增值服务 21
6. 运行保障系统 23
6.1. 技术保障 23
6.2. 免费培训 23
7. 节能改造 23

1. 能源在线监测系统概述
1.1. 能源在线监测系统背景
近年来，随着我国经济的飞速发展，人民生活水平的日益提高。随之而来的是能源消耗的大幅增加。目前我国能源利用率约 36.3%，比发达国家低10%，产品消耗与国际先进水平差距极大，浪费惊人。面对石化能源的不断枯竭以及能源消费的增长，我国能源消耗面临着巨大挑战。
因此近年来，我国也在大力支持节能减排工作，扶持节能技术企业大力发展，并促进 EMC 合同能源管理工作的进行。随着节能减排工作大范围展开，新《节约能源法》出台，节能减排已成为全社会参与的大事。
在我国，酒店能耗长久居高不下，目前我国大多数饭店每年的能耗占其营收的 5％～13％（能源与维修两项费用占总营业收入的 8％～15％，有的甚至更高）。不同酒店之间的能耗相差是也较大。由于酒店面积广、客房内无法控制导致能耗管理不到位。虽然国家也在利用相关行业协会节能办对企业进行引导或管理，但由于技术上没有相应得到跟进与配套，导致大多数酒店能耗问题始终不能很好解决。
我公司顺应节能发展的潮流，响应政府的号召，面向酒店、连锁商业等大型公共建筑机构研发设计出了‘节能大师’能耗数据监测系统，本系统通过采集、存储、统计、分析等多层面应用实现建筑能耗的全过程监控，以实时数据的更新形成数据流，不断在错综复杂的各项用能数据中发现管理节能、改造节能的空间，强化能耗管理手段。

1.2. 支撑节能政策制定
能耗在线监测系统提供了完备的能耗数据信息，为各类节能改造项目提供了数据支持。同时，使得公司管理层制定节能减排政策有理可依、有据可查，为公司主管部门提供直观、简明、快捷的数据信息查询和决策支持服务，逐步实现科学用能、合理用能。

项目建设规范及指导方针
为响应发改委对湖北省节能减排工作的要求，进行能源在线监测系统的建设需遵行一下的规范标准：
《国家机关办公建筑及大型公共建筑分项能耗数据采集技术导则》
《国家机关办公建筑及大型公共建筑分项能耗数据传输技术导则》
《国家机关办公建筑及大型公共建筑数据中心建设与维护技术导则》
《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗动态监测系统建设、验收与运行管理规范》
《国家机关办公建筑及大型公共建筑楼宇分项计量安装技术导则》
《多功能电能表通信规约》DL/T 645-1997
《多功能电能表》DL/T614-1997
《电能计量装置技术管理规程》DL/T 448-2000
《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T 5137-2001
《电能计量装置安装接线规则》DL/T 825-2002
《户用计量仪表数据传输技术条件》CJ/T 188-2004
《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002
《低压配电设计规范》GB50054-95
《电能计量柜基本试验方法》DL/T549-1994
《电能计量柜》GB/T16934-1997
《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB 50168-2006
《建筑电气施工质量验收规范》 GB50303-2002
《绿色饭店国家标准》 GB/T21084-2007
《节能检测技术通则》 GB15316-2009     

1.3. XX酒店用能情况
1.3.1. 基本情况
XX酒店位于XX路，临近XX园区；周围环境优美，交通便利。酒店外形设计独特，共有54间各色套房和精品房。同时，酒店各类设施完备，拥有一个全天候餐厅，和一个法餐厅；还附设酒吧、室外恒温游泳池、室内高尔夫、健身房、泰式SPA等。酒店共有8层，其中地上7层，地下1层。地下1层为办公室、员工食堂等，1楼为大堂、餐厅，2楼为西餐厅，三楼为泳池、高尔夫、健身房和SPA，4-7层为客房。
XX酒店用能主要为天然气和电能、以及中央空调的集中供暖或制冷，其中天然气主要用作锅炉燃烧和厨房生火。以2月份的统计数据为例，每天的能源使用，天燃气约502.78立方，其中锅炉使用463.61立方，厨房使用39.17立方；每天使用电能月2409.59千瓦，主要用作照明和厨房设备用电；天气较冷时，每天使用暖气约8.36兆千瓦。

酒店对各用能设备，24小时派人值守，每天定时进行人工用能数据的抄取，抄取的主要数据为表计的当前示数。酒店工程部共5人，主要负责日常设备运营及维护工作，以及每天的用能统计工作。用能统计工作，只做到了每天的用能统计，并没有做到详细的分项分类统计及相应的指标管理。除此之外，酒店没有其他较为明确的用能管理方案。具体用能情况如下：
电能
酒店共有108个配电柜，主要安装在负一楼总配电间和每层的强电间，分别控制每个区域电源及每个支路的电源。
用能主要能耗结构图如下：
表2-1 XX酒店能耗系统结构图
水能
酒店热水系统使用的是天然气锅炉热水系统。共有2台热水锅炉, 1台蒸汽锅炉，投入使用时间不长，设备较新，安装于锅炉房，蒸汽锅炉功率约360千瓦时，热水锅炉功率约1000千瓦时。热水系统主要给洗衣房、厨房、泳池、客房提供生活用热水。

1.3.2. 存在问题
XX酒店是新建的酒店，投入使用时间较短，电力线路经过合理规划，能源结构比较完善。通过对XX酒店的能耗结构及用能数据进行调查，发现存在如下问题：
1. 由于开张不久，客户入住率不高，公共能源利用率较低，能耗成本占总体成本的

20%以上。
2. 酒店基础能耗成本偏高，造成无人居住时能源的大量浪费。
3. 由于酒店只对总的用能支路安装了电表，其他次级支路并没有计量，用能数据不够完善，酒店具体能源消耗不明确。
4. 酒店的用能数据统计工作，比较粗糙，缺少详细的数据支持，分析出来的数据不够严密。而且，由人工进行的统计分析工作，存在较大误差。
5. 酒店热水系统使用的是燃气锅炉，其单位热水成本较高。
6. 酒店照明使用的是普通灯泡，能耗是LED节能灯的好几倍，由于酒店灯光较多，每天能源相对支出大很多。
1.3.3. 解决办法
针对XX酒店目前的用能状况，我们建议安装监测系统，对酒店用能进行一个实时的监控。通过对XX酒店内各主要用能单位进行分项计量工作，建立能源监测平台，可以明确该酒店每天的总能耗及各类能耗的用量，进而明确能耗的大小关系，分析能耗的用处、用量以及使用习惯等，为提出节能管理方针提供依据，从而实现酒店的节能。具体表现如下：
（1）提供完善全面的能耗数据信息
建立能源在线监测系统可以为酒店管理者提供完整的能耗数据信息，管理者可以通过系统查询到所需时刻、时段的能耗数据，同时软件所带的各类图标分析功能，为管理者提供了详尽的数据统计信息，便于管理者对酒店内生活设备和建筑的用能设备进行后续管理工作。利用数学模型、预测和预警、数据仓库和数据挖掘等理论方法和技术，对有关数据进行深入的加工处理及分析，以提高监控数据的应用水平。
（2）找到管理漏洞或能耗漏洞
用能用电设备成百上千，因此对各个设备的监管必然存在漏洞，通过对用能数据长期不间断的监测，系统就可以找到可能存在的能耗漏洞（如设备长期不关、不正常开启），对相应的不合理用能行为进行监管，可以实现节能效果。

（3）发现系统中某些重点用能设备的故障
某些设备发生故障时，可能并不是不运转，或产生某些异常噪音及异象，而仅仅是其能耗急剧增加、或与其关联的某些设备的能耗急剧增加，工程人员例行维护和巡检工作往往很难发现这些问题。通过能耗监测，我们可以很轻易的找到这些故障设备能耗的异变，进而发现其故障，进行检修，避免了因设备故障而造成能耗增加的可能。
（4）优化系统运行策略
通过挖掘各用能子系统不同时间段的能效指标，可以较容易的发现运行策略存在的问题，长期不断地为物业管理人员提供合理的运行调节建议，进而达到降低能耗的目的。
（5）找到最佳的改造方向
节能改造的建筑物种类较多，从传统的办公建筑、学校、医院到酒店、工厂建筑，各类建筑的节能改造措施存在着异同，既不能一概而论，又不能否定期共有的节能措施。因此，对不同种类的建筑物需要制定符合建筑物用能习惯的专有节能改造方案，而通过对建筑物长期的分项能耗数据的分析，可以提出几套合理规范的节能方案，让节能改造从一个更加科学化，数据化的起点开始，也使业主找到最合理的改造方向，估算改造潜力、节能预期及回收年限，谨慎合理地使用每一笔投资。
（6）节省人力成本
监测系统，采用的是远传智能电表，所有采集到的数据都是通过传输网络，自动上传到服务器，并在服务器端进行数据的汇总、分析、处理。中间无需人工抄表，人工运算。这样大大的减少了工作量，可以为酒店节省相当一部分人工成本。同时，我们可以根据需要，为部分电路装上带有智能控制的电表，管理者可以通过手机或PC端，远程对电路进行通断控制，不需要跑到现场进行人工操作，这样极大节省了来回的时间。

2. 监测方案设计
2.1. 点位设计
根据XX酒店的基本情况，我们做出如下的点位方案设计：
在原有线路上设置28个监测点，主要监测总电源、部分区域电源、照明、水泵等。该点位设计包含了整个能耗结构中所有的主电力线。详细信息见表2-1 支路计量信息表。
楼层
配电柜
支路编号
计量支路名称
表具
负一楼

1
总开关
三相
WP6（CAP1）
2
2层洗碗间内冷库电
三相
WP7
3
2F厨房动力
三相
WP8
4
厨房重要动力
三相
D-1WP7
5
热力电交换站
三相
WP2
6
普通电梯
三相
WP3R
7
普通电梯
三相
D-1WP9
8
洗衣房动力
三相
D-WP11
9
5-8楼照明
三相

10
一层洗碗间
三相

11
生活泵
三相
D-1WP2R
12
排污泵
三相
PW11
13
三楼照明
三相
WA1
14
空调末端
三相
D-1WA1
15
空调末端
三相

16
锅炉
三相

17
总开关
三相

18
监控室
三相
D-1WL2
19
地下室照明
三相
D-1WL5R
20
弱电机房
三相
D-WA3
21
酒店冷冻站（空调主机）
三相
WL1
22
一二层照明
三相
D-1WL3
23
地下室照明
三相
WP2R
24
普通电梯
三相

25
生活泵
三相
WP5
26
1F厨房动力
三相
WP8
27
厨房重要动力
三相
D1-WP8
28
—1F厨房动力
三相
表2-1 支路计量信息表

2.2. 设计原则
XX酒店配电柜较多，如果对所有的电柜及支路进行监测，成本太大。为了在较低的成本下监测更多的数据，我们计划对酒店的电能进行分区域的计量，按照酒店配电柜的用途，对比较重要的配电支路进行整体计量。
同时，为了降低成本，在已有电表的基础上，尽量做到把现有的电表纳入我们的系统。
通过对以上监测点的用能监测，我们可以分析得出每个区域的用能情况。通过监测数据，结合现场设备使用情况，我们可以知道所有电力的使用及消耗情况，便于查找出电力损耗的原因。同时，在经过一段时间的计量之后，我们可以对用能异常的支路或区域，进行更细致的监测。通过能耗使用情况，我们可以结合单位的实际情况，针对性的进行用能管理，减少用能浪费。
后期可以根据客户的需求添加监测支路，细分到每个支路的监测。详细支路信息见附件支路详细信息表。
3. 能源在线监测系统硬件组成
3.1. 整体构架

图3-1 能源在线监测计量方案整体架构

本系统由数据采集、传输层，和服务器分析层及应用展示层组成。
数据采集层包括数字式水、电、气计量器具或其他传感器，串口服务器及数据加密盒子组成。数字计量器具收集用户水、电、气能耗数据及温湿度等信息，通过数据加密盒子加密，将信息打包后通过串口服务器发送至服务器分析层。
服务器分析层将现场采集来的数据进行解析，通过实时运算计算出能耗汇总数据，分项数据与能耗占比等。
应用展示层是面向用户的终端，它由 web 端和 app 端构成，用户根据条件和需要，可自由选择平台登录系统，查看能耗数据、分项计量数据、能耗结构等信息。
3.2. 采集终端
根据建筑物内能耗类型，本系统末端计量设备为智能电力测量仪表和电子式远程传输水表。其中电表使用的是上海纳宇电气的DDS8001型单相表和DTS8003型三相表，具体参数如下：
DDS8001型单相表
l u 电压：220V
l u 电流：5(80)A
l u 起动电流：0.4%Ib
l u 准确度等级：1级
l u 潜动：电路不施加任何电流，电压为115%额定电压Un时，输出不大于一个脉冲
l u 频率范围：50Hz
l u 电能显示模式：液晶显示器6+2（7+1） = 999999.99（9999999.9）kWh
l u 脉冲：脉冲常数：1000imp/kWh；脉冲宽度：80ms；极限值：最大60VDC

，最大50mA
l u 功率消耗：≤2W和10VA
l u 工作环境：-10℃～45℃ ,年平均相对湿度不超过75%
DTS8003型三相表（互感式）
l 电 压：3×220/380V
l 电 流：3×1.5(6)A
l 起动电流：0.2%In
l 准确度等级：1 级
l 频率范围：50Hz
l 电能显示模式： 6+2（7+1）= 999999.99（9999999.9）kWh
l 功率消耗：≤2W 和10VA
l 工作环境：-10℃～45℃ ,年平均相对湿度不超过75%
l 潜 动：电路不施加任何电流，电压为115%额定电压Un 时，此时电路输出不大于一个脉冲
l 脉 冲：脉冲常数：12000imp/kWh；脉冲宽度：80ms；极限值：最大60VDC，最大50mA
数据采集器
本系统的数据采集器，使用的是串口服务器和采集器。采集器参数如下：
l 输入电压：9—30V 输出电压：5V
l 采集频率：1min/轮
l 通信接口：RS485 接口、DTL645 接口、T188接口、LAN 接口、GPRS模块和WIFI模块可选配
l 采集模块：ARM的Cortex-M4内核

l 功能：身份验证、数据加密、断线重连、动态域名解析等

4. 监测系统功能介绍
能源监测总体功能如下图所示：

图4-1 能源监测系统功能
本监测系统可覆盖建筑内所有配电支路，消防系统等。通过分户计量与分项计量的原则细分能耗支路并实现远程智能控制。软件层面支持统计分析，能耗排名，异常预警等功能。并提供能耗分析及节能改造等增值服务。具体要点如下：
远程抄表：系统采取15分钟乃至更高的采集频率实时读取所有能耗支路与设备的用能状况。做到远程一键抄表，无需传统方式依赖工程部巡检抄表，节省大量时间，人力成本。
智能控制：通过RS485通信协议使电表接入监测系统，能够实现远程控制、智能控制的便捷功能，用户可设定电表限流。如：对分户的电表进行限流控制，监测系统实时采集数据，当办公区域或宿舍使用大功率电器导致用电超过设定值时，监测系统可以发送控制命令使电表‘跳闸’，切断电源，防止意外发生。而过后可采用自动恢复或人工远程手动恢复或现场恢复等多种措施。使能耗的控制更加高效。同时可集成预付费系统，实现宿舍电费网络支付，智能送、断电。

统计分析：通过现场采集设备收集的能耗数据，在系统内计算，汇总。用户可自由设置电的价格，系统会根据单价汇总计算，每日的计算结果都会展示在软件首页。并通过‘能耗分析’模块，可查询分析本项目任意时段内监测到的能耗数据或单项支路能耗数据以及能耗占比情况。可轻松便捷地分析总体用能状况。无需采用传统的抄表+手工计算分析方法。

图4-2 支路能耗分析
报表打印：为了便于数据管理，增强扩展性。本系统在所有能耗分析界面下都提供有导出报表服务，能够导出当前页面下展示的内容。导出内容包括能耗数据，建筑信息，时间范围等。

图4-3 时间能耗对比
能耗排名：针对建筑内不同区域的电能耗，可进行综合对比评估，通过总能耗，单位面积能耗，建筑面积等因素对所有建筑进行排名评比，对比能耗利用率。针对分时电价，可以根据能耗排名分析结果，将能耗高且不要求时限的设备在低电价时运行。

图4-4 能耗排名
异常预警：预警系统分为‘故障预警’及‘能耗预警’，监测系统在每次采集数据都会进行自检，分析系统内及配电网络故障，并推送至软件和手机客户端，督促管理人员及时处理。同时系统支持能耗异常诊断功能，管理人员只需根据时段和配电支路设置相应的阈值，在能耗超出后将会发出报警，并推送至手机客户端。

图4-5异常预警
数据分析：能耗数据分析是我们提供的线下服务，通过审核统计每一个用能设备及工作状况，并与长期监测积累的数据信息相结合，根据用户实际情况做针对性的能耗分析，寻找用户用能规律，发现使用漏洞，并提出节能措施。对于一些通用性高耗能设备如空调，泵，电梯等，我们还会进行深入研究，计算其工作效率与设备损耗以及电力能效。为用户提供全面的解决方案。

图4-6 中央空调能效分析
节能改造： 针对一些高耗能设备及设计不合理的地方，我们会根据用户需求与设备的能耗现状综合考虑，对必要的地方进行改造设计，制作节能改造方案。改造方案包括当前能耗指标，说明异常因素及改造原由，估算改造造价并分析节能效果，根据节能效果计算投资回收周期供用户参考。并帮助用户对接专业节能改造公司进行施工改造。
5. 监测系统APP介绍
能源监测系统APP有Android和IOS版本，管理者通过移动设备可以随时随地查看能源消耗和经营状况，通过查看实时能耗、能耗报表、能耗预警等遥控公司能源管理，达到高效管理和节能的目的。
5.1. 能耗信息图表
APP首页实时显示当天的能耗曲线以及能耗占比，显示本月的能耗值，以及与上月能耗值的同比。可以实时查询任意时间的能耗数据。

图5-1 APP能耗数据信息图
5.2. 对比分析
APP可以查看数据的时间对比，历史对比和行业对比。时间对比：通过APP，我们可以选择同一个支路，不同时间段的用电数据做对比；历史对比：我们可以通过APP查看某一支路与其选定的历史时段的用能数据，并进行对比；行业对比：我们可以选择与其他行业的类似支路进行数据比较。
5.3. 报警信息
分为能耗报警和设备报警，能耗报警为超出管理员设置的能耗预警值，设备报警为设备出现异常的报警，并及时推送，以便管理人员能及时发现问题并解决问题。

图5-2 APP报警信息图
5.4. 增值服务
可以通过APP购买我公司提供的一些增值服务，了解我公司提供的一些其他业务。同时，我公司将逐步在APP上开放通讯平台，以供各企业相互联系，交换节能心得。

图5-3 APP增值服务及其他业务图

6. 运行保障系统
6.1. 技术保障
由拥有专业的技术知识以及丰富的项目实施和维护经验的软/硬件研发工程师和弱电专业技术人员组成售后服务技术小组，提供整个项目实施后的系统维护、故障问题解决等售后服务，以保障能耗监测系统的正常运行。
6.2. 免费培训
能耗监测系统安装完成后，组织工作人员了解能源在线监测系统的基本原理并且掌握该系统的操作、日常测试、简单故障排除；使非专业人员掌握系统的使用、操作及简单维护；技术人员正确使用所提供的系统专业检测、维修设备及工具。
培训后针对系统建成后系统中出现的问题，用户可以做出合理的分析与判断，并把这些问题准确地反馈给技术小组，有利于对系统的维护，为系统的正常运行提供了良好的保障，实现了系统维护工作的互动。通过培训，使用户具备对系统功能的简单扩展能力，这样有利于系统的有效利用和进一步扩展。
7. 节能改造
节能可以从两个角度进行开展，即管理节能和技术节能，管理是核心、技术是手段。只有有效地把节能的管理工作做好，把能耗的账算清楚，才能找到节能的方向，从而有目的性地应用先进的节能技术、实施节能改造。
对XX酒店进行一段时间的监测后，根据监测结果和现场状况，技术部和工程部会出具一份分析诊断报告，并提出节能改造可行性方案，为下一步的节能改造做好准备工作。

（注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）