能源管理平台解决方案

****国际机场

能源管理平台解决方案

目录

1.工程概况 (2)

2.建设背景 (3)

1.1挑战 (4)

1.2需求分析 (5)

3.解决方案概述 (6)

4.系统架构 (9)

4.1能源管理系统主站 (9)

4.2通讯网络 (9)

4.3测控层硬件设备 (9)

5.技术特点 (11)

5.1能源管理可视化 (11)

5.2用能分析图形化 (12)

5.3智能数据统计分析 (13)

5.4管理规范化 (16)

5.5支持多种数据源 (16)

5.6能源系统云服务 (16)

6.应用场景 (17)

6.1能源购进 (17)

6.2能源消耗 (17)

6.3能源转供 (17)

6.4能源运行 (17)

7.计量点设置 (18)

7.1电计量点 (18)

7.235KV变电站计量点设置 (18)

7.3试点变电站（1#变电站）计量点设置 (20)

7.4水计量点设置 (21)

7.5热计量点设置 (23)

8.系统配置及预算 (24)

9.结语 (30)

1.工程概况

**国际机场位于*市东南方向，距*市？km，始建于？年，曾于？年进行过扩建。经过扩建后航站楼面积为？万平方米，跑道及滑行道延长至？米，并加宽跑道及滑行道道肩，飞行区等级由？升格为？级，可满足当前最大机型A380等飞机的备降要求，为国内干线机场及首都国际机场的备降场。

经中国民用航空总局批准，“**机场”更名为“**国际机场”。机场已开通航线*多条，通达国内外60多个城市，保障机型近20种。

2.建设背景

节能减排已经被全社会普遍关注。就民航业而言，民航总局明确要求，到2020年我国民航单位产出能耗和排放要比2005年下降22%，达到航空发达国家水平。

目前，机场能耗占民航业能耗的3%。其中，供暖、制冷、照明又占了机场能耗的70%。

在这一背景下，****国际机场的能源管理也提上日程。如何降低运营成本，在保持优质服务水平的基础上减少能源消耗，将耗能大户变为节能大户，树立良好的社会形象，为社会节能减排做贡献，也成为****国际机场运营管理的关注焦点之一。

****国际机场设有飞行区、航站区、办公生活区、塔台和通讯导航站、气象观测站、供油站、机务维修区、消防应急等区域设施，其面积大，分布广，负荷密集，供电容量大，不仅对于系统的安全性和可靠性要求极高，而且航空级的设施水平和服务水平也决定了机场对管理水平的高度要求。

**国际机场对于能源管理的需求主要包括：

1)持续安全可靠运行。由于机场交通枢纽有大量的人群聚集，为确保人员和设备的安全，对设施的照明、通风、航班的通讯导航等系统的持续可靠运行提出了极高的要求。而且机场功能决定了其站房和相关设施必须长时间持续稳定运行，以便确保设施的高利用率，从而也要求能源管理系统持续可靠地运行。

2)实现能源成本管控。由于机场航空级的设施水平和一系列人性化的体验要求，空调、照明通风的能耗必然很大，因此需要对能耗进行分类监测和统计，找出无效能耗，针对实际客流变化进行合理调控，以降低整体运营能耗。

3)降低运营管理强度。对于规模大、设施分布广、客流密度高的****

国际机场，其日常运营的管理强度极大，仅仅靠传统的管理模式无法满足正常功能和可靠性保障的要求，必须借助现代自动化技术手段以降低传统的人工管理强度。

1.1挑战

由于机场每天有大量的人员和货物周转，空调，照明，保洁，货物传输都要耗费大量的能源。

考虑到以上的情况，建立一套有效的自动化能源数据获取系统，对能源供应进行监测，以便企业实时掌握能源状况，为实现能源自动化调控打下坚实的数据基础，同时方便企业的计量和成本核算工作，实现能源资源精细化管理的目标迫在眉睫。能源数据具有标准化、专业化、科学化、时效性强的特点，采集难度较高。同时，考虑到能源数据对于企业决策的重要意义，以及能源本身具备危险性的特点，需要对企业建立的能源数据获取系统提出更高的要求。

除了对机场能源管理系统的功能性需求，该项目的关键挑战在于：控制子系统较多，而且控制单元品牌杂，给基础数据的收集带来了很大的困难；其次，在没有能源管理系统之前，用户对能源表具的管理比较困难；其三，机场对安全的重视导致工期延长，需要高效的项目执行过程。

要实现这一目标，无疑首先需要一整套稳定成熟、易于扩展、灵活开放、维护方便的能源管理解决方案，满足机场各个功能模块需求。针对上面的关键挑战，还需要工程方大量的调研和测试以设计出标准的数据采集方案，帮助客户完成统一的表具编码规则标准和表具基本信息标准等等。

此外，作为一项系统工程，一个具备丰富的行业知识和工程实施经验的工程团队尤为重要，这一团队必须深谙如何采用适当的技术、产品和系统架构来满足需求，并高效有备地进行客户沟通协调。

总体而言，节能监管平台建设的方法是通过信息与资源的共享，监管整个机场的水，电，蒸汽和燃料的供给和使用情况，通过对能源数据进行采集、加工、分析，处理以实现对能源设备、能源实绩、能源计划、能源平衡、能源KPI考核、能源预测等方面的实时管理和优化，提高能源使用效率。同时，可接入企业生产、安全、环保等数据，真正实现企业能源的集中调度和管理。

节能监管平台以机场的业务为依托，以能源消耗的可视化在线监控为主要基础，融合SCADA等其他系统、能源负荷预测、能源供需平衡分析、能耗计划等技术，适用于企业能源消耗的可视化在线监控、能效分析系统平台。

节能监管平台以我国现行相关大型公共建筑能耗管理为参照，可将机场的能源使用状况数据纳入一个统一的高效平台中。该平台除了信息管理系统所具有的基本功能外，还根据机场特点定制开发功能，消除信息孤岛和繁琐的人工操作，实现“资源共享、效率倍增”。该平台既可为机场能源管理部门提供有力的工作工具，也为政府主管部门决策提供准确的数据资料，同时，还可作为机场能耗管理提供数据挖掘和数据分析等，为开展节能诊断、节能评估，制定节能改造实施方案提供指导。

藉由节能监管平台，****国际机场，可监测范围的大型建筑主要包括新旧航站楼，动力区等，涉及的机场主要用能类别包括电力、水、热力、天然气等等，涵盖行李系统、捷运系统、扶梯步道、航显系统、照明系统、消防水电伴热、办公设备、信息机房、桥载系统、高杆灯等终端用电系统等。节能监管平台以数据分析、采集为基础，为机场提供整体能源控制系统的解决方案。在节能监管平台上，能源管理系统将由各方追求自己合适的组合，上升为追求大系统最优化的组合。

1.2需求分析

****国际机场设有飞行区、航站区、动力区、塔台、货场等区域设施，其面积大，分布广，负荷密集，供电容量大，不仅对于系统的安全行和可靠性要求极高，而且航空级的设施水平和服务水平也决定了机场对管理水平的高度要求。对于能源管理的需求主要体现在：

持续安全可靠运行

由于机场交通枢纽有大量的人群聚集，为确保人员和设备的安全，对设施的照明、通风、航班的通讯导航等系统的持续可靠运行提出了极高的要求。而且机场功能决定了其站房和相关设施必须长时间持续稳定运行，以便确保设施的高利用率，从而也要求能源管理系统持续可靠地运行。

实现能源成本管控

由于机场航空级的设施水平和一系列人性化的体验要求，空调、照明通风的能耗必然很大，因此需要对能耗进行分类监测和统计，找出无效能耗，针对实际客流变化进行合理调控，以降低整体运营能耗。

降低运营管理强度

对于规模大、设施分布广、客流密度高的****国际机场，其日常运营的管理强度极大，仅仅靠传统的管理模式无法满足正常功能和可靠性保障的要求，必须借助现代自动化技术手段以降低传统的人工管理强度。

提高管理水平

机场枢纽交通代表着国家航空领域的建设水平，要求其设施管理水平也要有相应的提升，以便充分发挥设施的功能，体现其优越的行业地位。

3.解决方案概述

从机场能源管理整体高度进行考虑，为****机场能源管理提出“能耗监管、技术节能、管理节能”三位一体的智能机场节能体系：

能耗监管是整个节能体系的先导与依据，通过能耗监管，一方面可以发现机场节能潜力所在，为技术节能、管理节能提供依据；另一方面可以为节能技术、节能管理的效果进行评估。主要包括电能计量系统、给水管网监测系统等两大子系统，以及智能能耗分析系统、互动信息平台、能源审计系统三大高级应用

系统。

技术节能(或称效率节能)，就是通过技术改造对有节能潜力的环节进行技术创新，应用最新环保技术、充分利用可再生资源，降低单位能耗、减少碳排放。由于历史原因，机场内建筑用途包括各类商户、货运公司等，用途复杂，我们针对不同建筑用途及使用特点分类采取节能措施。

管理节能是指利用管理学知识，辅以技术、经济等手段进行科学的计划、组织、协调和监督等手段，使有限的能源得到经济、合理、有效的使用，以实现高校经济效益、环境效益和社会效益的全提高。节能归根结底还是以人为主体，只有发挥了主体能动性，才能将节能落到实处。

“三位一体”节约型机场建设

全时动态能源管理平台采用分层分布式体系结构，利用现代测量控制技术和数据处理与通讯技术，通过国际标准的通讯串口和无线通讯网，在经济合理的成本下实现对用户端包括电源进线到终端用电设备在内的全部配电用电系统、供水等能源设施的管理控制。系统可以实现能耗数据的实时分类采集，能耗状况在线监测和趋势分析管理，能耗成本分摊等。在保障供电安全可靠的同时，实现设施和设备整体能耗状况管理自动化，为设施和设备的节能管理和改造提供依据，配合相应的管理节能手段，消除无效能耗，降低整体能耗，达到设施和设备节能减排的目标。还能方便地与其他系统进行数据共享，提高管理水平。

主要涵盖如下几个方面：

1)完善能源信息的采集、存储、管理和能源的有效利用

系统对能源数据进行分析、处理和加工，能源调度人员和专业能源管理人员就能实时掌握系统状态，经过系统的合理调整，确保系统运行在最佳状态。

2)实现机场分区、分类、分户能耗计量统计分析

**机场用能情况复杂，包括变电站、配电室、电站外围、航空公司、机场宾馆、机场食堂、驻机场商户等。本系统首先对机场能源（水、电）实现分类计量，再次实现机场个区域的分区计量，进而实现驻机场商户、各航空公司等分户计量功能。

机场管理单位通过本系统能够清晰查看机场各单位用能情况，形成机场专用统计分析报表。

3)减少能源系统运行成本，提高劳动生产率

能源管理系统的建设，对能源管理体制的改革将发挥重要作用。其基本目标之一是可以实现简化能源运行管理，减少日常管理的人力投入，节约人力资源成本，提高劳动生产率。

4.系统架构

整体系统采用分层分布式体系结构，由中央监控室主站系统、通讯网络、测控层硬件设备三部分组成。

4.1能源管理系统主站

监控主站设在中央监控室内,主站系统设备包括系统服务器、操作站、报表打印机、UPS 等。

能源管理系统主站采用B/S架构设计，**机场用户可通过Internet网，使用浏览器即可查看能耗情况。

数据采集周期支持5min~60min可设置，根据本项目实际情况，采集周期可设置为15分钟。

4.2通讯网络

考虑到庞大的设施体系管理运行便利需要，系统可按照实际情况采用APN 通讯网络，实现能耗数据与主站可靠、安全通讯。

4.3测控层硬件设备

测控设备分布于能源系统底层各负载处，主要包括电力能耗与能效采集单元、水量采集单元两类。

智能电力能耗与能效监测采集单元采用具有缓存功能的数据采集器，数据采集器与计量表具之间通过可靠的RS485通讯线连接，保证环境多适应性和大量数据的实时采集、断点续传。

RS485RS485

电表

5.技术特点

5.1能源管理可视化

提供图形化的台帐管理，方便台帐管理人员查看设备的安装位置以及连接关系，以便能够快速掌握台帐数据以及设备布局，降低工作量，提高工作效率。提供可绘制的监视工具，改善监视图不易改变的问题，可随着工艺变化而及时变化，降低管理成本。

配电系统安装远传智能终端，用于精细计量，实时采集三相电流、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、总谐波含量功能等各项参数，监测变电所、配电室、箱变等的运行状态。通过配电系统图可以实时监测配电系统各建筑能耗值，可以方便的实时了解各建筑物能耗及电能质量情况。点击各建筑物，可以实时看到采集到的电压、电流、功率等相关信息。

5.2用能分析图形化

提供多种多样的图形分析，以便能够直观的反应数据内容，无需从大量报表中数据中找出问题点，可提高管理人员决策效率。

5.3智能数据统计分析

提供智能的数据统计分析，无需人员干预，机场能源管理部门只需按周期提供系统所需数据，其可通过人工抄表，也可通过自动化采集，即可自动进行统计分析，形成管理人员所需要的数据报表以及分析图表，从而减少工作人员数据统计分析的工作强度，提高工作效率，降低人力成本。

用电实时监测

支路用电曲线查询

支路用电原始表码查询

分项用电查询

在此页面用户可以将当前某一分项的用电量与上周同期，上月同期或任意时间同期的用电量进行比较。

分项用电同比分析

5.4管理规范化

提供统一的管理平台，严格遵守工作流程，使管理更加规范化，流程化，责任、分工更加明确，提高管理效率，降低管理成本。

5.5支持多种数据源

提供多样化的数据采集模式，支持多种数据源，降低在实施系统时需要集成多个厂家采集设备或不同的系统数据所带来的风险，只需要进行配置即可实现数据采集。降低建设风险以及可能需要改换采集设备所带来的资金成本。

5.6能源系统云服务

云服务管理能够为企业带来统一高效的管理，其具有以下几个特点：

1)低成本高质量的使用先进软件

项目实施成本低：服务器及基础软件

运维成本低

问题响应快速

2)多租户模式

客户现场采集器硬件通过无线或有线上传至云服务

客户登录云服务只能操作自己企业的数据

6.应用场景

6.1能源购进

在机场建设能源管理平台，可让机场领导对机场每日的能源购进与消耗状况有直观准确的了解，能够根据能源运行状况及时做出指示，提高能源运行效率。对机场能源管理人员来讲，通过能源管理系统可及时调配能源，达到能源合理利用的目的。

6.2能源消耗

能源管理人员每月需要进行人工抄表，将抄回的数据进行人工统计分析，工作难度、强度都相当大，且频繁发生抄回或者统计错误，统计分析完成之后再进行数据校验、核对。给能源管理工作带来极大困难，数据时效性差，不能及时反映问题所在。并且对于驻场用户的用能如果抄错还可能发生纠纷。

6.3能源转供

通过能源管理平台能够快速直观的了解驻场单位的能源使用状况，生成能源账单，降低能源管理人员工作量，提高工作效率。建设能源管理平台可为驻场用户提供单独账号和登陆页面，用户可直接登陆系统查看账单，简化工作流程，节省工作量，降低管理成本。

同时通过对驻场单位用能情况的及时掌握，可有效避免能源偷用行为，为机场节约能源成本。

6.4能源运行

水环网因为使用年限过久可能会造成跑冒滴漏，而水网一般是在地下，不易被发现，以往是每月统计一次数据，可能要到月底统计时才会发现而去检修，造成水的大量浪费，以及客户计费不准确，可能产生纠纷。建设能源管理平台则可及时掌握这些能源运行中的情况，及时发现并解决问题。通过集中监控可降低能源监控工作强度，减少监控人员配置，为企业节约人力成本。

能源运行过程中不可避免的会产生能源维修，通过建设能源管理平台，可制定巡检计划，按时巡检将巡检过程中发生的问题及时上报，同时驻场用户也可进行维修上报，维修管理人员则可根据严重性进行维修登记和安排。如果是能源用

户的维修，还可以对其进行电话回访，及时掌握维修情况已经维修满意度，提高客户满意度。

机场的能源运行与客流量和天气有着密切的关系，通过建设能源管理平台，可将客流量、天气、能源消耗等数据进行分析，发现客流量和天气对能源使用的影响，提前进行能源计划运行和调度工作。

典型节能监管平台监控应用如下图所示：

7.计量点设置

7.1电计量点

**机场有1个35kV变电站，共46条10kV出线供给多个配电室（低压变电站）。本期项目对35kV变电站出线以及一个试点变电站进行用电量的远程采集、实时监测。

7.2 35KV变电站计量点设置