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探讨关于能耗管理系统的设计与解决方案 摘要：阐述能耗管理平台系统中的数据中心、通信层、设备配置、系统软件设计，实现数据采集、基于GIS的能耗总揽、能耗分类统计分析、事件与告警信息管理、实时数据的存储、历史数据记录、监管平台安全的功能。 关键词：能耗管理，数据中心，能耗分类统计，事件与告警 0引言 能耗管理已经成为商业综合体各项管理过程中重要的措施之一，如何有效地对提供的能源进行监控，进而对采集的能源数据进行分析，然后制定出管理部门所需的各级报表，从而在能源消耗以及管理上提出改进计划已成为现阶段各商业综合体管理企业能源管理所面临的主要问题。建立以数据为基础的能耗监管平台，动态掌握企业的用能状况，建立科学的能耗模型，为推进节约型企业建设、实现企业节能减耗目标已大势所趋。本文以2020年底参建山东济南齐鲁之门A2A3商业综合体项目为例，项目是由绿地集团投资，总建筑面积22.88万m2，含商业、办公写字楼、酒店、公寓等形成的多业态的综合体，项目通过采用能耗管理系统，在节能减排方面取得了较好的成效。 1能耗管理系统的特点 作为商业综合体而言，能耗管理平台建设的目标是实现能耗数据化、管理动态化、数据可视化、节能指标化。为建筑节能节水政策和适应的建筑节能、节水技术方案，提高建筑物的资源能源利用效率。根据平台设计原则和目标，基于“集中管理，分布采集”的思想，系统构架基于企业智能化设备管理网络，减少系统建设成本。以企业以太网为主要媒介，分部门、对企业主要用能建筑、用能设施实施动态监测，构建可靠性强、效率高、共享度高的企业能耗数据库，建立能耗监测、统计平台，为企业设施节能对策提供决策支撑。 2 能耗管理平台的系统设计 能耗管理平台设有数据中心，负责数据收集、整理、加工供节能监管软件使用；设有现场数据网关，负责数据采集并提供给数据中心；数据网关和数据中心的联系依靠局域网完成。网络结构见图1。 图1能耗管理平台网络结构图 2.1 能耗管理平台的数据中心 数据中心结构。商业综合体的数据中心设在A座一楼，其主要设备包括：一台工作站主机、预留有接口并可扩展维护工作站，一台UPS备用电源、一台智能化核心交换机和一台打印机。工作站主机将商业综合体内所有的水、电的数据采集、进行数据加工，存入历史数据库建库；工作站可作为管理人员的人机接口，供管理人员实时掌握能耗的动态信息，并且通过能耗管理平台的各种能耗数据统计和分析功能，使得管理人员能及时发现各种能耗的异常状况，及时处理，减少能源消耗，达到节能监管的目的。 能耗管理平台通过一段时间对各类数据的采集，可以对本商业综合体内的水、电情况做出统计报表，通过对区域内设备的横向和纵向比对，可对建立本监管区域内各类型的单位能耗参考值，通过参考值可对本区域内的能耗大户进行有针对性的分析，从而为节能提供参考依据。同时将此参考值与其他建筑的能耗值做比对，也可实现同行业的比对，为今后的节能监管提供依据。能耗管理平台软件具备系统设备组态、数据通信处理、人机界面监控、远程操作、各类事件报警、实时及历史数据库建库及存储功能。 2.1.1通信层结构 通信层由数据网关、以太网交换机组成；支持TCP/IP、现场总线、Profibus-DP、MODBUS、DNP、IEC870-5、IEC61850、DLT645-1997等国际国内常见的设备规约，使商业综合体内的各种能源计量设备可以方便地直接接入系统。 监管平台使用商业综合体内智能化设备专网，供工作站主机、通信管理机（数据网关）等设备使用，确保能耗管理平台的数据安全性。 2.1.2现场仪表层构成 商业综合体的现场仪表层设备包括电能数据的计量仪表，建筑内分项电能的计量仪表，各级水表等能耗计量设备。 2.2能耗管理平台的通信层 商业综合体现场各种计量装置采用RS485总线通信，RS485总线采用屏蔽双绞线，现场计量仪表与数据网关之间采用屏蔽双绞线。屏蔽双绞线内部两芯采用双绞的方式，降低了RS485的传输损耗，再加上双绞线外一层铜丝屏蔽网，减少了外界干扰方面，通信效果较好。数据网关至数据服务器通过TCP/IP的智能化专网连接，所有的数据网关以就近的原则接入智能化设备专网，采用网线直连的方式，所有数据通过网络传输到数据服务器；工作站主机也通过网络与数据服务器相连。整个管理平台由数据中心、通信管理层和现场仪表层构成。 2.3系统设备配置 数据中心主要硬件配置：监控主站、UPS电源、打印机；系统软件配置：系统软件、数据库软件、能耗管理平台、其他工具软件；通信及现场智能仪表设备配置：包括智能化专网交换机及数据网关，智能化专网交换机配置KIEN3016非网管形以太网交换机，能适应较复杂的工作环境，具有16个电口，可保证通信的稳定可靠；数据网关，具有以下特点：采用ARM9平台，嵌入式LINUX操作系统，性能稳定可靠；