地铁轨道交通智慧能源管理系统介绍方案

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地铁是大运量的城市轨道交通运输系统，也是耗电量的大户。地铁运营过程中消耗能源的主要形式是 电能。根据对地铁的用电负荷统计分析，能耗主要分布在列车牵引用电和各种动力照明设备用电，如通风空 调、电扶梯、照明、弱电设备等方面。地铁列车牵引用电和各种动力照明用电量比例约各占 50% 。牵 引 供电、通风空调、电扶梯、照明等的能耗占地铁总能耗的 90% 左右，是节能工作的重点。因此应对地 铁中主 要用电设备以及持续性运转的大负荷容量设备加强能源管理和监控，并对采用变频等节能技术措施 的设备 做好经济技术考核和对比分析工作。 能源管理篇 行业分析 分类 用电项目 能耗占比 牵引 牵引耗电 40%~50% 空调与照明 通风空调 25%~35% 照明 8%~12% 90% 动力 电扶梯、电梯 10%~14% 其他 给排水 2%~4% 弱电系统 1%~3% 地铁物业 1%~2% > 地铁能耗数据监测、动态负荷分析、运营能耗标准评估，为节能设计提供参考。 ( 电计量采集分 析 ) > 机电设备全生命周期管理体制，实现轨道交通智慧化运营管理。 ( 对接 BAS 系统和环控系统 ) 2%-4% 1%-3% 1%-2% 8%-12% 10%-14% 40%-50% 25%-35% 能源管理篇 项目调研 经过调研地铁运营过程中主要消耗电能。耗电可以归结为：牵引耗电、空调与照明耗电、动力耗电、其 他耗电四大类。如图一所示： 图 1 地铁各系统耗能分布图 重 点 ： ■ 牵引供 电 ■ 通风空 调 ■ 电扶梯 等 ■照明 ■ 给排水 ■ 弱电系统 ■其他 > 更大的数据容量 建立成都地铁 1# 线、 2# 线、 4# 线全面的地铁智慧能源管理平 台； > 更强大的处理 海量数据实时计算能力，及时处理系统数据； > 更准确的预测能力 通过海量数据的分析，掌握系统变化趋势，提供更准确的系统预测 报 告 ； > 更精细的报告 通过综合数据分析与能源评估，提供更精细的报告； 能源管理篇 解决路线 借助大数据分析来洞察用能趋势，预估用能体量，制定用能规划是能源精细化管理，系统智能运营与维护的 重 要方法。 的用能目标。使能耗管理： ① 变被 动为 主 动 ② 变无 形为有 形 ③ 变经验为 科 学 ④ 变局 部为系 统 通过节能管控、优化调度、挖掘潜力、合理节能，引导地铁能源消费，对建设高效节能地铁智慧能源 管 理系统，实现地铁节能增效，有着非常重要的意义 ! 最终实现节能达到 25% 。 最终目标 让地铁站点管理人员提升能耗管理水平，降低用能成本。实现“安全、可靠、经济、高效、洁净” 以电能为例： 运行 维护 电费 用电 成本 产 品 质量 能源管理篇 最终目标 配电 设施 设备采购 第二节点 项目施工 初步设计 第一节点 深化设计 系统调试 第三节点 项目验收 能源管理篇 项目关键节点 注解 … 以我公司对成都地铁 1# 线、 2# 线、 4# 线整体节能规 划 设计避免出现信息孤岛。 与 3 条地铁沿线整体节能改造建设紧密结合，不胡乱上 马 有序、高效、逐步推进。 分期、分段建设，既降低地铁方资金建设压力， 又 可保护地铁方投资。 切实降低地铁能耗支出，提高能耗费用回收率， 切 实提升能耗管理与决策水平。 概 要… 统筹规划 有序建设 分步实施 注重实效 能源管理篇 建设基本原则 “ 六 化 ” — 能耗数据 化 — 数据可视 化 — 节能指标 化 — 管理动态 化 — 决策科学 化 — 服务人性 化 能耗数据化 在采集数据基础上，通 数据可视化 平台不仅提供管理的功 能，更作为服务平台提供人 性化的能源管理服务； 服务人性化 决策科学化 管理动态化 在数据可视化的基础 上更进一步进行加强管 对能源资源消耗数据进 行采集、使其以数据的形 式展示出来； 能源管理篇 系统功能 过综合计算、对比分析等 方式，从管理角度使数据 更具可视化。 提供节能监管决策数 据的支持，便于领导科 学决策 ； 通过制定合理的节能 指标化体系，实现定额 管理； 节能监管平台 建设目标 理，实现“可预测”的 管 理效果； 节能指标化 各级站台对接及 地图交互展示 业务逻辑层 分 1# 线孵 化园 地铁站数据采集 持色 化功能展示 2 - 么 园 地 铁 站数据采集 数据整合 分层结构图 基本功能展示 各用电分项计量系统 ( 空调、照 明 ) 变配电站监测系统 牵引用电数据采集系统 o±81 2 其他控制对接系统 (BAS/ 环 控 ) 监控地铁及能耗系统采集数据 数据中心流水库 数据入库程序 整理、清洗 数据中心结算库 数据结算程序 中心数据库 数据输出程序 数据整合 数据流程图 各地铁平台对接 地图形交互模块 特色功能模块 基本功能模块 能 耗 数 据 采 集 子 系 统 定制数据上传接口 地图导航 地铁站点地图、地铁站点能耗信息导航。 能耗监测 分项用电的实时集抄和故障告警、仪表状态、电网监测。 能耗统计 年月日数据统计、分类分项数据统计。 能耗公示 站点、人均、面积等总用能信息公示。 能耗报表 按需生成年月日能耗报表、节能统计比较报表。 节能诊断 不同站点用能指标比较分析、重点用能设备分析、线损分析、设备告警等模块。 管理节能 针对地铁站点用能情况，定额管理、定额分析。对接其他设备管理系统集中管理控制。 系统平台 ☑ 成都市 平台功能 功能模块 对各地铁站点地图浏览查询、用能状态、用能结构，以及导航、定位等功能，辅助以图表，直观呈现地 铁站点动态能耗；通过地图导航、定位监测地铁站点，包括地铁站点对应的基本信息、分项能耗、分类 能耗、总能耗、碳排放等展示项。 0 0 00:00 05:00 10:00 15:00 20:00 EHS 德易安成都地铁智慧能源管理系统平 台 舒城县 霍山县 庐江县 麻城市 模城市 莞湖县 郎溪县 繁昌县 · 啊陵市 南陵县 宣 城 市 万 增 o kilornstareg ali 分析中心 i 录入中心 ll 监控配置 统 201/1/6 能 耗 再 生 能 源 公 共 地 铁 1 号 线 地 铁 4 号 线 地铁 2 号线 满川县 山自 平台功能 地图导航 电 ( 千瓦时 ) 水 ( 立方米 ) 787.97 0.00 同比县 61.74 同比→ 0.00 环比息 61.16 环比 0 . 00 地 铁 4 号 线 地 横 2 号 线 用 时 (s):0.546875 当前用户： Admin 2016 年 07 月 16 日 12:53:57 能 耗 年 首 页 在 线 监 测 天长市 定远县 来安县 岳西县 实 时 能 耗 金坛市 滞阳市 宜兴注 和 县 · 马鞍山市 当涂目 - 芜湖市 罗 田县 能 耗趋 势 盒山县 懒 湖市 无为县 碳排放 ( 吨 ) 45.64 同比 57.15 环比 56.70 霍邱县 固始县 仪证市 南京 · 六安市 金商县 · 滁州市 全帽是 · 扬州市 镇江市 · 准南市 长丰县 ◎ 首 页 成 都市 Road Aerial 风 梦 寿 县 立方米 ( 橙色 ) 地 铁 1 号 线 干 瓦 时 ( 蓝 色 ) 一新县 颍上县 肥西县 丹阳市 准滨县 商城目 场 中 通过地铁现有的 BAS 系统环控系统集成数据到地铁智慧能源管理系统平台进行空调温度监测、环境参 数 进行监测、设备运行状态监测、设备故障报警监测、水阀自动调节、设备运行时间累计，从而实现 空调 系统柔性自动节能控制管理。实时 / 定时控制、客流、环境联动控制。 EHS 德易安 成 都 地 铁 智 慧 能 源 管 理 系 统 平 台 能 耗 首 页 地铁 2 号线 × 只阀开度显示 温度设定点 ·c0 监控配置 统 许报 21 能 耗 平台功能 中央空调智能调控 水阀开度显示 水阀开度设定 [ 温 控 器 管 理 1F-1 吊顶空调 1F 热回收机组 1 首 页 成 都 市 地 铁 1 号 线 地 铁 4 号 线 空 调用 电 动 力用 电 特 殊用 电 空 调机组 机组启伟控制 空调末端控制系统通过总线的方式将分布在各个区域的温控器连接到地铁智慧能源管理系统，通过管理 软件可以在监控中心查询设备的各项参数，包括模式、温度、风速、开关状态等，并可以群控或单独操 控每台设备，进行参数修改和设备启停等集中控制，实现了监控中心对现场空调末端设备的有效管理， 解决了 BAS 系统长期以来管理上的一个盲区。 EHS 德易安 成都地铁智慧能源管理系统平台 温控器管理 1F 热回收机组 1 分析中心 2Q 报装 1 再生能源公共 平台功能 空调末端控制 EHS 德 易 安 成 都 ◎ 成都市 出站层照明 故障报警 手自动状态 启停控制 累计运行时间 时间校准 ◎ 停止 有 效 性 时 间 录入中心 统许 Q21 对照明、风机、电梯、给排水等设备进行集中监测管理节能控制，设备运行状态监测、设备故障告警监 测、设备连锁控制、定时模式控制。通过运行时间累计跟设备用电量海量数据进行对比分析，挖掘节 能 空间，从而实现设备节能降耗。 室外景观照明 运行状态 故障报警 手自动状态 启停控制 累计运行时间 h 平台功能 照明控制管理 检票口照明 运行状态 故障报警 手自动状态 启停控制 累计运行时间 管 理 系 统 平 台 2016-7-16 照明定时设置 地 铁 智 慧 能 源 …0…………… … … … 1F 热回收机相 1 h h … … … 0 将分项计量的能耗数据通过曲线图和柱状图相结合的形式展现出来。从图中可直观的看出各地铁站点 分 项能耗的用能趋势和对比效果。除了针对整个成都地铁能耗的总览，还可以对各地铁站点能耗使用 情况 进行查询。 EHS 德易安成都地铁智慧能源管理系统平台 曲建筑能耗分析 × 2014 - 06 - 04 【电 ( 千瓦时 ) 】 建筑能耗分析 建筑能耗趋势分析 建筑能耗对比分析 设备能耗趋势分析 照明插座用电 空调用电 动力用电 特殊用电 Q 计按展 6 ◎ 月 ○ 季 ○ 年 ■ 自 定 义 2 0 1 4 / 6 / 4 … [ 平台功能 能耗监测 在线监测 满足成都地铁对能耗使用进行数据统计和对比的要求。包含了能耗统计和能耗对比 2 个模块。能耗统计可 通 过逐时、逐日、逐月的方式，以列表、趋势图、柱状图和饼图的方式展现。同时可导出查询数据，为后 期做 数据挖掘分析提供支撑。能耗对比包括了月度之间的同比、环比和年度对比。为成都地铁的用能结构 调整和 能耗资源合理配置上提供依据。 建 筑 能 耗 趋 势 分 析 × 建筑能耗对比分析 × 【 选 择 1 : 地 铁 4 号 线 等 2 个 建 筑 】 【 选 择 2 : 地 铁 1 号 线 等 3 个 建 筑 】 2 0 1 4 - 0 6 - 0 4 总电 ( 千瓦时 ) 建筑选择 1 5040 522 95.99 建筑选择 2 5040 522 95.99 汽油 ( 升 ) 照明插座用电 ( 千瓦时 ) 平台功能 能耗统计 EHS 德易安成都地铁智慧能源管理系统平 台 在缕监测 分析中心 建筑能耗分析 建筑能耗趋势分析 建筑能耗对比分析 四 建筑能耗排名分析 建筑能耗指标分析 设备能耗分析 设备能耗趋势分析 10 12 11 13 4 3 录入中心 6 5 2 1 7 满足成都地铁针对分项计量的能耗数据进行统计和排名对比的要求。其目的主要是向公众公示各个地铁站 点 的能耗情况，用能结构，以及地铁站点之间的各项指标排名。公示数据周期可以根据需要设定。 EHS 德易安成都地铁智慧能源管理系统平台 当前用户： Admin 2016 年 07 月 16 日 13:18:45 蹈建筑能耗排名分析 × 【地铁 1 号线等 3 个建筑】 2014-06-04 建能耗分析 建筑能耗总表和分表对比分析 国 建筑能耗排名分析 ☑ 地铁 1 号线 ☑ 地铁 4 号线 ☑ 地铁 2 号线 地长 2 号级 地铁 1 号线 录入中心 i 监控配置 2 2 报 装 / 6 自定义 2014/6/4 … [ 当前 查询 平台功能 能耗公示 通过对能耗监测数据的收集、统计和对比，挖掘节能潜力，最终达到节能的目的。节能潜力模块通过后台数 据的计算分析，首先寻找同类型标杆，以标杆为基准做对比，找出量化的差距，然后深层次的挖掘节能潜力， 把待机能耗 ( 包括空调、照明、插座 ) 统计出来，另外再从更换节能灯具的角度入手，向用户展现监测地铁 站点的用能情况和节能潜力空间，直接向管理人员展示诊断结果，为地铁站点后期做管理节能和技术节能提 供一些数据依据。诊断分析模块中针对单个站点从逐日维度上的切片分析，使用切分对比的方式挖掘潜在的 节能空间，为成都地铁的节能减排工作提供数据参考。 平台功能 节能诊断 EHS 德 易 安 成 都 地 铁 智 慧 能 源 管 理 系 统 平 台 分析中心 建筑能耗趋势分析 二 建筑能耗总表和分表对比分析 建能耗指标分析 设备能耗趋势分析 【地铁 1 号线等 3 个建筑】 2014- 06-04 5040 100% 查 询 非工作时间指标 生效日期 工作日指标 节假日指标 工作时间指标 2015-01-11 10 20 0 E HS 德 易 安 成 都 地 铁 智 慧 能 源 管 理 系 统 平 台 器 当前用 户： Admin 20 16 年 07 月 16 日 13 :2 7: 04 能耗 隼 首页 验能耗指标管理 × 在线监测 2 0 1 4 - 1 2 - 0 1 分析中心 录入中心 能 指 标 管 理 能耗价格管理 3 地铁 2 号线 2014-04-15 10000 2000 0 4 地铁 2 号线 2014-01-01 12000 4000 3 监控配置 统计报表 能耗 再生能源公共 该模块主要包括定额管理、定额分析和待机能耗 3 个内容。定额管理，其目的是为了了解定额在实际能耗 使 用过程中的执行情况和取得的效果，从中找出问题，及时采取措施，进行改进，最终达到合理用能的目 的。 从这个功能模块中可查阅各地铁站点能耗定额，并设定和调整定额量，为成都市地铁提供能耗衡量的 依据， 帮助成都市地铁深入开展能耗定额工作 ( 如：超定额加价等管理措施 ) 。待机能耗：主要是向地铁 管理人员 提供监测地铁站点用能的待机能耗汇总结果，为计算节能潜力提供参考依据。 添加 删除 编辐 能耗类型 0 电 ( 千瓦时 ) 1 电 ( 千瓦时 ) 0 电 ( 千瓦时 ) 4 电 ( 千瓦时 ) 平台功能 管理节能 区城： [ 成 都 市 建筑：地铁 2 号线 能耗类型：电 ( 千瓦时 ) 起 始 日 期 ： <yYyy/M/d> 结 束 日 期 ： 建筑名称 地铁 2 号线 序号 1 地铁 2 号 线 <yyyy/M/ d> 2 2 1 1 - 趋势分析 不同时间范围内地铁站点的能耗值排序显示。帮助地铁管理人员找出能耗最低和最高的设备站点。比较相同 时间范围内不同地铁站点的能耗值，或比较相同地铁站点在不同时间范围内的能耗值。同比环比能耗分析， 完成相关能耗数据对比实现，为能耗趋势发展提供数据指标。 EHS 德易安 成都地铁智慧能源管理系统平台 【 地 铁 1 号 线 等 3 个 建 筑 】 12816 7811.99 95.99 5040 95.99 平台功能 能耗分析中心 建筑能耗