1 范围
本标准适用于新工厂能源管理系统设计、安装调试、验收，确保系统功能及设备选型满足用户使用需求，安装符合施工规范。
2 规范性引用文件
《综合布线标准》
GB/T 19582-2008《基于Modbus协议的工业自动化网络规范》
DL/T 645-1997《多功能电表通信规约》
CJ/T 188-2004《用户计量仪表数据传输技术条件》
3 术语及定义
3.1 能源：指能够产生各种能量的资源总称。本标准*特中**指电、水、天然气、压缩空气、蒸汽、热能。
3.2 能源管理系统：是企业信息化系统的一个重要组成部分，可帮助企业对能源的分散数据采集、集中监控、测量和管理，实现能源实时及历史数据存储、查询、统计、分析等功能。
3.3 计量仪表：指各车间内使用的电表、水汽流量计。
3.4 数据采集设备：是一种将水、电、气、热量等能耗数据采集、数据远传和通信规约转换的一体化设备。
4 工作内容与要求
4.1 新工厂能源管理系统设计标准
4.1.1 计量仪表
4.1.1.1 新工厂能源管理系统计量仪表与软件系统为不同供应商实施，则厂区的水、电、气同种能耗计量仪表的品牌、型号尽量统一，不要超出2种，具备远传功能，优先选用具有RS-485标准串行接口、MODBUS通讯协议。
4.1.1.2 计量仪表与软件系统为同一供应商实施，则厂区的水、电、气计量仪表的接口和通讯协议应符合系统要求，实现稳定的数据采集。
4.1.1.3 工厂各车间能耗会随生产淡旺季、昼夜变化大，计量仪表在耗能低时也要进行计量、显示数据，为了高精度测量，应具备量程自动切换功能。
4.1.2 数据采集设备
4.1.2.1 数据采集设备具有良好的散热功能。
4.1.2.2 数据采集设备支持同时对不同种类的计量仪表进行数据采集。
4.1.2.3 数据采集设备可利用加法/减法/乘法等原则,实现某项能耗数据的统计。
4.1.2.4 数据采集设备应配置专用存储空间，支持对能耗数据3天以上的存储。
4.1.2.5 一台数据采集设备支持对不少于20台计量仪表进行数据采集。
4.1.2.6 一台数据采集设备支持同时对不同用能种类的计量仪表进行数据采集。
4.1.2.7 数据采集设备支持单根RS485线连接15块以上(包含15块)仪表和设备的情况下，数据传输的距离不低于500米，配备信号增强设备。
4.1.2.8 数据采集设备应支持根据数据中心命令采集和主动定时采集两种数据采集模式，且定时采集周期可以从1分钟到1小时灵活配置。
4.1.2.9 数据采集设备如因网络故障等原因未能将数据定时远传，具备断点续传功能。
4.1.2.10 数据采集设备应支持向多个数据中心（服务器）并发发送数据，支持不同网段发送数据。
4.1.2.11 数据采集设备安装在各车间变电所或配电平台内，一个车间可有多个数据采集终端。
4.1.2.12 各车间安装的数据采集设备在充分满足各车间现有仪表、设备通讯连接正常的情况下，应预留已使用485接口总数的20%-30%的接口，方便后期各车间仪表或设备等的增加。
4.1.2.13 数据采集设备必须安装在定制的机柜内，机柜颜色为RAL7035（根据新工厂要求选择定制）；机柜内的电源插座在满足现有使用的情况下，至少预留三孔和二孔插孔各一个，如图所示：
4.1.3 施工材料
4.1.3.1 施工材料包括网线、通讯线缆、镀锌钢管，必须是符合国家现行技术标准的合格产品
4.1.3.2 TCP/IP网络通讯选用超五类屏蔽双绞线，从通讯采集设备接入局域网。
4.1.3.3 通讯线缆采用国际通用的RVVSP2*1.0 mm²或者485专用线缆，长度不小于500米/盘，电磁屏蔽功能良好。
4.1.3.4 镀锌钢管采用国际通用规格φ25×1.2，长度4米，必须有出厂合格证或质量证明书。
4.1.4 能源管理系统功能设计
4.1.4.1 系统架构
4.1.4.1.1 能源管理系统分B/S端和C/S端两部分。B/S端主要用于能耗数据查询和展示，主要包括能耗查询、能耗对比、能耗排名、实时数据、综合报表、定额分析、负荷预测等功能； C/S端主要是能源管理的基础平台，包括数据的统计分析处理及保存、系统信息的配置、定额信息的配置、系统间对接、报表管理、告警管理等。
4.1.4.1.2 系统支持多子公司多车间分级别管理：支持个性化的门户管理，可为不同管理人员定制不同的展现门户。
4.1.4.1.3 系统在同一车间内不限制仪表、控制柜等数据采集点的连接数；系统应支持数据采集点的增加和删除。
4.1.4.2 系统拓扑图
平台通过数据采集设备对各个监控和统计的仪表进行数据的采集，然后通过以太网的方式将数据送给后台服务器处理分析，将处理完的数据入库，提供给web端进行数据的综合总计分析。系统分为设备层、网络层、监控层，如图：
4.1.4.2.1 设备层：负责采集系统需要的数据，通过对计量仪表连接将数据上传到网络层，实现对现场数据采集和就地显示功能及通信命令的实施等。常见的计量仪表主要有：电表、水表、天然气流量计、压缩空气流量计、冷热计量仪表等。
4.1.4.2.2 网络层：由数据采集设备和通讯网络组成。数据采集设备与现场各种计量仪表连接通讯，提供数据上传，能够向两个及以上的数据中心转发数据。计量仪表与数据采集器使用通讯线缆连接通讯，数据采集器（或通讯管理机）与监控系统采用以太网通讯。
4.1.4.2.3 监控层：监控层实现对能源的监管。通过对数据进行分析处理，图形化展示统计分析结果，支持报表导出。
4.1.4.3 系统功能模块
系统主要由数据采集系统、数据处理系统、数据展示系统、数据上传及接收系统、基础信息维护系统构成。
4.1.4.3.1 数据采集系统：对网络上传的数据进行来路校验，接收从数据采集器发送来的合法数据，解析后存储至数据库。
4.1.4.3.2 数据处理系统：对数据采集系统接收的数据包进行校验和解析，规范化采集时间，根据配电支路安装仪表的情况构造用能模型，并根据用能模型对原始采集数据进行拆分计算得到分项能耗数据，并将原始能耗数据和分项能耗数据保存到数据库中。
4.1.4.3.3 数据上传及接收系统：数据上传系统通过定时任务调度自动从通讯采集设备中提取能耗分类、分项数据，合并整理打包后发送到服务器。数据接收系统接收通讯采集设备发送的系统消息。
4.1.4.3.4 数据展示系统：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，通过静态表格或者动态图表方式将能耗数据展示出来，支持能源计量计费管理。
4.1.4.3.5 基础信息维护系统：主要是针对能源管理系统需要的所有数据字典和厂区建筑概况等基础信息、用能支路及监测仪表安装等专业配置信息、用户权限信息等进行录入和维护。
4.1.4.4 软件系统功能设计
4.1.4.4.1 实时采集水、电、天然气、蒸汽、压缩空气等各种能耗数据。
4.1.4.4.2 自动采集各分类分项能耗数据，并自动存储数据。
4.1.4.4.3 具备完善的查询、检索功能。
4.1.4.4.4 采用图形化显示方式，可选择折线图、柱状图或者饼形图等方式直观显示结果。
4.1.4.4.5 具备完善的报表生成及打印功能，可按不同的条件生成各种监测报表。
4.1.4.4.6 支持对厂区、车间各分类能耗任意日期的查询。
4.1.4.4.7 支持对设备能耗任意日期的查询。
4.1.4.4.8 图形化显示厂区、车间各能耗分布情况。
4.1.4.4.9 支持车间横向及纵向能源消耗情况对比。
4.1.4.4.10 支持设备横向及纵向能源消耗情况对比。
4.1.4.4.11 完善的能耗排名，包括车间、设备能耗排名。
4.1.4.4.12 完备的数据报表导出，包括日、周、月、年及自定义时间段报表。
4.1.4.4.13 能耗的预警及告警统计分析。
4.1.4.4.14 负荷预测功能。
4.1.4.4.15 支持能耗费用分摊。
4.1.4.4.16 定额分析。
4.1.4.4.17 系统维护：良好的可维护管理能力是保障系统可靠运行的重要方面。
1) 系统运行日志管理：记录系统运行过程中的服务器、数据库等重要系统组成部分的运行信息，并可以进行查询。
2) 系统备份与恢复功能：包括应用数据库配置文件和相关数据的备份，各服务器系统的备份。
4.1.4.4.18 系统安全：提供强有力的集中式安全管理，即统一帐号、集中验证、安全备份管理，并支持多级安全，不同人员可赋予不同的安全级别，制定多种的安全策略。
1) 角色管理：系统的使用者角色可以分为高层管理者、能源工程师、数据录入员、系统管理员等角色，
2) 角色权限管理：在系统中，不同的角色具有不同的使用权限，配置角色的入口、具备的功能等操作权限。
3) 最终用户管理：用于最终用户的增加，查询和删除，以及配置最终用户所属的角色。
4.2 新工厂能源管理系统安装调试标准
4.2.1 安装调试步骤
4.2.1.1 施工材料、通讯采集设备采购及系统开发、部署。
4.2.1.2 现场施工
4.2.1.3 设备调试
4.2.1.4 软件系统调试
4.2.2 现场施工
现场施工必须在保障仪表或设备数据传输长期正确、稳定的前提下开展工作。
4.2.2.1 线缆敷设
4.2.2.1.1 线缆敷设标准可参考《综合布线标准》。
4.2.2.1.2 通讯线缆与同品牌同型号计量仪表连接时，采用“手拉手”连接方式连接处结实牢固，接触良好。
4.2.2.1.3 同一通讯线缆两端连接方式不得混乱，缆线两端均作标识，标识应清晰、准确，防止线缆混乱不清。
4.2.2.1.4 通讯线缆敷设过程避免硬拉线缆，防止回波损耗影响。
4.2.2.1.5 通讯线缆捆扎要松紧适度，不得使线缆变形；
4.2.2.1.6 通讯线缆与计量仪表连接时，同品牌同型号的仪表使用同一根线缆连接作为一条通道，不宜超过20块仪表。
4.2.2.1.7 通讯线缆与计量仪表连接时，不得出现接点，如无法避免则接点不得超过1处，且接点处确保焊接良好包扎紧密避免松动和氧化。
4.2.2.1.8 通讯线缆与其他弱电系统线缆共用线槽桥架时，应具有明显特征区分或明显部位以标识标记。
4.2.2.1.9 通讯线缆不与强电线缆在一起，如必须在一起，通讯线缆与强电线缆分离敷设。
4.2.2.1.10 通讯线缆在通讯机柜、计量仪表处应预留2米长度。
4.2.2.1.11 通讯线缆与电表连接时，需停电施工，以保证安全；通讯线缆与水汽等计量表连接时，可不停电施工。
4.2.2.1.12 在一根镀锌钢管内通讯线缆数量不能超过5根。
4.2.2.2 配管敷设
4.2.2.2.1 配管敷设标准依据《综合布线标准》，配管施工的原则是：最近路线、最小弯曲进入。
4.2.2.2.2 镀锌钢管到通讯机柜之间用软管连接，两头管口应封堵，软管颜色根据车间要求使用。
4.2.2.3 通讯机柜的安装
4.2.2.3.1 通讯机柜安装位置应符合建筑环境的布局，不宜安装在振动、潮湿、易受机械损伤、有强磁场干扰、高温或温度变化剧烈以及有腐蚀性气体的地方。
4.2.2.3.2 通讯机柜应留有开门的空间距离，不小于80cm。
4.2.2.3.3 通讯机柜应通过底座放置于地面，远离窗口避免阳光照射，并且做好防水措施。
4.2.2.3.4 通讯机柜备有专用电源口和网口，且保证供电、网络正常。
4.2.2.4 标签施工要求
4.2.2.4.1 所有线缆必须单独标签，线缆的两端及中途可人为接触的地方必须加上标签。
4.2.2.4.2 在配电柜中连接好线路时，计量仪表处应设置标示名称的标签。
4.2.2.4.3 通讯机柜内部线缆需做好标签，标明连接通道与仪表编号。
4.2.2.4.4 所有标签应为机器打印，提供永久清晰的专业外观标签，防脱落、防水、防高温性.
4.2.3 设备调试
4.2.3.1 设备调试前，确保计量仪表通讯规约已经开发完毕。
4.2.3.2 配置计量仪表的地址、规约波特率，不同线缆连接的通道地址可相同。
4.2.3.2.1 参考仪表说明书，选择仪表上面的“set”键。
4.2.3.2.2 进入设定模式，输入进入密码；
4.2.3.2.3 选择通讯地址设定页Add，输入相应的地址，为1、2、3、4等，保存自动退出。
4.2.3.2.4 选择通讯波特率设定页BPS，输入波特率，保存自动退出。
4.2.3.2.5 保存设置，将仪表界面恢复原状。
4.2.3.3 对备用的计量仪表配置地址、规约波特率，方法同4.2.3.2，便于仪表使用后数据可正常上传。
4.2.3.4 备齐各能耗计量仪表说明书（内含通讯规约）和调试需要的软硬件工具。
4.2.3.5 编拟系统调试大纲，包括调试计划、调试方法、调试记录等。
4.2.3.6 通过设备调试软件对通讯采集器内设置IP地址，检查网络连接通讯正常，避免与其他系统IP冲突。
4.2.3.6.1 修改文件属性，如下图
4.2.3.6.2 利用VI编辑器修改文件 /etc/network/interfaces
4.2.3.6.3 打开文件后，如下图：
I --- 进入编辑模式；
编辑完成后：ESC 退出编辑模式；Shift + 进入命令模式；Wq保存并退出。
4.2.3.6.4 重启终端，输入命令：reboot即可。
4.2.3.7 检查系统连接的计量仪表供电状况，必须均在通电状态。
4.2.3.8 通过设备调试软件在通讯采集设备中进行工程配置与调试。
4.2.3.8.1 打开调试软件。
4.2.3.8.2 终端搜索。点击工具栏上的“搜索”按钮或是菜单中的“系统”中的搜索键进入搜索对话框，对采集设备进行搜索。IP地址必须是在同一网段内。
4.2.3.8.3 工程配置
1) 通过“新建”按钮新建一个工程。工程名要求不能够大于30 个字节。设备侧通道数目和系统侧通道数目根据工程的具体情况配置。
2) 通过“编译”按钮将配置好的信息转换成工程配置文件，并和相关的规约文件一并输出到配置工具所在目录的子目录下面，编译过程中将对其进行错误判断。
3) 通过“保存”按钮将配置文件保存到配置工具所在目录的子目录下面以工程名为命名的文件夹中。
4) 通过“*载下**”按钮将编译好的工程*载下**到连接的终端上去，或者将事先编制好的工程配置通过“打开”按钮打开，进行通讯调试，如果出现报文错误，需进行线路、计量仪表检测，直至信号正常接入。
4.2.3.9 调试完毕保存相应设置，数据上传服务器。
4.2.3.10 调试过程将调试问题、调试记录保存。
4.2.4 系统调试
4.2.4.1 数据采集系统应符合设计要求，系统自检功能可采用模拟检测方式：人为将计量仪表从数据采集链路上断开，故障消除后，系统应自动恢复正常采集。
4.2.4.2 数据展示系统应符合设计要求，系统内厂区、车间、单台设备数据与实际能耗量进行对比。查看计量仪表上实际走量与系统数据是否相符，允许存在误差。
4.2.4.3 数据上传和接收系统应符合设计要求。系统可采用模拟检测方式：人为中断通讯网络，检查终端恢复后系统是否自动恢复通讯，并在下一发送时段补发数据，并核查发送数据，应准确、完整。
4.2.4.4 数据处理系统及基础数据维护系统，应符合设计要求，具体应包括以下内容：
4.2.4.5.1 检测管理主机数据存储、报警信息存储、统计情况，存储历史数据保存时间应三年以上。
4.2.4.5.2 检查服务器内系统管理操作便捷性和直观性，为中文操作界面，图形切换流程清楚易懂，报警信息显示和处理直观、有效。
4.2.4.5.3 检测各类计量参数报警、通讯报警和设备报警的存储、统计、查询与打印等功能，均应符合设计要求。
4.2.4.5.4 检查系统管理和操作权限，应能保证系统操作的安全性，并符合设计要求。
4.3 新工厂能源管理系统验收标准
能源管理系统验收分成施工验收、系统验收。
4.3.1 施工验收
4.3.1.1 检查系统所用管线名称、品牌、数量、型号，应符合合同、设计文件、设计材料清单的要求。变更时，应有更改审核单。
4.3.1.2 检查通讯采集设备的名称、品牌、数量、型号，应与合同、设计文件、设备清单相符合。设备清单及安装位置变更后是否有施工变更表。
4.3.1.3 通讯管线验收应包括通讯管线施工图、施工的实际走向、安装质量，以及预埋及吊顶敷设、直埋电缆等隐蔽工程。
4.3.1.4 检查线缆敷设的施工记录或隐蔽工程记录单。
4.3.1.5 检查管线敷设的施工记录并检验是否满足本标准4.2.2.1与4.2.2.2现场施工标准。
4.3.1.6 检查通讯采集设备是否满足本标准4.2.2.3现场施工标准。
4.3.2系统验收
由项目负责人组织用户、厂家等共同参与验收过程，参照业务蓝图、技术协议中明确的功能进行检测验收，对系统主页、能耗分析、定额分析、告警分析、负荷预测等功能检测是否满足用户需求。
4.3.2.1 系统主页：各车间位置正确，能耗显示准确，电力系统图数据实时变动。
4.3.2.2 能耗分析：可以实现车间、设备、不同能耗的统计分析，实现多时间段、多区域、多设备对比，具备能耗排名和报表功能，报表满足用户需求，达到数据准确性、展示正确性。
4.3.2.3 定额分析与能耗报警：定额能耗曲线、差值曲线显示正确，数据准确，单位正确，统计的时间符合时间条。展现全厂区用能能耗超标的预警及报警功能。
4.3.2.4 负荷预测：预测的时间是未来一段时间内，比如24小时、48小时等；预测应当包括用户关心的对象，如车间等；用户可以根据自己需要，选择合适的预测模型；预测结果能直观的展示，对象在未来消耗的能源。
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