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            湖南師范大學水電能耗監測及計量計費系統項目

            發布時間:2020-11-10 15:09:34   作者:旺遠信息  瀏覽次數:2070

            項目名稱:湖南師范大學水電能耗監測及計量計費系統項目

            系統類型:高等院校

            解決方案:水電能耗監測及計量計費系統

            服務單位:旺遠信息

            項目簡介:

            2014年威勝中標了湖南師大節能監管平臺,以交鑰匙的方式承擔了整個項目的建設,該項目建設范圍包括湖南師范大學二里半校區50棟建筑,54個箱變/配電間,10個市政水管入水口,安裝電表、水表進行用電用水監測,平臺共覆蓋徐曉162棟建筑,近45萬平米建筑面積。我公司負責校園節能監管平臺建設環境勘查以及建設方案設計;電表、水表、氣表、能源網關等計量裝置、通信裝置安裝調試;提供了節能監管平臺搭建以及相關服務器部署調試以及演示中心及節能辦公室裝修改造;并且負責用于節能監管平臺的光纖專網建設;完成了通信采集服務器、WEB應用服務器、數據庫服務器、防火墻等機房建設;并且完成了配電間視頻監控工程。
            ??2015年5月,該項目順利通過住建部、教育部組織的聯合驗收。
            ??2016年進行了湖南師范大學節能監管平臺二期建設,將能耗監測平臺系統拓展到南院校區、咸嘉湖校區、桃花坪校區等校區,在以上校區新安裝智能水電表、數據采集器以及網絡通信工程;并對二里半進行能耗監測平臺提質改造,進一步完善DMA分區計量,對部分老化IC卡電表進行替換并能實現遠程集抄等;在原有一期平臺功能基礎上,優化展示界面、開發部分新功能,并新開發和兼容地下三維管線系統;與學校理學院共享能耗數據,搭建學生實訓、老師科研數據基地。
            ??2017年進行了學生宿舍水電計量計費的改造,通過更換智能水電表,實現了遠程預付費、遠程自動抄表、統計分析模塊結合在一起,構建一體化系統平臺,支持預付費、后付費、綜合收費和階梯收費,支持窗口現金支付、終端機自助繳費、移動POS機充值、微信支付和網上繳費等多種方式,支持分時價格、基本價格、綜合價格、階梯價格、組合價格的管理。支持對表具的遠程拉合閘、遠程設參、遠程實時抄表。支持日、月、年報表、繳費明細報表、繳費匯總報表等??梢酝ㄟ^微信公眾號查詢賬戶信息、用量信息,可通過微信繳納水電費。支持自助營業終端,具有自助充值、查詢、打印以及智能管理功能,具備24小時無人值守的自助服務特性,最大限度的拓寬了業務辦理渠道、業務場所及最大程度的人性化服務。

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            項目現狀:

            ?湖南師范大學五個校區的教學用房、行政用房和學生宿舍,總建筑面積為483347.07平方米,在校學生和教職工共40700人。目前學校主要能源種類為:電力、水、天然氣三種,主要是供教學、辦公、日常生活所消耗。

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            1) 校區基礎設施改造刻不容緩
            ??湖南師范大學咸嘉湖校區(系原湖南醫學高等??茖W校)、桃花坪校區(系原湖南教育學院)、張公嶺校區(系原湖南政法管理干部學院)的水電管網已投運多年,管網陳舊老化。因年代久遠、缺乏資料,已無法查找埋設管道的具體地點。急需對上述三個校區的基礎設施進行全面改造,發現潛在漏損問題。
            ??2) 電力增容迫在眉睫
            ??湖南師范大學咸嘉湖校區、桃花坪校區、張公嶺校區均不同程度地存在供電緊張、缺電、少電現象,必須進行新一輪的電力增容。其中咸嘉湖校區、張公嶺校區的供電網絡仍在使用20年前的架空供電線路,線徑偏小,線路損耗大,經常造成教學、科研所需的儀器設備不能正常使用。
            ??3) 兩水兩電分離勢在必行
            ??湖南師范大學除為全體師生員工的教學、科研、辦公提供水電保障外,還承擔了校內4000多戶教職工和校外300多用戶的水電供應工作,其容量約與教學、科研、辦公需求相當。因學校各校區電力增容壓力日益增大,從發展情況看,應在將學校轉供用戶全部劃歸電業局和自來水公司直供的同時,逐步對學校生活用電與教學科研用電實行分離,將具備條件的生活區移交水電部門直供,以騰出資金重點建設教學、科研用水、用電網絡,優化水電供應和使用環境。
            ??4) 空調設備急待節能改造
            ??隨著社會的不斷進步,空調設備消耗電能所占比重日益增大,據不完全統計,每年春秋兩季空調設備的用電負荷相當于最冷或最熱當月的40%左右,因此需對空調設備進行節能改造,并有效控制空調的使用時間和溫度設置。
            ??5) 水電網絡及終端節能工作任重道遠
            ??因湖南師范大學辦學歷史較長,地下管網錯綜復雜,急需健全水電管網檔案和建立水電流向的監控機制。學校雖然已于2008年開始啟動了部分節水器的安裝工作,但學生宿舍和教學樓等公共區域的水龍頭、淋浴龍頭還未安裝節水裝置,照明及配電設備節能改造更是一片空白。
            ??6) 節約意識有待進一步加強
            ??由于教學、科研和辦公用水、電均由學校統一付費,少數師生員工辦學成本意識不強,節能環保意識薄弱,存在一定程度的浪費現象。因此加強制度建設、科學制定學校各部門水電指標體系勢在必行。


            面臨的問題:

            自2010年湖南師范大學全面啟動用電改革工作以來,改革工作進展順利、運轉正常,基本實現了用電改革“用得上、控得往、壓得下”的預期目標;用電改革穩步推進、成效初顯,師生員工節電意識明顯增強,各單位齊抓共管的氛圍初步形成,用電管理工作上了一個新的臺階。但由于水電數據抄收全部依賴人工,無法實現在線監測和數字化管理,尤其是對地下供水管網的跑冒滴漏和各二級單位、獨立樓棟的用水情況未能做到即時監測和水平衡管理,已嚴重制約學校水電管理水平的進一步提升。
            ??根據政府要求和申報方案,學校建筑節能監管平臺建設應與高校后勤管理、數字化校園建設等工作充分整合,通過對水電氣表數據的自動采集和分類分項統計,實現即時在線能耗統計、能耗公示、能效分析和能源審計。具體而言,在加強用水管理方面,計劃通過計量分區、夜間最小流量監測等手段進行水平衡測試,及時鎖定漏水發生區域,為及時維修提供技術支撐,從而優化供水管網運行,降低管網漏失率,提升學校供水管理水平;在加強用電管理方面,通過實現用電指標的自動執行和自動報警,進一步提升學校用電管理水平,為深化用電改革提供可靠的技術支持;在加強用氣管理方面,對餐飲服務中心、國際學術交流中心等集中使用天然氣的單位進行裝表和監測。
            ??高校是為社會培養高素質人才的重要基地,是學生學習和生活的場所,水電氣能源的安全及穩定供應是最基本的要求。針對學校后勤保障的人員有限的現狀,學校后勤部門要完成保質保量,且安全地供水供電的目標,利用視頻監控系統實現遠程無人值守,快速巡檢等功能,十分有必要。能夠保證后勤管理人員能對水電系統進行科學管理,并確保水電設施的財產安全。在校園信息化建設的基礎上,對于上述問題,亟需建設一套先進可靠的高校水電中心視頻監控管理系統,來監督保障校園水電設施的穩定運行,以及水電計費與收費。


            解決方案:

            在校方指定位置建立校園能源管理控制中心,將各棟樓宇現場讀取的能源計量數據通過校園光纖專網傳至數據中心,校領導和管理人員依據不同權限可訪問中心服務器,實時查看能耗情況,以及學生用水電的收費等。
            ??各幢樓的管理人員根據所設置的權限不同可查看或只可查看本樓的能耗計量數據,無法訪問其它樓的數據。
            ??數據中心采用ORACLE數據庫進行存儲管理,同時方便將來其他系統擴展使用。
            ??節能監管平臺的總體架構由一個能源控制管理中心,能源控制管理中心設置在學校信息中心,由節能監管平臺系統統一安排專人管理。
            ?? 平臺為三層架構:
            ?? 數據采集層—主要通過能源網關,采集電表、水表、氣表等能耗數據,并通過校園光纖專網,將能耗數據上傳至能源管理中心;
            ?? 數據存儲層—主要負責對能耗數據進行匯總、統計、分析、處理和存儲;
            ?? 數據展示層—主要對存儲層中的能耗數據進行展示和發布。
            ??各功能模塊通過節能監管平臺統一管理,同一入口原則。用戶登錄進行嚴格的身份驗證與權限控制,按用戶角色類型,劃分不同的權限,保障系統安全性與穩定性。
            ??平臺主要包括如下功能:數據采集、數據處理、代碼管理功能、部門管理功能、區域與建筑管理功能、分類區域管理功能、區域配置管理功能、用戶與權限管理功能、功能信息管理功能、日志管理功能等。

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            項目特點:

            1) 智能能源網關、數據中轉站、高校建筑節能監管平臺均完全按照建設部、教育部相關導則實現,完全符合國家相關要求。
            ??2) 能源管理一體化:集成了學生寢室水電氣預付費管理、能耗數據采集、能耗數據監測及控制、能源管理及分析、能耗指標制定及考核、能源審計、節能改造、視頻監控、校園地理、新聞發布等全流程應用,能夠支持能耗監測系統的效益長期、最大化的發揮,而不僅僅是數據采集。
            ??3) 系統具備對各類水電氣熱各類計量表計、各種數據采集器及各種通信方式(光纖、網絡、撥號、專線、GPRS、CDMA、GSM、載波等)的接入能力,支持各類規約庫和通道庫,規約和通道擴展便捷;具備豐富的接入和現場經驗,能有效解決能耗監測系統建設與使用過程中面臨的最大難點---設備接入和通道問題。
            ??4) 系統設計及架構先進、實用,平臺化、結構化、可擴展性思想貫穿設計及開發的全流程。采用了許多先進實用的管理方法提高系統實用性等,如自動統計分析能耗,數據分析采取易于理解和問題追蹤的數據下鉆分析法,可從宏觀現象逐層分解發現問題的根源并確定主要問題。支持二次開發平臺,系統應用易擴展;所有功能模塊均采用B/S方式(除數據采集外),符合應用發展的趨勢;具備軟件狗功能,進行自維護,最大化系統可靠性。
            ??5) 實現能耗數據按建設部和教育部數據傳輸格式自動向上級中心站傳輸數據。
            ??6) 具備電能質量監測(需電能質量監測儀支持),通過威勝集成的治理方案,實現電源凈化、設備保護、電能節約??蓴U展利用威勝中心站的變壓器、電機、水泵等設備的能效評價和分析功能,實現對設備的分層次的靜態評價、動態評價、綜合評價。同時威勝還具備epc項目的運營托管平臺,系統數據可通過公網轉發至威勝epc項目運營托管平臺,協助高校進行合同能源管理項目的管理和運營。
            ??7) 通過采用高精度電子式大口徑水表,采用總線方式與能源網關通信,能源網關與節能監管平臺通過光纖專網通信實現數據交互。從而實現對整個供水管網和供水末端(大用戶)的精確計量、實時監測和重點監控、水平衡分析。


            實施效果:

            節能監管平臺能為學校管理和決策提供準確、可靠的數據支撐和技術支持,輔助以能耗監測、統計和分析技術手段,找出能源浪費的關鍵環節,并采取有效的節能措施和管理辦法加以改進從而達到管理節能的目的,也可以輔助對已耗的能源利用效率進行評估及未來能源使用需求趨勢的分析,提升學校的能源管理和決策水平,打造學校后勤數字化管理平臺。
            ??節能監管平臺的建設實現了“六化”,即“能耗數據化、數據可視化、節能指標化、管理動態化、決策科學化、服務人性化”。其中,“能耗數據化”和“數據可視化”主要體現了能源監測的功能,即可通過各類智能能源網關、計量表具、節能監管平臺的建設,完成能耗數據的數字化采集、統計和分析?!肮澞苤笜嘶焙汀肮芾韯討B化”主要體現了能源監管的功能,即可通過對各類能耗數據的分析,制定合理能耗指標,實現定額化管理、預測性管理等能源管理的新手段。“決策科學化”和“服務人性化”則是節能監管平臺建設的核心目標。
            ??節能監管平臺建設應強調“以人為本”,其服務性至少包括三個方面:一是服務于廣大師生的能源使用;二是服務于學校后勤部門的能源管理;三是服務于學校領導的能源決策。
            ?? 高師樓北棟100口徑水表,正常情況下第天用水量為25m3左右,在3月份發現水表每天用水量為680m3,通過建筑節能監管平臺用水管網分析發現每天的漏損為640m3,經過現排查確實是管道有爆管情況,造成水流失。通過及時檢修有效堵住了該漏損點。
            ?????????????????? 效益分析計算公式如下:

            ?????????????????? 日漏損量×漏損天數=漏損總數
            ?????????????????? 640m3×1年(365天)=233600m3

            ?????????????????? 漏損總數×水的標煤標準=總標煤
            ?????????????????? 233600m3×0.2429kg=56741.44kg

            ?????????????????? 漏損總數×用水單價=漏損總價
            ?????????????????? 233600m3×2.68(噸/元)=626048元

            ?????????????????? 結論:通過校方水電中心和維修中心對管道修補后平均每年可以減少626048元。
            ?????????????????? 湖南師大節能監管平臺從2015年2月開始試運行,共發現高師樓北棟總水表、學堂坡4-10棟區域市政供水總表,學堂坡11棟水表、研究
            ?????????????????? 生5舍總水表、江邊魚池水表、長塘山出租房水表共6處漏點。
            ?????????????????? 節能監管平臺投運以來,用水管網已發現6個漏點,一年可以節約水費約260萬元。


            現場圖片:

            1) 設備安裝規范

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            2) 自助繳費機

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            3) 安裝地點

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            4) 所用設備

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