1、 . . . 大學校區智慧能源大學校區智慧能源建設方案建設方案 . . . 2 / 125目錄目錄1 1 前言前言.4 41.1 項目背景 .41.2 項目意義 .41.3 立項依據 .61.4 編制依據 .62 2 項目概況項目概況.8 82.1 建設原則 .82.2 總體目標 .92.3 存在的問題 .92.4 建設思路 .113 3 現狀分析現狀分析.14144 4 智慧能源技術方案智慧能源技術方案.15154.1 總體方案設計 .164.2 智慧能源層級結構 .174.3 智慧能源綜合信息監控系統 .194.3.1 硬件架構 .204.3.2 軟件架構 .234.3.3 應用功能 .2

2、54.3.4 關鍵技術簡介 .424.4 智慧能源通信網絡 .444.5 智慧能源應用系統 .455 5 智慧能源建設方案智慧能源建設方案.47475.1 分布式電源建設 .475.1.1 概述 .475.1.2 建設情況 .485.1.3 建設思路 .495.1.4 建設方案 .505.2 校園配電自動化建設 .525.2.1 概述 .525.2.2 建設目標 .535.2.3 建設思路 .535.2.4 建設方案 .545.3 用電信息采集建設 .585.3.1 概述 .585.3.2 建設目標 .585.3.3 建設思路 .595.3.4 建設方案 .605.4 智能教室、宿舍、辦公室建

3、設 .635.4.1 概述 .635.4.2 建設目標 .635.4.3 建設思路 .655.4.4 建設方案 .66 . . . 3 / 1255.5 電動汽車充電設施建設 .695.5.1 概述 .695.5.2 建設目標 .705.5.3 建設思路 .705.5.4 建設方案 .705.6 智能樓宇建設 .745.6.1 概述 .745.6.2 建設目標 .745.6.3 建設思路 .755.6.4 建設方案 .765.7 配電系統節電器應用示 .905.7.1 概述 .905.7.2 建設目標 .915.7.3 建設思路 .915.7.4 建設方案 .925.8 智慧能源綜合信息監控系

4、統建設 .935.8.1 概述 .935.8.2 編制依據 .935.8.3 建設目標 .955.8.4 建設思路 .955.8.5 建設方案 .965.8.6 技術指標 .975.9 綜合可視化展廳建設 .1025.9.1 概述 .1025.9.2 建設目標 .1025.9.3 建設思路 .1035.9.4 建設方案 .1055.10 信息通信網建設 .1115.10.1 概述 .1125.10.2 建設目標 .1125.10.3 建設思路 .1145.10.4 建設方案 .1146 6 項目實施進度計劃項目實施進度計劃.122122 . . . 4 / 1251 1 前言前言1.11.1

5、項目背景項目背景x 大學 x 校區是 x 大學的校區之一，位于某區路 800 號，校區毗鄰華東師大學 x 校區，占地面積約 309.25 公頃（4638.75 畝）。x 校區有學生宿舍 94 棟，總計建筑面積 30.9 萬平方米，分為東西兩個區域，合計住宿的本科生、研究生 2 萬多人。校區有醫院、郵局、銀行、影院、學生活動中心、各類體育場所等設施，形成了一個相對獨立的社區。1.21.2 項目意義項目意義智能電網作為高校管理智能化發展的客觀需要，是智慧能源發展的重要能源保障基礎和前提，也是智慧能源建設的一項重要容。另外，智能電網還可以從提供增值服務、推動節能減排和帶動相關科技發展等方面進一步促進

6、智慧校園的發展。通過 x 大學智慧能源項目建設，努力將 x 大學 x 校區打造成具有高可靠性、國際一流、安全高效、綠色節能的現代校園智能電網。建設 x 大學 x 校區智慧能源的意義如下： 能源智慧化提升校園吸引力能源智慧化提升校園吸引力智慧能源建設，一方面可以提升校園部的后勤管理和服務能力；另一方面通過智慧能源建設，促進節能環保，可以改善校園生活環境，顯著提升學生生活質量；更重要的是為校園的師生服務，通過 . . . 5 / 125智慧的路燈、電力、熱水、空調、電動汽車等能源體系，為師生提供優良的學習、科研、生活、創新環境，消除師生的后顧之憂，并適時的為師生發展提供各種支持。通過智慧能源的建設

7、，把校園管理機構、校園師生、校園商戶等校園各方的優勢資源加以整合并通過各種途徑大力推廣，為校園打造一個整體的優質品牌，可以顯著提升校園對優質師生的吸引力和凝聚力。 能源智慧化促進校園可持續發展能源智慧化促進校園可持續發展以信息化為核心的智慧能源建設來破解難題實現可持續發展。信息化在有效降低資源、能源消耗，減輕人員負擔等方面，具有傳統手段無可比擬的優越性。通過信息技術創造先進的智能工具，改造提升傳統電力運維方式，提高新能源開發利用水平，改善后勤管理結構，提高服務效率，降低環境污染，實現節能減排、建設綠色校園，使許多高校后勤管理難題迎刃而解，因此信息化是實現校園可持續發展的必由之路和高級階段，而且

8、可持續發展需求為智慧能源建設提供了廣闊的發展空間。 能源智慧化助力校園科研發展能源智慧化助力校園科研發展x 市能源互聯網創新平臺是由 x 大學牽頭，x 市科委立項的關于能源互聯網建設的專業平臺，致力于推動 x 市能源互聯網發展。能源互聯網是以創新為主要驅動力的產業，能源互聯網創新平臺建設需要將信息技術滲透到管理、研究、生活的各個方面，圍繞“管理”、“引導”和“服務”三大工作核心，以信息技術的創新應用最大程度地整合各種創新資源與生產要素，實現創新資源和創新主體項 . . . 6 / 125目真實，數據實時、有效。擴大交大在全國高校綠色智慧能源建設中的影響力。1.31.3 立項依據立項依據x 市智

9、慧校園設計概念綱要x 市智慧校園總體規劃綱要x 市建設管理暫行辦法1.41.4 編制依據編制依據民用建筑節能條例 國務院令 2008530 號城市市政綜合監管信息系統單元網格劃分與編碼規則（CJ/T 213-2005）城市市政綜合監管信息系統管理部件和事件分類、編碼與數據要求（CJ/T 214-2007）城市市政綜合監管信息系統地理編碼（CJ/T 215-2005）城市市政綜合監管信息系統建設規（CJJ/T106-2005）x 機關辦公建筑和大型公共建筑分項能耗數據采集技術導則 建科綜函200858 號關于加快數字化城市管理試點工作的通知建辦城函200742 號低壓電力用戶集中抄表系統技術條件

10、 （DL/T 698-2007）多功能電能表通訊規約（DL/T 645-2007） . . . 7 / 125多功能電能表 （DL/T 614-2007）1 級和 2 級靜止式交流有功電度表（GB/T17215-2002）計算機軟件產品開發文件編制指南 （GB/T 8567-1988）計算機軟件需求說明編制指南 （GB/T 9385-1988）計算機軟件分類與代碼 （GB/T 13702-1992）軟件項目術語 （GB/T 11457-1995）信息技術軟件生存期過程 （GB/T 8566-1995）軟件過程能力評估模型 （SJ/T 11234-2001）軟件能力成熟度模型 （SG/T 112

11、35-2001）x 公共安全行業標準（GB50198-94 GA/T75-94）民用建筑電氣設計規 （JGJ16-2008）電氣裝置安裝項目電纜線路施工與驗收規（GB50168-2006）電氣裝置安裝項目接地裝置施工與驗收規（GB50169-2006）智能建筑設計標準（GB/T50314-2006）低壓配電設計規（GB50054-95）配網自動化與管理系統功能規電力用戶用電信息采集系統功能規堅強智能電網發展規劃綱要 . . . 8 / 1252 2 項目項目概況概況2.12.1 建設建設原則原則 結合校區實際，引領技術發展結合校區實際，引領技術發展緊密結合 x 校區智能電網實際需求，做到統籌兼

12、顧，充分發揮自身優勢，在部分應用和技術處于國領先的領域力爭超前研究、率先試點并推廣應用。 區別傳統電網，提供經驗借鑒區別傳統電網，提供經驗借鑒在 x 校區智能電網的具體建設方案規劃和實施中注意體現“新的理念，新的規劃，新的做法”，貫徹“能復制、能推廣、有特色”的思想，為校園智能電網建設提供成功經驗。 注重智能技術，過程循序漸進注重智能技術，過程循序漸進在建設容上注重合理處理好智能化技術在 x 大學 x 校區的先進性與適用性的關系，處理好關鍵技術研究、項目建設和應用推廣的協調關系，做到循序漸進，分布實施。 總體規劃、一體設計、分步實施、考慮擴展原則總體規劃、一體設計、分步實施、考慮擴展原則系統采

13、用一體化平臺建設，統模，模塊化設計，盡量避免各自為政、盲目投資、重復建設，確保公用事業監管平臺的建設能不斷擴容、升級和接入。同時必須確保系統涉與的各子模塊能平滑升級、按需擴容、全面接入，盡量降低各管理子模塊之間的耦合度，加大各子模塊之間的隔離度，提高系統運行的穩定性。 資源整合、服務為先、統一標準，保障安全原則資源整合、服務為先、統一標準，保障安全原則 . . . 9 / 125充分利用和整合已有和規劃建設的網絡基礎、業務系統和信息資源，加強整合，充分利用，促進互聯互通、信息共享，以有限的資源整合原有管理系統，發揮其最大的效益。同時，正確處理好發展與安全的關系，綜合平衡成本和效益，制定并完善安

14、全保障體系。2.22.2 總體總體目標目標x 大學 x 校區智能電網建設，在智慧能源中建設統一呈現、數據中心、基礎能力組件、管理功能等，實現智慧能源應用集成、數據交換、統一數據以與統一網絡的功能。智慧能源建設的主要目標可以分為兩個層面，一是直接為智慧能源管理方服務，進一步提升校園部能源的管理能力，增強智慧能源在推動師生創新上的服務能力，體現創新、安全、可靠、經濟、節能和集中展示目標；二是間接為校園的師生服務，通過信息化手段為師生提供優良學習、科研、生活環境，并為師生提供更高層次的管理決策支撐，實現具有信息化、自動化、互動化特征的“安全、互動、干凈”的智慧能源。最終實現智慧能源和師生共贏的局面。

15、2.32.3 存在的問題存在的問題智慧能源是通過信息技術和各類資源的整合，充分降低能源管理運營成本，提高工作效率，加強各類校園創新、服務和管理能力，為校園鑄就一套超強的軟實力。信息化是全球經濟和社會發展的大 . . . 10 / 125趨勢，也是校園提升產業效能和率先實現現代化的關鍵環節。但是，在多年的校園發展中，信息化建設長期處于被忽視的地位，信息化水平與校園社會經濟發展水平并不一致，與校園的發展要求與定位也不相適應。其中能源管理存在的問題也比較突出，學校的配電系統設備設施主要有：10KV 高壓進線，高壓柜變壓器低壓柜負荷（照明系統空調系統動力系統和特殊設備設施）應急系統（發電機和 UPS）

16、其他輔助保護系統（防雷接地等）。運行多年以來主要存在以下問題： 用電擴容用電擴容學校正所處的世界一流大學的建設加速期，教育事業規模化快速發展，特別是“十三五”開局年開始，大型科研試驗和宿舍類建筑拔地而起，目前已確定新增的電力需求容量包括：理科大樓轉化醫學大樓和密西根大樓，需增加 10100KVA 的供電容量，未來三年還將增加文博大樓九期學生公寓等，二周邊的變電站已達到飽和狀態，已無法提供多余的電力專線給新建大樓使用。擴容的瓶頸問題突出，急需解決。 用電成本用電成本由于學校的快速發展，校區建設也是分時期建設完成，因此再建設當時，再變壓器后的計量較為粗曠，有的并未明確的二級用戶的布置，故部分漏雨之

17、憂再變壓器后有計量電表，到建筑樓層的終端用戶并沒有計量工具，計量系統不完善，責任體系不明晰，獎懲制度未建立起來，導致了終端用戶吃大鍋飯，浪費現象嚴重。另一 . . . 11 / 125方面，能耗 65%的公共設備系統運行方案待完善，部分屬地未根據電費政策與用戶特點指定公共設備運行模式，部分屬地未根據用戶特點設備空調開關機時間，屬地的物管部門缺乏挖潛動力；能耗 35%的專業設備的技術節能開展水平參差不齊，缺乏統籌規劃和管控，全員節能意識也不足，雖然例行通報披露哦，浪費情況嚴重，缺少節能知識，對節能措施不理解。 用電質量用電質量電能質量這一術語用來描述許多不同類型的電力擾動，從不同的角度有不同的描

18、述若干個用電大戶提供電力外，還為區域的具名用電和中小企業用戶供電，用電類型復雜，手符合波動影響，供電的電壓偶發突變（降），突降的幅度有時至電壓的 30%一下，造成所謂的閃斷（低于 0.2 秒電壓陡降）。據不完全統計，x 校區外線閃斷統計 2017 年達 5 次之多，單個站的下端用戶，如致遠游泳館，平均一月閃斷一次，而且是低壓總線雙路同時閃斷。在日常的供配電網運行下，出現這種閃斷現象，電能質量的問題無疑是個主要原因。然而外線供電質量是在市政電網的協調控制疇，校電網供電質量的治理問題尚未有相應的應用。 供電可靠性供電可靠性2016 年 10 月 23 日此類大面積的事故性突發停電，對數據中心的正常

19、運維構成了重大威脅和挑戰，雖然有多重的保護措施，對于要求萬無一失的數據中心來說，長時間和突發性停電都對數據中心的保護設備（如發電機和 UPS）的持久性和響應性仍存在風險。 . . . 12 / 125 信息化配套設施與服務不夠完善信息化配套設施與服務不夠完善校園配套設施建設一直聚焦于樓宇、交通、供水、供電、排污等基礎設施，近年來信息基礎設施的建設正逐漸受到校園管理機構、師生的重視，但由于校園信息化建設起步晚、時間短，信息化配套設施與服務還不夠完善。 信息資源整合利用工作嚴重滯后信息資源整合利用工作嚴重滯后目前各類校園和校園各個部門都在積極開展信息化建設，信息化工作也有了一定的基礎。但由于缺乏統

20、一的規劃和指導，各個部門過分強調自身的特殊性，條塊分割現象嚴重，突出表現為一些縱向信息網絡自成體系，業務系統封閉運行，不能實現互聯互通等，形成了許許多多“信息孤島”，難以實現信息資源共享。特別是在一些“金”字項目單位，上、下信息交流暢通，但與其他處、科室之間的橫向信息交流共享困難。 校園綜合管理缺乏智能化手段校園綜合管理缺乏智能化手段目前校園城市綜合管理的容對于校園的組成部件、運行狀態的信息采集、管理功能偏少，僅有的部件管理也集中在地上設施，而供氣、供水、供熱、弱電管網等地下基礎設施的信息采集功能匱乏。造成以上狀況的原因是因為目前校園綜合管理缺乏智能化手段，以人工巡查為主，部件、事件發生變化無

21、法實現與校園管理機構的與時自動通信，管理缺乏智能性、主動性，綜合管理中的問題上傳、處理分配、結果反饋等各個環節都缺乏自動化處理手段，同時綜合 . . . 13 / 125管理的應急預案的數字化程度較低。校園管理智能化技術與智能化手段的缺乏，使得設施靜態管理、動態運行監控、智能化運行維護、自動應急指揮處置等綜合管理能力嚴重低下。 節能環保新技術應用匱乏節能環保新技術應用匱乏在節能減排方面，用信息技術改造傳統行業，尤其是改造重點用能行業的廣度和深度不高。對于校園師生，信息技術主要被應用于管理環節，例如集中建設的 OA、ERP 等信息系統，而利用信息技術對生產全程實現數字化監控，將物聯網、移動互聯網

22、等新一代信息技術，滲透到工具、工藝、流程中，實現對生產管理全流程的“泛在感知”，最大限度地降低各種資源消耗的例子明顯偏少；比如利用物聯網技術，實現路燈根據天氣狀況自動開啟關閉的技術已經成熟，但是應用少見。新技術應用在促進節能減排方面的巨大潛力還沒有得到充分發揮。2.42.4 建設思路建設思路“智慧能源”的頂層設計將決定規劃的高度和邊界，智慧能源以“智慧校園”為模型，構建智慧能源的總體架構，總體架構包括感知層、網絡層、監控管理層。總體架構是基礎設施、校園綜合信息監控系統高層設計的出發點。x 大學 x 校區作為 x 市面積最大、能耗最高的校園，將開展智能電網綜合建設項目。智能電網建設將統一規劃、統

23、籌設計、逐步實施，最終實現 x 大學 x 校區綠色校園建設的核心理念。 . . . 14 / 125在 x 大學 x 校區綜合利用智能電網、物聯網技術，開展校園服務、監控管理、綜合應用為目標的智能電網新技術應用，為打造“低碳、生態、綠色”的智慧校園奠定堅實的基礎。本項目將遵循“可復制、能實行、好推廣”的規劃思路，從信息流、業務流、電力流、人員流統一融合的角度，按照智慧能源的業務、管理的需求特點和要求，設計“1 個綜合應用系統9 個應用子項”的總體架構。項目包括校園配電自動化、用電信息采集、電動汽車充電設施、分布式電源、配電節電器、智能教室、宿舍、辦公室、智能樓宇、可視化和信息通信網絡共 9 個

24、應用子項和 1 個綜合應用系統即智慧能源綜合信息監控系統建設，并將最終打造一個適用于我國智慧能源的管理與發展的綜合應用與可視化系統平臺。系統包括電能、熱能、風能、太陽能的能源采集、監控與校園管理，同時作為開放平臺，面向校園管理者和校園師生、商戶等服務對象，為綠色校園提供多樣化服務。 . . . 15 / 125圖圖 1 x x 校區校區智能智能校園校園建設框架建設框架在 x 校區智慧能源建設中，智能電網融合網絡通信、傳感器、電力電子等高新技術，將大力推動信息通信、能源、新材料等高科技產業發展和技術革命，有利于提升 x 智能電網產業技術創新平臺的核心競爭力；采用高可靠智能設備、配電自動化、快速預

25、警與自愈等供電技術，將大幅度提高供電安全可靠性和電能質量，供電可靠率可達 99.99%的國際先進水平，保障校園的師生安全用電；采用 . . . 16 / 125節能設備、樓宇綜合能效管理與優化運行、清潔能源使用等技術，提高 x 大學 x 校區能源綜合利用效率，有效降低溫室氣體排放，將有力推動 x 地區乃至全國高校先進節能減排技術的推廣應用。3 3 現狀分析現狀分析信息化是全球經濟和社會發展的大趨勢，也是校園提升用能效能和率先實現智慧校園的關鍵環節。但是，在學校多年的發展中，信息化建設長期處于被忽視的地位，信息化水平與學校發展水平并不一致，與學校的發展要求與定位也不相適應。1）信息化配套設施與服

26、務不夠完善校園配套設施建設一直聚焦于樓宇建設、交通、供水、供電、路燈、充電樁、排污等基礎設施，近年來信息基礎設施的建設正逐漸受到校園管理機構、在校師生的重視，但由于校園信息化建設起步晚、時間短，信息化配套設施與服務還不夠完善。2）信息資源整合利用工作嚴重滯后目前校各個部門都在積極開展信息化建設，信息化工作也有了一定的基礎。但由于缺乏統一的規劃和指導，各個部門過分強調自身的特殊性，條塊分割現象嚴重，突出表現為一些縱向信息網絡自成體系，業務系統封閉運行，不能實現互聯互通等，形成了許許多多“信息孤島”，難以實現信息資源共享。特別是在一些“金”字項目單位，上、下信息交流暢通，但與其他處室之間的橫向信息

27、交流共享困難。3）校園綜合管理缺乏智能化手段 . . . 17 / 125目前校園城市綜合管理的容對于校園的組成部件、運行狀態的信息采集、管理功能偏少，僅有的部件管理也集中在地上設施，而供氣、供水、供熱、弱電管網等地下基礎設施的信息采集功能匱乏。造成以上狀況的原因是因為目前校園綜合管理缺乏智能化手段，以人工巡查為主，部件、事件發生變化無法實現與校園管理機構的與時自動通信，管理缺乏智能性、主動性，綜合管理中的問題上傳、處理分配、結果反饋等各個環節都缺乏自動化處理手段，同時綜合管理的應急預案的數字化程度較低。校園管理智能化技術與智能化手段的缺乏，使得設施靜態管理、動態運行監控、智能化運行維護、自動

28、應急指揮處置等綜合管理能力嚴重低下。4）節能環保新技術應用匱乏在節能減排方面，用信息技術改造傳統行業，尤其是改造重點用能行業的廣度和深度不高。對于學校在校師生，信息技術主要被應用于管理環節，例如集中建設的 OA、ERP 等信息系統，而利用信息技術對生產全程實現數字化監控，將物聯網、移動互聯網等新一代信息技術，滲透到工具、工藝、流程中，實現對生產管理全流程的“泛在感知”，最大限度地降低各種資源消耗的例子明顯偏少；比如利用物聯網技術，實現路燈根據天氣狀況自動開啟關閉的技術已經成熟，但是應用少見。新技術應用在促進節能減排方面的巨大潛力還沒有得到充分發揮。 . . . 18 / 1254 4 智慧能源

29、智慧能源技術方案技術方案智慧能源結合利用物聯網、云計算等新一代信息技術全面感知并整合城市的運行狀態，構建了 x 校區市的信息基礎，有力地支撐了智慧校園的發展。智慧能源的重點在于“智慧”：它通過信息技術和各類資源的整合，為智慧校園打造一個整體的強勢品牌。一方面加強校園部的互動溝通和校園后勤部門的管理能力；另一方面充分降低學校運營成本，提高工作效率，加強各類校園創新、服務和管理能力。4.14.1 總體方案設計總體方案設計本方案按照服務低碳智慧校園、保障校電網高效可靠運行的思路進行總體規劃設計，以校園光纖通信網作為信息傳輸支撐，以安全可靠的配電網為基礎，以智慧能源綜合信息監控系統為核心，集成分布式電

30、源、校園配電自動化、用電信息采集、智能教室、宿舍、辦公室、電動汽車充電設施、智能樓宇、節電器應用示、校園綜合能效管理、可視化平臺、綜合網管等功能應用，服務學校后勤部門、師生用戶和商戶等對象，最終實現智慧能源的信息監控業務管理，以與動態、靈活、直觀和多維的可視化展示。 . . . 19 / 125x 校區智慧能源的總體建設思路可以歸納如下：（1）3 大技術層級：以“智慧校園”為模型，主要由設備感知層、網絡層、監控管理層 3 個層級構成。（2）一通信網絡：在智慧能源建設一光纖寬帶接入網，支撐三網融合與所有業務應用。（3）1 個信息平臺： 建設統一的智慧能源綜合信息監控系統。（4）9 大重點應用：校

31、園配電自動化、用電信息采集、電動汽車充電設施、分布式電源、配電系統節電器、智能教室、宿舍、辦公室、智能樓宇、可視化和信息通信網絡。4.24.2 智慧能源智慧能源層級結構層級結構“智慧能源”的頂層設計的制定將決定規劃的高度和邊界。智慧能源以“智慧校園”為模型，構建智慧能源的總體架構，主要由感知層、網絡層、監控管理層 3 個層級構。 . . . 20 / 125圖圖 2 智慧能源整體智慧能源整體結構圖結構圖1）設備層設備層涵蓋校園所有的智能化設備，主要由充電樁、分布式電源、智能教室、宿舍、辦公室、智能電表、智能水表、智能氣表、智能配電終端、智能動環設備、安防設備和智能采集終端組成。智能采集終端負責

32、上述智能化設備的的數據雙向互動。2）通信層是基于 EPON 技術的電力光纖網。EPON 是一種采用點到多點結構的單纖雙向光接入網絡，由網絡側的光線路局端（OLT）、用戶側的光網絡單元（ONU）和光分配網絡（ODN）組成。3）監控管理層 . . . 21 / 125監控管理層主要建設智慧能源綜合信息監控系統，是集數據采集、SCADA、配電自動化應用、分布式電源監控管理應用、充電樁監控管理應用、用電信息采集應用、智能教室、宿舍、辦公室監控管理應用、校園綜合網管應用、智能樓宇管理應用和校園能效管理應用于一體的大型應用系統。4.34.3智慧能源智慧能源綜合信息監控系統綜合信息監控系統智慧能源綜合信息監

33、控系統是一個綜合、統一、互聯的校園信息監控和管理服務平臺，實現信息的有效、科學處理，涵蓋智慧能源各個領域的綜合、融合應用。智慧能源綜合信息監控系統全部搭建在信息中心機房。 . . . 22 / 1254.3.14.3.1硬件架構硬件架構圖圖 3 智慧能源智慧能源綜合綜合信息監控信息監控系統物理架構圖系統物理架構圖智慧能源綜合信息監控系統采用分層分布式的物理架構，主要分為兩個區域：主運行區和配電專區。4.3.1.14.3.1.1 主運行區主運行區主運行區包括實時數據傳輸、數據存儲服務器、應用功能服務器組、數據通信和采集、人機交互和 WEB 發布。1 1）實時數據傳輸實時數據傳輸智慧能源綜合信息監

34、控系統的數據采集網段和實時數據傳輸網段均采用冗余交換式以太網結構，單網故障或單點網絡故障不影響 . . . 23 / 125系統運行功能。2 2）數據存儲服務器數據存儲服務器數據處理與存貯由兩臺 Unix 服務器組成，數據服務器一方面要運行商用數據庫管理系統，實現對系統運行參數以與歷史運行數據的管理職能；另一方面要承擔數據處理、數據存貯、數據分發、數據檢索、雙服務器之間數據同步功能。兩臺數據服務器采用主備熱備用工作機制，可以實現無擾動自動/手動切換，在切換過程中保證數據不丟失。3 3）應用功能服務器組應用功能服務器組應用功能服務器組用來運行配電自動化應用、分布式電源監控管理應用、充電樁監控管理

35、應用、用電信息采集應用、智能教室、宿舍、辦公室監控管理應用、校園綜合網管應用和校園能效管理應用。為了可靠、安全和高效地運行上述應用，建議一個服務器只部署一個應用。系統設計時將應用功能服務器組設計成了應用云，當應用功能服務器組中的某個應用服務器出現故障時，該應用會自動遷移到其他應用服務器上，做到了業務的動態可伸縮擴展，提高了系統的安全性和健壯性。4 4）數據通信和采集數據通信和采集數據通信與采集是整個系統的數據來源與控制通道，其組成包括數據采集網段、數據采集服務器、通信設備等。5 5）人機交互人機交互人機界面交互由相關的人機工作站組成，人機工作站選用主流 . . . 24 / 125圖形工作站，

36、并具有多媒體功能。人機工作站可以根據業務劃分，也可以組合使用。6 6）WEBWEB 發布發布WEB 發布主要是將實時數據、歷史數據和一些管理信息通過 WEB的方式對外發布。通過一個防火墻裝置將 WEB 服務器信息外網隔離。4.3.1.24.3.1.2 配電專區配電專區x 大學 x 校區中的配電自動化應用屬于電力安全 I 區，對數據安全有非常高的要求。智慧能源綜合信息監控系統將配電自動化應用通過一個物理隔離裝置和系統主運行區隔開。保證了配電自動化信息的安全。同時數據通過物理隔離裝置傳入主運行區，保證了配電自動化應用的數據可以被主運行區的業務使用。 . . . 25 / 1254.3.24.3.2

37、軟件架構軟件架構圖圖 4 智慧能源智慧能源綜合綜合信息監控信息監控系統總體架構圖系統總體架構圖如上圖，智慧能源綜合信息監控系統采用分層分布式、組件化、標準化、開放式等先進的軟件架構思想，為用戶提供了可靠、安全、靈活的一體化系統平臺。系統分為數據存儲層、應用支撐層、應用功能層和前端表示層。 . . . 26 / 1254.3.2.14.3.2.1 數據存儲層數據存儲層數據存儲層是智慧能源綜合信息監控系統的數據倉庫，實現海量數據的存儲、管理和共享，為系統提供安全、穩定的數據訪問支持。數據存儲層通過大型關系型數據庫實現。4.3.2.24.3.2.2 應用支撐層應用支撐層應用支撐層包括實時數據服務、歷

38、史數據服務、圖形界面服務、通用報表服務、系統管理服務、權限管理服務、通用告警服務和通用計算服務。為應用功能層提供了公共基礎服務組件。應用支撐是應用功能的基礎。應用支撐層各項功能的設計和實現，不再以單個應用功能為核心，而是以所有應用的需求為重點，實現對所有應用功能的全面、通用服務和支撐。應用支撐層側重于各種通用服務支撐功能的實現，為實現各種應用功能的全面集成提供支撐，為應用功能的一體化集成提供平臺。應用支撐層主要提供的通用服務有：透明網絡數據軟總線、實時數據服務、歷史數據服務、圖形界面服務、通用報表服務、系統管理服務、權限管理服務、通用告警服務、通用計算服務。應用支撐層的實現采用層次化、模塊化結

39、構，最底層是透明網絡數據軟總線，為平臺各項服務的實現提供透明網絡數據傳輸，然后是各個支撐服務功能。各個支撐服務功能的實現相互獨立，互不影響，共同構成一個完整的實時信息服務平臺。應用支撐層提供標準的服務訪問或編程接口，支持用戶新應用 . . . 27 / 125軟件的開發以與第三方軟件的集成。4.3.2.34.3.2.3 應用功能層應用功能層應用功能層是在業務支撐層的基礎上實現的諸多應用，分為基礎應用和業務應用。基礎應用包括數據采集應用、SCADA 應用和對外數據接口應用；業務應用包括配電自動化應用、分布式電源監控管理應用、充電樁監控管理應用、用電信息采集應用、智能教室、宿舍、辦公室監控管理應用

40、、校園綜合網管應用、智能樓宇管理應用和校園能效管理應用。應用功能層采用組件化設計，可動態靈活配置。4.3.2.44.3.2.4 前端表示層前端表示層前端表示層是智慧能源綜合信息監控系統的窗口，負責智慧能源綜合信息監控系統的可視化。4.3.34.3.3應用功能應用功能4.3.3.14.3.3.1 分布式電源監管應用分布式電源監管應用4.3.3.1.14.3.3.1.1 分布式電源監控功能分布式電源監控功能數據采集數據采集實現校園光伏發電、儲能的遙信、遙測、遙控等，實現運行監控信息的圖形化管理和狀態自動報警功能。支持分布式電源的微網接入控制，并采集分布式電源運行狀態數據與顯示：1）模擬量采集 .

41、. . 28 / 125對分布式電源與公共連接點處的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率等模擬量進行采集。2）狀態量采集對分布式電源與公共連接點處開關狀態、事故跳閘信號、保護動作信號、異常信號、分布式電源遠方終端狀態和通信通道狀態等進行采集。3）其它數據采集根據需要，可實現對重要分布式電源與微電網部、儲能設備和運行環境等數據的采集，例如逆變器數據、升壓變壓器數據等部數據，光照強度、溫度、風速等運行環境數據，充放電電流、剩余電量等儲能設備數據。遠方控制遠方控制發送主站系統的控制命令至微網控制器，實現分布式電源模式切換。圖形顯示圖形顯示實現系統圖、接線圖、地理圖等功能，并可以在各類圖上顯

42、示設備的人工置位信息或運行狀態和實時數據，提供對設備進行遙控操作的手段；顯示分布式電源應用運行工況圖、主機 CPU 負載率、硬盤使用量與容量的比率等系統必需的監視界面。告警告警包括報警查詢、自定義報警級別，報警統計分析、告警確認與清除、告警信息存儲、主要事件順序顯示等，可以圖形、語音、文 . . . 29 / 125字、打印等實現報警功能。微網電能質量監測微網電能質量監測由于分布式電源接入配電網以后，其起停會影響配網的電壓和潮流，所以需要根據分布式電源的運行狀況對其進行電能質量監測。并在綜合展示畫面上展示配電網與微網關鍵節點的電能質量。4.3.3.1.24.3.3.1.2 分布式電源統計功能分

43、布式電源統計功能歷史查詢歷史查詢可以按需查詢系統中的歷史告警、遙測曲線等各種歷史記錄。數據統計數據統計實現分布式電源并網計量，實時監測分布式電源的發電情況、各類負荷的用電情況。統計分布式能源的小時、日、月、年度發電量，各種累計發電量，各種運行統計，儲能轉換效率，儲能充放電計量統計。報表報表采用電子報表工具。可生成各種格式的報表，并可在表中插圖，如曲線、棒圖、餅圖與其它圖形，具有靈活的報表處理功能，可進行表格的各種數學運算，運算公式可在線設置和修改，可在報表上對報表數據進行修改。4.3.3.1.34.3.3.1.3 分布式電源運行模式分布式電源運行模式運行模式控制運行模式控制對具備受控條件分布式

44、電源與微電網開關與公共連接點處開關 . . . 30 / 125實現分合控制，根據分布式電源的運行狀態，進行分布式電源的調度控制，以與故障情況下分布式電源的投切管理。并網控制與模式切換并網控制與模式切換當分布式電源請求并網時，主站判定分布式電源滿足并網技術條件時，下發允許并網指令。支持分布式電源微電網模式的切換控制，主要根據主網和微電網部的運行情況，確定其運行模式。主要包括：并網運行和獨立運行兩種狀態。分布式電源并入配網后其運行方式有三種：分布式電源孤島運行，即分布式電源與配網解開，獨立供給本地負荷；分布式電源并網不上網運行，即分布式電源與配網連接，但不向配網倒送電，分布式電源與配網同時給負荷

45、供電；分布式電源并網運行，即分布式電源向配網倒送電。當配電網未發生故障而需要調整運行方式時，按預先設置的控制策略，有計劃地發生孤島，并采取適當的孤島運行策略。當配電網由于非計劃、不可控產生的孤島時，應能實時探測分析分布式電源是否處于孤島狀態，并采取適當的孤島運行策略。4.3.3.1.44.3.3.1.4 分布式電源管理功能分布式電源管理功能實現校園分布式電源設備的定義，增刪改，實現校園分布式電源設備的檔案管理。4.3.3.24.3.3.2 配電自動化應用配電自動化應用4.3.3.2.14.3.3.2.1 配電自動化監控功能配電自動化監控功能數據采集數據采集 . . . 31 / 125采集接收

46、處理各種數據類型，采集的全部數據帶有完整的表示數據狀態的質量標志和來源標志。對所有接入系統的終端數據進行周期性的查詢采集，以保持數據庫的實時性。狀態顯示狀態顯示用特定的顏色或樣式動態地顯示設備的運行狀態，包括事故遙信變位和正常操作遙信變位、標識牌信息、通信通道狀態等。遠方控制遠方控制發送主站系統的控制命令至遠方終端設備，實現遠方終端設備的遙控控制操作。圖形顯示圖形顯示實現系統圖、接線圖、地理圖等功能，并可以在各類圖上顯示一次設備的人工置位信息或運行狀態和實時遙測數據，提供對一次設備進行遙控操作的手段；顯示配電自動化應用運行工況圖、主機CPU 負載率、硬盤使用量與容量的比率等系統必需的監視界面。

47、事件告警事件告警對數據進行有效性檢查和數據過濾，并有明顯的告警提示；告警信息具備按條件（如時間段和描述）進行分類查詢的功能。4.3.3.2.24.3.3.2.2 配電自動化統計功能配電自動化統計功能歷史查詢歷史查詢可以按需查詢系統中的歷史告警、遙測曲線等各種歷史記錄。數據統計數據統計顯示 24 小時實時負荷曲線與報表，并自動統計最大值、最小值、 . . . 32 / 125平均值；可以負荷曲線與報表方式分別展示。報表功能報表功能采用電子報表工具。可生成各種格式的報表，并可在表中插圖， 如曲線、棒圖、餅圖與其它圖形，具有靈活的報表處理功能， 可進行表格的各種數學運算，運算公式可在線設置和修改，可

48、在報表上對報表數據進行修改。4.3.3.2.34.3.3.2.3配電自動化管理功能配電自動化管理功能實現校園配電自動化設備的定義，增刪改，實現校園配電自動化設備的檔案管理。4.3.3.34.3.3.3 充電樁監管應用充電樁監管應用4.3.3.3.14.3.3.3.1 充電樁監控功能充電樁監控功能充電數據采集充電數據采集采集交流充電樁工作狀態、故障信號、電壓、電流等；交流充電樁控制調節交流充電樁控制調節系統可以向交流充電樁下發控制命令、校時等；數據處理與存儲數據處理與存儲具備交流充電樁系統的越限報警、故障統計等數據處理功能；系統具備對交流充電樁遙測、遙信、報警事件等實時數據和歷史數據的集中存儲功

49、能；充電事件記錄充電事件記錄具備交流充電樁啟停操作記錄、交流充電樁故障記錄、充電運 . . . 33 / 125行參數異常記錄等功能；可以對交流充電樁狀態變位、輸出電壓、電流越限、交流充電樁啟停操作等事件按時間、類型、充電裝置等分類顯示，并給出相應的告警信息。4.3.3.3.24.3.3.3.2 計量計費功能計量計費功能卡管理卡管理 能夠完成充電卡發行、辦理、充值、掛失、補辦、銷戶、卡信息查詢等各項相關服務的處理。 可對充電卡寫入卡號、地址等信息； 可對充電卡進行充值、換卡、補辦等功能； 為用戶辦理充電卡并填寫用戶名、聯系方式等信息。充電站環境管理充電站環境管理 能夠完成員工信息管理、權限管理

50、、交接班等功能。 可對員工相關信息進行存儲和管理，提供新增、修改和刪除操作； 可對充電站員工的權限進行存儲和管理，提供增加信息、保存修改和刪除信息操作，為計量計費系統的安全管理提供保障； 可對員工的值班日志進行管理。4.3.3.3.34.3.3.3.3 充電樁管理功能充電樁管理功能實現校園充電樁的定義，增刪改，實現校園充電樁設備的檔案 . . . 34 / 125管理。4.3.3.44.3.3.4 用電信息采集應用用電信息采集應用4.3.3.4.14.3.3.4.1 數據采集管理數據采集管理采集任務編制采集任務編制確定采集任務的具體容，包括任務名稱、任務類型、采集點類型、采集點名稱、采集點編號

51、、采集數據項、任務執行起止時間、采集周期、執行優先級與正常補采次數等。并可根據采集點名稱、客戶名稱、采集任務名稱查詢所有采集任務信息，可以進行打印。采集質量檢查采集質量檢查查詢采集任務的執行情況，記錄采集任務失敗和采集數據異常等詳細信息。顯示數據采集成功率與數據完整率。設備監測設備監測查詢設備異常信息，提供包括數據完整性與數據合理性檢查的處理并查詢設備異常告警信息，包括異常事件、異常數據、處理過程與處理人員。數據召測數據召測對單個或多個采集對象的實時數據、歷史數據或事件的手工采集。批量巡測批量巡測用于完成批量采集點或采集設備的各類事件、數據的手動巡測。 . . . 35 / 1254.3.3.

52、4.24.3.3.4.2 數據查詢分析數據查詢分析數據查詢分析數據查詢分析按照用戶查詢計量點的實時數據、歷史日數據、歷史月數據、歷史抄表日數據、事件數據、用戶信息、系統信息等，可將查詢的數據以 EXCEL 電子表格的形式進行保存，同時提供支持組合查詢、圍查詢、模糊查詢等多種搜索方式。4.3.3.54.3.3.5 智能樓宇管理應用智能樓宇管理應用智能樓宇管理應用通過和每棟樓的智能樓宇管理后臺通信，采集樓宇自控、廣播、照明、暖通等系統的數據，實現智能樓宇的在線監視、數據存儲和統計分析。并從整體上實現校園所有智能樓宇(具備智能樓宇管理后臺)的集中監視、統計和分析。4.3.3.64.3.3.6 智能教

53、室、宿舍、辦公室智能教室、宿舍、辦公室交互應用交互應用4.3.3.6.14.3.3.6.1智能教室、宿舍、辦公室智能教室、宿舍、辦公室監控功能監控功能數據采集數據采集 智能多媒體設備實時數據采集系統可以實時采集智能多媒體設備屬性的當前值。包括多狀態量和模擬量。 電量模塊實時數據采集系統可以采集電量模塊的累計電量、電壓、電流、有功、無功等數據。遠程控制遠程控制 . . . 36 / 125 智能教室控制可以在 PC 和手機上針對智能教室多媒體的某項可控屬性進行遙控操作。 場景/模式控制可以 PC 和手機上對某個場景或模式進行遙控操作。定時控制定時控制可以設置定時任務，在用戶指定的時間對多媒體設備

54、或場景進行控制。視頻監控視頻監控可以在 PC 和手機上監控家里的攝像頭，并具備監控視頻存儲功能。狀態監測狀態監測系統可以實時監測智能多媒體設備的設備狀態，得到設備的在線和離線狀態。告警告警系統可以處理智能教室、辦公室和安防告警信息，并以手機短消息等方式告知用戶。4.3.3.6.24.3.3.6.2數據統計查詢功能數據統計查詢功能 系統具備對多媒體設備屬性狀態變化信息的統計、存儲、告警和查詢功能。 系統具備對電量模塊數據的統計、存儲和查詢功能。 . . . 37 / 1254.3.3.6.34.3.3.6.3智能智能宿舍、教室、宿舍、教室、辦公室辦公室管理功能管理功能系統可以對智能多媒體設備、安

55、防設備以與用戶信息進行數據庫模型管理、財產管理和檔案管理。4.3.3.6.44.3.3.6.4 支持的設備支持的設備 智能多媒體設備類 網絡空調 網絡熱水器 網絡洗衣機 網絡冰箱 燈光窗簾 電量模塊 感知模塊 紅外多媒體設備類 紅外空調 紅外熱水器 紅外電視 紅外投影儀 紅外音響 紅外 HTPC HK50 系列開關 HK30 系列開關 電量模塊 . . . 38 / 125 其他符合 e 佳佳聯盟和 IGRS（閃聯）智能教室、宿舍、辦公室設計標準的智能多媒體設備4.3.3.74.3.3.7 綜合網管應用綜合網管應用綜合網管應用有豐富的監視網絡性能和設備狀態的工具，友好的客戶化界面顯示，簡單而全

56、面的網絡配置和設備狀態管理等功能。實現了網絡運營的效率的提升以與智能設備的快速故障定位。綜合網管應用包括 EPON 通信網管和智能設備綜合監測兩個部分。4.3.3.7.14.3.3.7.1 EPONEPON 通信網管通信網管EPON 通信網管可實現遠程網絡配置、信息查詢。EPON 通信網管支持 SNMP、 、CLI 等多種協議。EPON 通信網管能夠實現全網狀態的實時監控，使管理員真正地實現對整個局域網的集中化管理。主要功能包括發現管理、安全管理、設備管理、故障管理、性能管理等。發現管理發現管理提供了對設備的管理入口。所有的被管設備都從這里開始錄入。錄入之后，系統將自動根據設備的類型，狀態等信

57、息加以區別，并針對對不同的設備提供與設備相適應的管理方法。系統獲取設備的基本信息，并將此類信息存入到后臺數據庫中，同時根據設備類型，將設備展示在相應的界面上。安全管理安全管理安全管理可以幫助系統管理員實現基于用戶和用戶組的細粒度 . . . 39 / 125權限管理。系統管理員可進行定義用戶與用戶組操作，可針對不同級別用戶分級管理。設備管理設備管理支持多種設備的發現與管理，包括一般的交換機，EPON 設備。對設備提供了很多靈活的管理方法，和查看設備的各類參數信息。包括設備發現、設備刪除、設備配置等操作。故障管理故障管理設備在運行的過程中時常碰到故障，查看相應的故障信息給網絡管理帶來了很大的便利

58、。管理員可以根據網絡故障的信息，來定位發生故障的設備以與設備發生故障的原因，以便快速地解決問題。性能管理性能管理性能管理主要功能是性能采集，分為實時性能采集與歷史性能采集。實時性能采集為系統實時從設備里獲取數據，實時地展現給用戶查看；歷史性能采集為歷史數據的展示。系統以某一時間頻率不斷地采集設備運行的數據，并且用統計圖的形式得出統計信息，直觀地展示出設備的各種運行參數，方便于管理員更好地掌握設備運行的數據，從而更好地對設備進行管理。4.3.3.7.24.3.3.7.2 智能設備綜合監測智能設備綜合監測局域網狀態監測局域網狀態監測實現智慧能源綜合信息監控系統各服務器、工作站、交換機等網絡設備的網

59、絡狀態監測。 . . . 40 / 125智能設備的通訊狀態監測智能設備的通訊狀態監測實現 DTU、饋線開關、微網控制器、智能網關和通信集中器等終端設備(統稱為智能終端設備)的通訊狀態監測。智能設備的設備狀態監測智能設備的設備狀態監測實現 DTU、饋線開關、微網控制器、智能網關和通信集中器等終端設備的設備狀態監測。自動化系統資源監測自動化系統資源監測智慧能源綜合信息監控系統的運行狀態監測，包括：結點工況、通道工況、機器的 CPU 使用率等、各應用值班狀態等。4.3.3.84.3.3.8 校園校園能效管理應用能效管理應用校園能效管理是對水、電、氣等用能信息進行綜合采集的基礎上完成數據分析、管理的

60、應用。包括樓宇能效管理、辦公室、宿舍能效管理、微電網互動能效管理、集中能源站能效管理、機房動環能效管理和綜合能效管理。4.3.3.8.14.3.3.8.1 樓宇能效管理功能樓宇能效管理功能樓宇能效管理實現了對環境數據、新能源數據、用水量數據、用氣量數據、配電房設備運行實時數據和分類設備用電量數據的統一管理和分析。包括基本管理功能、用能服務和能效分析共三個模塊。基本管理功能基本管理功能基本管理功能包括數據正確性檢查、數據完整性檢查、終端運 . . . 41 / 125行維護、用戶檔案管理、終端檔案管理和采集對象檔案管理。用能服務用能服務用能服務包括樓層用電月度統計報表、總電量統計表、用能消耗月度