建筑能耗分析管理系统
作者：安科瑞电气股份有限公司时间：2011-02-14 我要发布
1．背景
国家机关办公建筑和大型公共建筑年耗电量约占全国城镇总耗电量的22%，每平方米年耗电量是普通居民住宅的10～20倍，是欧洲、日本等发达国家同类建筑的1.5～2倍。北京的大型公共建筑每单位平方米年耗电量在50度到300度之间，这个数字较普通建筑要高出3到5倍。
针对能源浪费现象，国家出台了相关文件。建质〔2006〕277号文《全国民用建筑工程设计技术措施——节能专篇 电气分册》提出电气回路要加装电能计量装置。江苏、上海分别推出苏建科〔2007〕217号文《江苏省公共建筑用能计量设计规定》和沪建交〔2008〕828号文《关于进一步加强本市民用建筑设备专业节能设计技术管理的通知》，进一步明确提出对主要用电设施分项计量，对办公楼、商场、宿舍等应计量到经济核算单元；对医疗病房、宾馆客房、学校教室应按楼层或功能分区计量等等，并纳入审图和竣工验收标准之中，并提出从2009年1月1日起，建筑面积大于2万平方米的大型公共建筑、市（区）两级国家机关办公建筑、申请国家和本市的建筑节能示范项目，应当设置能耗监测系统。
住房和城乡建设部建科[2008]114号文（2008-06-24）《关于印发国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设相关技术导则的通知》实施。
2010年6月住房和城乡建设部下发《关于切实加强政府办公和大型公共建筑节能管理工作的通知》，要求各地结合本地区的实际情况，深入推进国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测体系建设，抓紧建立健全政府办公建筑和公共建筑室温监控及空调系统节能运行管理体系，积极探索建立公共建筑节能运行管理激励制度。要求继续深入做好国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗统计、能源审计及能效公示等工作，并在此基础上选择重点建筑安装用能分项计量装置，推进能耗监测平台建设，为既有建筑节能改造，建立能耗定额和超定额加价制度奠定基础。
2．计量装置
国家规定电能计量应当合理设置分项计量回路。其分项计量系统应当采用电子式、精度等级为1.0级及以上（0.2、0.5、1.0级）的有功电能表。采用的普通电能表，应当由测量单元和数据处理单元等组成，并能显示、储存和输出数据，具有标准通讯接口。
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应用场合
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型号
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主要功能
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高压重要回路或低压进线柜
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ACR330ELH
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LCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限电能计量、复费率电能统计；THDu，THDi、2-31次各次谐波分量；电压波峰系数、电话波形因子、电流K系数、电压与电流不平衡度计算；电网电压电流正、负、零序分量（含负序电流）测量；4DI+3DO（DO3做过压、欠压、过流、不平衡报警）；RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T645规约
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变压器低压侧出线回路；
单独计量的外供电回路； 特殊区供电回路； 制冷机组主供电回路； 单独供电的冷热源系统附泵回路； 集中供电的分体空调回路； 照明插座主回路；电梯回路； 其他应单独计量的用电回路。
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ACR220EFL
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LCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计；4DI+2DO；RS485通讯接口、Modbus协议
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ACR120EFL
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LCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计；4DI+2DO；RS485通讯接口、Modbus协议
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DTSD1352
(ADL3000)
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LCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计；电流规格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可选、RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T 645规约可选
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动力箱、照明箱
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DTSF1352
(ADL300)
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电流规格1.5(6)A、
5(20)A、10(40)A、20(80)A可选、复费率电能统计、电能脉冲输出、RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T 645规约可选
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三相电能计量
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DDSF1352
(ADL100)
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电流、电压测量；单相电能计量
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DDSD1352
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电流规格10(60)A、可编程、复费率电能统计、电能脉冲输出、RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T645规约可选
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全电参量测量
（I、U、P、Q、S、PF、F）
单相电能计量
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3．系统结构
Acrel-5000建筑能耗分析管理系统是上海安科瑞电气股份有限公司针对建筑能耗开发的软件平台，以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，根据现场实际情况采用现场总线、光纤环网或无线通讯中的一种或多种结合的最优化的组网方式，为大型公共建筑的实时数据采集及远程管理与控制提供了基础平台，它可以和检测设备构成任意复杂的监控系统。开放性、网络化、单元化、组态化的采用面向对象的分层、分级、分布式智能一体化结构。系统基于对114号文件的充分理解，建立如下层次结构：
4．系统功能
Acrel-5000建筑能耗分析管理系统的能耗数据采集方式包括人工采集方式和自动采集方式。通过人工采集方式采集的数据包括建筑基本情况数据采集指标和其它不能通过自动方式采集的能耗数据，如建筑消耗的煤、液化石油、人工煤气等能耗量。通过自动采集方式采集的数据包括建筑分项能耗数据和分类能耗数据，由自动计量装置实时采集，通过自动传输方式实时传输至数据中心。
大型公建或楼宇建筑的信息管理
系统提供标准的手工信息录入界面，可对各栋监控建筑的基本信息进行整理和录入，并支持手工录入历史能耗数据的功能。
Acrel-5000建筑能耗分析管理系统的数据库建立也完全依据114号文，根据建筑的使用功能和用能特点，将国家机关办公建筑和大型公共建筑分为如下8类：
1．办公建筑
2．商场建筑
3．宾馆饭店建筑
4．文化教育建筑
5．医疗卫生建筑
6．体育建筑
7．综合建筑
8．其它建筑
能耗数据的实时监测
系统采集站定时采集各监控点的仪表参数并上传至本地建筑能耗分析管理系统数据库，用户可于当地实时查询能耗监测情况。
建筑分类能耗分析
系统在完成数据处理与上传的同时，将建筑能耗进行分类分析，该部门功能亦完全符合114号文的定义，即将建筑能耗分类为如下六类：
1．耗电量
2．耗水量
3．耗气量（天然气量或者煤气量）
4．集中供热耗热量
5．集中供冷耗冷量
6．其他能源应用量（如集中热水供应量、煤、油、可再生能源等）
电量分项能耗分析
照明插座用电：为建筑物主要功能区域的照明、插座等室内设备用电。主要包括照明和插座用电、走廊和应急照明用电、室外景观照明用电。
空调用电：主要包括冷热站用电、空调末端用电。
动力用电：主要包括电梯用电、水泵用电、通风机用电。
特殊用电：主要包括信息中心、洗衣房、厨房餐厅、游泳池、健身房或者其他特殊用电。
建筑总能耗为建筑各分类能耗（除水耗量外）所折算的标准煤量之和。
总用电量＝∑各变压器总表直接计量值
分类能耗量＝∑各分类能耗计量表的直接计量值
分项用电量＝∑各分项用电计量表的直接计量值
单位建筑面积用电量＝总用电量/总建筑面积
单位空调面积用电量＝总用电量/总空调面积
用能情况的同、环比分析
统计建筑或片区能耗的时用量、日用量和年用量，以曲线图、柱状图等不同方式显示，支持报表输出。
建筑节能辅助诊断
系统可提取各能耗数据进行同、环对比分析，确立标杆值并对各监控点的能耗情况进行能耗水平判定，对能耗改善提出一套完整的诊断流程，并给出能耗分析报告。
5 报价方案
5.1 硬件 单位：元（RMB）
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名称
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型号
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单位
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面价
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工作站主机
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DELL工作站主机 i5 /1G/160G+键鼠
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台
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6500
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显示器
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DELL 19寸宽屏液晶显示器
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台
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1500
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系统软件
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Microsoft Windows XP SP3
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套
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1250
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打印机
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HP P1007激光打印机
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台
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1550
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以太网交换机
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H3C 3C16470
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台
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1750
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UPS电源
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SANTACK C1KS/1KVA 待机30分钟 塔式
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台
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3000
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串口服务器
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MOXA NPORT5610-8 RS232接口×8
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台
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7300
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Korenix JetPort5604i RS485接口×4带隔离
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只
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7800
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串口服务器附件
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连接线RJ45TODB9MADAPTER（公）
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根
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50
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通讯前置机
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MOXA DA660-8-Lx (8端口)
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台
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10500
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Korenix JetBox 3300 (2端口)
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台
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5400
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扩展卡
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MOXA CP134U-I
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块
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3470
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协议转换隔离器
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泓格 I-7520R
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套
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550
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开关电源
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华力 KDYA-DG75-24
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只
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350
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通讯机柜
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K2200 规格：2200(高)×600(宽)×600(进深)
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套
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2850
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K1200 规格：1200(高)×600(宽)×600(进深)
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套
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2000
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K500 规格： 600(高)×500(宽)×200(进深)
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套
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1000
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5.2 软件 单位：元（RMB）
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大类
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子项
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解释
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面价
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登录与注销
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服务器配置
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标配
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40000
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登陆
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注销
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退出
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日志与用户管理
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日志管理
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标配
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添加用户
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用户权限控制
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用户密码更改
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建筑信息
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建筑基本信息
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标配
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建筑群基本信息
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建筑建筑群关系
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数据中心基本信息
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支路及电表信息
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监测仪表参数
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标配
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监测仪表产品信息
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电表基本信息
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支路设备
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BA参数配置
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BA点配置
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标配
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信息配置向导
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信息配置向导
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标配
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设备监控
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设备实时能耗
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标配
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BA参数分析
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建档设备运行记录
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设备开关机时间统计
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环境监控
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建筑环境温度
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标配
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分项能耗
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分项能耗统计
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标配
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分项能耗比较
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环比同比分析
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数据处理
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原始数据查询
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标配
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异常数据分析
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报表制作
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简易报表
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标配
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帮助
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用户手册
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标配
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在线帮助
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支路能耗
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支路能耗统计
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选配
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7000
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支路能耗分时统计
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|
环比同比分析
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报表制作
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报表定制
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选配
|
5000
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|
气象数据
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气象数据
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选配
|
5000
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度日数分析
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供电局
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契约限额申请
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选配
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11000
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MD值分析
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月账单核对查询
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支路电费查询
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电价查询
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能耗指标
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最大累计产冷(热)量
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选配
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1000
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平均制冷(热)量
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冷水机组运行效率COP
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选配
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2000
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冷站能效比
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选配
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4000
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空调系统能效比
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冷冻站房制冷机组运行负荷率
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选配
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7500
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冷冻站房冷却水泵运行负荷率
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冷冻站房冷冻水泵运行负荷率
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冷冻站房冷却塔运行负荷率
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空调机组运行负荷率
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冷冻站房制冷机组有效利用率
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选配
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7500
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冷冻站房冷却水泵有效利用率
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冷冻站房冷冻水泵有效利用率
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冷冻站房冷却塔有效利用率
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空调机组有效利用率
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冷却水泵能量传输力
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选配
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2000
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设备负载率
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选配
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3000
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冷水机组能效比
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选配
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2000
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冷冻水系统输送系数
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选配
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2000
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冷却水系统输送系数
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单位建筑面积能耗
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选配
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1000
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单位空调面积能耗
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5.3计量装置 单位：元（RMB）
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名称
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型号
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单位
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面价
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备注
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电力仪表
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ACR330ELH
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台
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4860
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ACR220ELH
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台
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4280
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ACR120ELH
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台
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3580
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导轨式安装电表
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DTSD1352
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台
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2050
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DTSF1352
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台
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1200
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|
|
|
DDSF1352
|
台
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600
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|
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DDSD1352
|
台
|
400
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6 结束语
本系统采用现场总线、光纤环网或无线通讯中的一种或多种结合的最优化的组网方式，为大型公共建筑的实时数据采集及远程管理与控制提供了基础平台，实现建筑分项能耗的自动采集，自动汇总及分析，该系统能够得到大型公共建筑实时能耗并为降低其建筑能耗，提高建筑能效，提供决策依据和参考，为进一步推进能耗统计，能源审计，能效测评等工作提供了基础数据。该系统在上海浦东图书馆、世博村A块VIP生活馆、上海华山医院等项目中得到运用，运行良好。
作者简介：
任华，男，本科，安科瑞电气股份有限公司，工程师，
技术交流： 021-59104851 传真：021-69155331 邮箱：acrelrh@163.com
