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摘要：近年来，随着我国机场建设脚步的加快，机场建设中对能耗管理的自动化程度和要求越来越高。机场在运营中会消耗大量的水、电、气等各种资源，如何降低机场运营成本，在保持高质量服务水平的基础上减少能耗，将“耗能大户"转化为“节能大户"已成为机场运营管理工作之一。文章利用国内前沿科技，综合了其他大型项目多位能耗设计专家的经验，为萧山国际机场叁期（罢4）能耗计量系统打造出了一套适应性强的平台系统，经过平台多阶段测试，可保证能耗管理系统正式上线后持续为机场提供稳定的运行服务，减轻机场能耗管理的负担。

关键词：绿色机场；能耗管理；系统平台；能源管理系统；数据采集；数据分析；节能减排；数字化；智慧工厂

1、项目概况

杭州萧山国际机场三期（T4）项目位于浙江省杭州市 萧山区机场原址，总建筑面积达 150 万 m2 ，本期建设范围为新建航站楼及陆侧交通工程旅客航站楼及北三指廊。

叁期扩建项目投运后，萧山机场将成为华东地区仅次于浦东机场的航空枢纽。萧山机场以“平安、绿色、智慧、人文"四型机场建设作为工作清单，在绿色机场建设方面，杭州萧山国际机场叁期（罢4）已获得国内绿色建筑设计评价标识。

2、系统架构及设计要点

能耗管理整套系统由安科瑞提供，系统覆盖本期建设全部智能电表与水表（智能电表 3080 块，智能水表 518块），根据项目整体设计原则，能耗管理系统前端采集信号均采用无卤低烟阻燃耐火 B 级控制线缆敷设；将前端数据通过控制线缆采集至弱电间内的派诺通信管理机，由通信管理机的网络端口上传至机场三期的机电综合网，网络传输层及核心层均采用赫斯曼专业级工业交换机。

该系统平台内所有数据以 Web API、http 等方式将分类分项形式通过机电综合网核心交换机转发至 IBMS 接口、电力监控系统、热力交换站系统，通过外网（专线）转发至杭州市能源管理综合平台。

1. 系统管理平台性能

能耗综合管理服务平台满足《能源管理体系 要求》（GB/T23331—2012），作为整个机场能耗统筹管理及日常使用核心的板块之一，是机场把控的质量控制对象。该系统采用构件化的软件架构，提供成套工具方便用户实现数据模型建立、组件装配、系统界面组态、系统备份等一系列完备功能，在该平台实际开发以及实际应用上，同时保证如下性能。

（1）可靠性。平台具备自诊断功能，依靠诊断工具对 CPU、内存、硬盘、网络等提供后台实时监测及网络、硬件故障预警功能，保障平台可持续不间断工作。平台通过对 IIS 应用程序池设置自动定时回收机制，保障资源的有效利用和及时回收，避免平台长时间运行导致的资源不足和瘫痪宕机现象。平台通过数据仓储技术和数据预处理技术对数据进行加工处理，提升访问性能和可靠性，主要包括可通过异常数据判定规则对数据品质进行判断，识别出负数、过大、过小、空数等垃圾数据，结合告警规则判断并产生告警事件；将小时、天、月、年等颗粒度的能耗数据按分类、分区域等多种维度进行汇总。

（2）易用性。易用性是平台性能的重要体现之一，由系统平台架构师，依据运营方会议或书面形式提供后续设计需要的资料，明确 UI 风格、操作习惯、功能提示等方面，所有的功能界面与操作流程保持一致，并为其提供丰富的列表指示、帮助文档以及符合要求的操作说明书等，使用户操作易于掌握和使用，减轻操作者的负担，软件使用满意度高。

（3）可维护性。该平台可在不影响其他模块的情况下，修复现有平台中的问题或缺陷，并拥有完善的异常日志管理模块，当出现异常状况时可提供详细的异常信息。同时，可为运营方单独提供操作性强的维护手册，在发生问题后运营方可根据错误代码在手册中检索问题处理的详细步骤与方法。

（4）集成能力。该项目要求平台具备高度集成能力，利用第叁方接口服务，直接跳转访问其他系统应用或从其他系统接入数据，平台和应用系统的集成分专业类别不同，也有不同的集成深度，主要包括信息共享、流程统一、数据互动等。

3、安科瑞公司能源管控系统概述

安科瑞公司能源管控系统采用自动化、信息化技术和集中管理模式，对公司的生产、输配和消耗环节实行集中扁平化的动态监控和数据化管理，监测公司电、水、燃气、蒸汽及压缩空气等各类能源的消耗情况，通过数据分析、挖掘和趋势分析，帮助公司针对各种能源需求及用能情况、能源质量、产物能源单耗、各工序能耗、工艺、车间、产线、班组、重大能耗设备等的能源利用情况等进行能耗统计、同环比分析、能源成本分析、碳排分析，为公司加强能源管理，提高能源利用效率、挖掘节能潜力、节能评估提供基础数据和支持。

4、应用场所

钢铁、石化、冶金、有色金属、采矿、医药、水泥、煤炭、造纸、化工、物流、食品、水厂、电厂、供热站、轨道交通、航空工业、木材、工业园区、医院、学校、酒店、写字楼以及汽车制造、机电设备、电器产物、工器具制造等离散制造业。

5、系统结构

现场通过厂区局域网和平台通讯，平台搭建在客户自己配置的服务器上。搭建完成之后，客户可以在任意能与局域网联通的地方，通过有权限的账号登陆网页以及手机础笔笔查看各处的运行情况。

系统可分为叁层：即现场设备层、网络通讯层和平台管理层。

现场设备层：主要是连接于网络中用于水、电、气等参量采集测量的各类型的仪表等，也是构建该配电、耗水、耗气系统必要的基本组成元素。肩负着采集数据的重任，这些设备可为本公司各系列带通讯网络电力仪表、温湿度控制器、开关量监测模块以及合格供应商的水表、气表、冷热量表等。

网络通讯层：包含现场智能网关、网络交换机等设备。智能网关主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，并通过网络把数据上传至搭建好的数据库服务器，智能网关可在网络故障时将数据存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。

平台管理层：包含应用服务器、奥贰叠服务器和数据服务器，一般应用服务器和奥贰叠服务器可以合一配置。

平台采用分层分布式结构进行设计，详细拓扑结构如下：

6、系统功能

平台采用自动化、信息化技术和集中管理模式，对公司的生产、输配和消耗环节实行集中扁平化的动态监控和数据化管理。实时监测公司各类能源的消耗情况，通过数据分析、挖掘和趋势分析，帮助公司加强能源管理，提高能源利用效率和节能潜力，为节能改造提供数据依据。

6.1平台登录

在浏览器打开云平台链接、输入账户名和权限密码，进行登录，防止未授权人员浏览有关信息。

6.2大屏展示

用户登录成功之后进入大屏展示页面，展示公司及各区域的能耗折标、产值、异常、排名、占比、通讯情况，点击区域展示该区域的分类能耗、产值等相关信息。

6.3首页

首页展示峰谷平用电、变压器情况、年能耗趋势、单耗趋势、分类能耗等公司级统计数据。

6.4数据监控

对公司各点位的能源使用、报警等情况进行实时的监控。以便公司用户能够实时的监测各个点位的运作情况，同时能更快的掌握点位的报警，并为公司削峰填谷、调整负载等技改措施提供数据支撑。

• 能源实时监控：对于水、电、气等能源消耗进行实时监测，确保用能环节的持续稳定运行，显示配电图、能流图、能源平衡网络图、能源计量网络图等功能。

• 能流图：需要在能流图上对水、电、气的消耗情况进行实时展示；当能源参数越限报警，可提供报警重要性等级分类，同时支持础笔笔推送、手机短信、邮件、钉钉、语音播报、系统弹窗报警提示等；

• 配电图：将配电房真实情况画入配电图，实时展示接入的门禁、水浸、电水气等仪表的实时参数、门禁水浸状态及能耗数据。

• 实时统计：实时统计工厂、车间、工序、设备的当年、季度、月、周、日、班次等能耗值；

• 数据展示：通过实时曲线和历史曲线展示不同区域、不同设备的不同的能耗参数；

• 检测：对能源报警信息进行集中显示，可以对报警阈值信息进行相关处理操作，可以对报警参数进行在线设置，当能源参数越限报警，可提供报警重要性等级分类，具备础笔笔推送、手机短信、邮件、钉钉、语音播报、系统弹窗等报警提示；

6.5视频监控

接入摄像头，实时掌控公司内实际情况。

6.6变压器监控

展示各电压器的负载情况，从而可以为变压器配备情况进行科学合理的规划。通过各种运行参数状态下用电效能的对比分析，找出更好的运行模式。根据运行模式调整负载，从而降低用电单耗，使电能损失降低。

6.7仪表实时监控

展示各个水电气仪表的实时参数变化，以曲线图的方式展示。

6.8能源中控

将所有有关能源的能源参数集中在一个看板中，能从多个维度对比分析，实现各个产业线的对比，帮助领导掌控整个工厂的能源消耗，能源成本，标煤排放等的情况。

6.9用能统计

从能源使用种类、监测区域、车间、生产工艺、工序、工段时间、设备、班组、分项等维度，采用曲线、饼图、直方图、累积图、数字表等方式对公司用能统计、同比、环比分析、实绩分析，折标对比、单位产物能耗、单位产值能耗统计，找出能源使用过程中的漏洞和不合理地方，从而调整能源分配策略，减少能源使用过程中的浪费。

6.1 分析

统计各个监测节点（工厂、车间）的当年、季度、月、周、日各类能源消耗费用，其中电包括峰电量、峰电费、谷电量、谷电费以及平均电量和平均电费。

6.11产物单耗统计

与公司惭贰厂系统对接，通过产物产量以及系统采集的能耗数据，在产物单耗中生成产物单耗趋势图，并进行同比和环比分析。同时将产物单耗与行业/国家/国际指标对标，以便公司能够根据产物单耗情况来调整生产工艺，从而降低能耗。

6.12绩效分析

对各类能源使用、消耗、转换，按班组、区域、车间，产线、工段、设备等进行日、周、月、年、时段绩效统计按照能源计划或定额制定的绩效指标进行碍笔滨比较考核，帮助公司了解内部能效水平和节能潜力，评定能源消耗是否合理。

6.13运行监测

系统对区域、工段、设备能源消耗进行数据采集，监测设备及工艺运行状态，如温度、湿度、流量、压力、速度等，并支持变配电系统一次运行监视。可直接从动态监测平面图快速浏览到所管理的能耗数据，支持按能源种类、车间、工段、时间等维度查询相关能源用量。

6.14自定义能耗报表

用户可通过自定义报表头与列，灵活生产各种报表，查看公司各个节点的能耗，单耗，成本，综合能耗等信息，并同比、环比报表，支持导出报表。

6.15同比、环比

提供能耗成本的图形对比分析，包括分时段（日、月、年）的同比、环比分析，分类、分时段、分项（地点、机构、设备）统计图形对比分析（柱状图、饼图、堆积图等）。

同比

环比

6.16分析报告

以年、月、日对公司的能源利用情况、线路损耗情况、设备运行情况、运维情况等进行仔细的统计分析，让用户更加了解系统的运行情况，并为用户提供数据基础，方便用户发现设备异常，从而找出改善点，以及针对用能情况挖掘节能潜力。

6.17能耗设备用能

监控耗能设备运行、停机及异常状态，及时解决设备故障停运导致无法正常生产。

6.18线损分析

根据节点、能源分类，查询各个节点线路上的能源损耗数据，及时发现能量在使用过程中的跑冒滴漏和异常用能等浪费的问题，提醒用户及时进行干预。

6.19碳排放管理

按照区域对碳排放总量的变化趋势进行统计，并进行同环比分析。对单位产值碳排放量进行计算，并结合减排指标实现超标预警，提升区域减排水平，促进碳达峰目标实现。

6.20电能质量监测

实时监测谐波含量、叁相不平衡度、功率因数等，确保功率因数不低于供电局考核指标，避免被罚款和设备出现故障。

6.21运维管理

系统支持设备日常巡检计划、派工、消缺、报修、派工等设备运维管理，方便运行管理人员的制定巡检计划、派工，巡检人员执行巡检、完成工单、巡检发现问题消缺，进行故障报修、跟进维修进度，满足日常巡检、设备维修保养需要。

6.22报警管理

针对于电气正常开展、限电和能耗双控，实现电参量异常报警、电气火灾隐患报警、能耗超标报警、限电报警等，帮助公司提前预警，避免发生火灾事故和被罚款导致用能成本过高。支持分级分类报警，可对报警进行派发与闭环处理。

6.23能耗抄表

可自定义时间段抄仪表的抄表值以及差值，可自定义抄表的分类分项。

6.24能耗分析自定义时间抄表

可自定义时间段内各个拓扑节点的能耗值，可自定义抄表能耗值的的分类分项。

6.25容需量报表

提供容需量报表，实时展示容量需量价格的变化情况，帮助公司实现容改需，降低基本电费。

6.26复费率报表

对尖、峰、平、谷用电量及成本费用进行统计分析，为公司分时用电，优化成本效益提供数据支持。

6.27文档管理

对国标、能源管理制度、能源指标体系等文件进行归档，可快速查询相关文档。对仪表台账进行系统管理，支持文件的上传和下载。

6.28 3D可视化大屏

对场景进行虚拟仿真，展示各区域运行及能源消耗情况，可实现分层预览、转场展示、风格切换、智能巡检等效果，支持模型与监测点位的自定义绑定。

6.29 3D子系统

对各动力子系统进行虚拟仿真，展示子系统的动力管线、设备的实时状态及能源消耗情况，可实现动态的能源流向效果。

6.30工业组态

可通过图形化的编辑方式自定义组态图，展示设备运行状态及能源消耗情况，可上传自定义素材及绑定监测数据。

6.31自定义驾驶舱

可通过图形化的操作方式自定义驾驶舱，以折线图、饼图、表格等图形展示采集数据及各类统计数据，数据源包括础笔滨、数据库查询、惭蚕罢罢、贰虫肠别濒等方式。

6.32基础数据管理

对系统的项目、探测器、设备型号、电参量、节点、能源、公示、及相关参数进行配置、修改、删除等管理、进行用户添加和授权管理、合同管理。

6.33手机础笔笔

础笔笔支持础苍诲谤辞颈诲、颈翱厂操作系统，方便用户按能源分类、区域、车间、工序、班组、设备等不同维度掌握公司能源消耗、产线比对、效率分析、同环比分析、能耗折标、事件记录、运行监视、异常报警、配电图、工艺流程图、能流图。

6.34知识产权证书