能源管理系统暖通空调需求规格书-节能诊断

能源管理系统(EMS) 系统需求说明书 文件编号 生效日期 受控编号 保密级别 二级 版 本 号 V1.00 修改状态 总 页 数 正 文 附 录 0 编 制 审 核 批 准 修订记录 评审人员签字： 问题修改验证结果： 验证人签字：时间：年月日 目录 1 引言 1 1.1 编写目的 1 1.2 需求分析 1 2 系统功能架构 1 3 行业业务模块需求 2 3.1 暖通空调模块 2 3.1.1 空调监测模块 2 3.1.2 空调能效分析模块 8 3.1.3 空调诊断模块 11 3.1.4 空调控制模块 14 4 通用业务模块需求 29 5 系统管理需求 29 6 底层功能模块需求 29 7 APP需求 29 8 B/S组态需求和UCD需求 29 9 附件 29 1 引言 1.1 编写目的 本文的描述对象是能源管理系统(EMS) V1.30版本系统需求。 1.2 需求分析 系统需求是在原始的需求的基础上进行多层次加工所得。原始需求一般需要经过过滤、分解、分发、分析才能转化为系统需求。每个环节都很重要，尤其是需求分析更是和核心中的核心。 常用的需求分析方法有业界基准寻找、行业标准搜索、竞争对手分析、应用场景描绘、功能框架搭建、逻辑推敲、客户价值评价、投入产出分析等。 系统需求不仅仅是业务功能需求，还包含了相关的操作维护需求，如权限、配置、告警、日志、统计；系统需求还可能包含到性能、扩展性、用户体验等。此外，如能对异常流程进行设计则更为全面。复杂的业务流程一般要绘制流程图。 2 系统功能架构 从EMSV1.20开始，逐渐深度集成多个子系统，且形成多个通用业务模块。EMSV1.30更是深度融入了照明、计费，对配电也进行更深度融入；因此，从EMSV1.30开始，系统功能架构需要按照模块的方式进行规划和设计。模块、子模块的划分关系到很多设计，如权限设计； 在xmind图上标识为5级的功能为EMSV1.30版本要开发的功能； 3 行业业务模块需求 3.1 暖通空调模块 3.1.1 空调监测模块 空调建模的发展方向为系统建模向设备建模和算法建模过渡，系统由设备模型和算法模型组态建立，可扩展能力强，避免重复开发和过度定制。中间版本可过渡为由子系统模型建立系统模型。设备建模和系统组态需要进一步探讨，建议在2.0系统中实施。 1.3版本延续系统建模方式，调整原有模型，新增部分参数；新增部分常用系统模型； 整体规划方向： 空调建模的发展方向为系统建模向设备建模和算法建模过渡，系统由设备模型和算法模型组态建立，可扩展能力强，避免重复开发和过度定制。中间版本可过渡为由子系统模型建立系统模型。设备建模和系统组态需要进一步探讨，建议在2.0系统中实施。 本版本规划要点： 1.3版本延续系统建模方式，调整原有模型，新增部分参数；新增部分常用系统模型； 新增简单的算法模型； 监测数据的获取支持现场运行设备、控制设备的直接接入，也可支持与原有控制系统的对接（OPC方式）。 应用场景 与1.2版本类似，用户选取相应系统时，提供系统图及设备监测参数展示。系统图内的系统模型参数分级别实时显示，详见用户体验部分。 制冷系统监测： 原有监测系统上，调整模型。原冷冻站模型扩充模型类型，增加系统固定属性参数，增加压力、流量等实时监测参数。 新增风冷制冷（热泵）系统模型。 优先通过与BA系统对接实现监测，也可直接与现场设备对接实现监测。 VRV系统模型 新增模型，通过系统对接实现监测。 锅炉系统监测： 原有燃气蒸汽锅炉模型调整，新增模型后涵盖燃煤、燃气、燃油、电热锅炉，包括蒸汽锅炉和热水锅炉。后续版本将继续新增模型，涵盖一般系统、热回收复合系统和太阳能热水复合系统。 原燃气蒸汽锅炉新增固定属性参数，新增锅炉主机启停状态、告警状态、排气温度（电热锅炉除外）、制热功率、制热量等参数。其他类型蒸汽锅炉与原模型类似。 新增热水模型包括固定属性参数，包括锅炉主机启停状态、告警状态、排气温度、供回水温度、供回水压力、热水流量、制热功率、制热量等参数。 优先通过与BA系统对接实现监测，也可直接与现场设备对接实现监测。 室内环境监测： 包括温度、湿度、空气品质（CO2浓度）等参数。 优先通过与BA系统对接实现监测，也可直接与现场设备对接实现监测。 室外环境监测 包括温度、湿度、有害物浓度（空气质量指数）等参数。 优先采用传感器监测数据，也可通过天气预报获取逐时数据， 详细模型见第9章附件“EMS 1.3 暖通系统监测、能效模型_20150325.xlsx”。 01系统监测图 用户选取相应系统时，提供系统图及设备监测参数展示。 系统图内的系统模型参数分级别实时显示，并按系统设置定时刷新。详见用户体验部分。 系统无法接入的参数应隐藏相关内容。 02制冷系统监测： 原有监测系统上，调整模型。原冷冻站模型扩充模型类型，增加系统固定属性参数，增加压力、流量等实时监测参数。 新增风冷制冷（热泵）系统模型。 04 VRV系统监测： 新增模型，通过系统对接实现监测。监测参数包括运行状态、告警状态、电能耗、系统总输入功率、系统总能耗等。 05锅炉系统监测： 原有燃气蒸汽锅炉模型调整，新增模型后涵盖燃煤、燃气、燃油、电热锅炉，包括蒸汽锅炉和热水锅炉。后续版本将继续新增模型，涵盖一般系统、热回收复合系统和太阳能热水复合系统。 原燃气蒸汽锅炉新增固定属性参数，新增锅炉主机启停状态、告警状态、排气温度（电热锅炉除外）、制热功率、制热量等参数。其他类型蒸汽锅炉与原模型类似。 新增热水模型包括固定属性参数，包括锅炉主机启停状态、告警状态、排气温度、供回水温度、供回水压力、热水流量、制热功率、制热量等参数。 06室内环境监测： 包括温度、湿度、空气品质（CO2浓度）等参数。 07室外环境监测与评价 包括温度、湿度、有害物浓度（空气质量指数）等参数。环境评测及基本评分规则可参照下文进行： 对环境数据的分析可采用“实时报警”与“后评估”相结合的方法，给出各项数据的阈值及评分方法。以温湿度为例，首先，应给不同的工况（如不同季节、不同使用状况）下，各类区域的温湿度舒适区域范围和报警区域范围，如下图所示： 设测点数量为n，（n为传感器测点数，温度、湿度、PM2.5浓度）若测点落在舒适区域，得1分；若落在预警区域，得0.6分；若落在报警区域，得0分，n个测点的得分之和为总分，总分经过归一化（归一化公式为：温湿度评分=总分/N*100）之后得到温湿度评分。也可对温度和湿度分别进行评分。对于多种类型的环境因子数据分别评分后，应通过加权平均的方法得到服务品质总评分。例如，当系统中同时安装有温度、湿度、二氧化碳浓度、PM2.5浓度传感器时，可分别评价各项得分，对各类测点的评分取平均或加权平均值，即可得到该环境评价的总得分。 如何用总得分进行定性： 得分的（100%~80% ） 环境评价为“好”；得分的（79%~60%）环境评价为“中” ；得分的59%以下（包含59%）环境评价为“差” 然后对某一得分较低的环境因子数进行描述 例如：环境评价 中，湿度偏高 环境评价 差，PM2.5浓度偏低 08优先通过OPC方式与BA系统对接实现监测，也可直接接入现场设备实现监测。 09 对于含有多台主机（制冷主机、锅炉机组）和主要设备（水泵、冷却塔）的系统，实现各主机启停状态判定，以及系统运行状态判定。判定方法参考系统监测、能效模型。 详细模型见第9章附件“EMS 1.3 暖通系统监测、能效模型_20150403.xlsx”。 权限管理 无特殊权限要求，一般管理权限即可使用。 配置管理 蒸汽及水特性参数计算（将数据表、查询及插值算法内嵌在代码中）；特性参数表见第9章附件“饱和蒸汽特性数据表_20150325.xlsx”。 可对应算法模型，进行简单算法的配置（算法的输入参数及输出参数，算法的公式内置）；算法模型见第9章附件“EMS 1.3 暖通系统算法模型_20150323 .xlsx”； 实时数据曲线的可选参数可配置； 告警和诊断中参数阈值及持续时间可配置； 其他配置功能同1.2版本，按上述模型要求进行配置。 可对应算法模型，进行简单算法的配置（配置算法的输入参数、单位修正系数和输出参数及颗粒度，算法的公式内置在代码中）；算法模型见第9章附件“EMS 1.3 暖通系统算法模型_20150403 .xlsx”； 使用插值计算蒸汽焓值（将数据表、查询及插值算法内嵌在代码中），输入及输出参数可通过算法模型配置；特性参数表见第9章附件“饱和蒸汽特性数据表_20150403.xlsx”。 实时数据曲线的可选参数可配置； 告警项和诊断项可配置生成；告警和诊断中参数阈值、生效时间、生效条件可配置； BA系统对接（OPC方式）数据项配置，EMS数据点与OPC数据项对应关系配置； 机组接口、控制器接口对接配置，EMS数据点与接口解析数据对应关系配置； 机组接口告警代码及其对应含义可配置。 通知管理 制冷主机、锅炉等主要设备空调机组、锅炉机组启停状态改变时，产生通知。 诊断管理 水冷制冷系统： 小时平均冷冻水供水温度超限、冷冻水供回水温差超限、冷却水供水温度超限、冷却水供回水温差超限、机组总效率COP过低、系统能效过低、水系统输送系数过低，产生诊断。 风冷制冷（热泵）系统： 小时平均冷冻水供水温度（夏季）超限、热水供水温度（冬季）超限、供回水温差超限、机组总效率COP（制冷/制热）过低、水系统输送系数过低，产生诊断。 蒸汽锅炉系统： 小时平均蒸汽焓值超限、机组负荷率超限、锅炉热效率（小时平均、月平均）超限、0.5小时平均排烟温度超限，产生诊断。 热水锅炉系统： 小时平均供水温度超限、机组负荷率超限、锅炉热效率（小时平均、月平均）超限、0.5小时平均排烟温度超限，产生诊断。 所有诊断项应保存为日志，内容包括诊断项生成时间、诊断参数数据、相关参数数据，用户可调用日志查询数据，并保存诊断结论。详细模型可参考系统诊断部分。 详见空调诊断模块。 告警管理 水冷制冷系统： 机组产生的告警（水流异常、过载保护、紧急停机、启停状态改变等）； 制冷主机冷冻水、冷却水流量过低、冷却水进水温度过高、冷冻水出水温度过低。 风冷制冷（热泵）系统： 机组产生的告警（水流异常、过载保护、紧急停机、启停状态改变等）； 制冷主机水流量过低、冷冻水温度过低（夏季）。 蒸汽锅炉系统： 机组产生的告警（燃料系统压力异常（燃气、燃油锅炉）、熄火故障、超压告警、水位异常、排烟温度过高等）； 锅炉水位超限、室内可燃气体浓度超限（电热锅炉除外）、出口蒸汽压力超限、机房温度低于限定值，产生告警。 热水锅炉系统： 机组产生的告警； 锅炉水位超限、室内可燃气体浓度超限（电热锅炉除外）、出口水温超限、机房温度低于限定值，产生告警。 VRV空调： 机组产生的告警（室内机故障、滤网清洁、运行状态改变）； 室内环境： 延续1.2版本的告警项。包括CO2浓度超标和温湿度超标。 系统在告警项生效的时间和条件下，对比监测的数据和配置的限定值，如果监测数据超出限定值，则产生告警。 诊断项按照项目实际情况配置，可参考以下系统告警项： 制冷系统： 机组产生的告警（紧急停机、过载保护、流量信号缺失、流量过低、温度异常等机组故障）； 冷冻水供水温度过低、冷却水供水温度过高、机组总效率COP过低、制冷系统能