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前，铁路站场设备种类多、数量多，各分系统专业差异大，集成管理难度大，且各分系统独立运 行，不能进行能耗数据共享和联动控制，未能持续优化节能策略，不能实现设备最佳运行状态，设计并实施的各节能子系统（如BAS系统和智能照明系统）均不能进行节能策略持续优化。没有有效的能耗监测手段，不能实现跟踪能源消耗，无法定量确定存在的节能空间，没有有效的能效评估手段。 1 铁路站场能耗监测管控系统概述
铁路站场能耗监测管控系统是一个具有全面管控、持续优化、自动化管理维护等特点的智能化综合性节能系统。系统的节能服务定位见图1。能够有效地控制建筑和系统的能耗，严格按照能源的需求来自动调
整整个建筑系统协调运行，系统高度整合了建筑与环境系统的各个子系统（BAS系统、能源管理子系统、智能照明系
统、中央空调能效管理系统），并兼顾整体能耗分项计量监测、机电设备状态管控、运行环境监测等，通过人工智能分析系统，实时整合和联动各个服务系统，充分挖掘系统节能潜力并持续优化，在充分保证环境舒适度的前提下实现设备运行工况和用能状况最优。
2 系统网络方案
系统网络架构由2级网络和3级设备构成[1]（见图2）。系统网络结构模式可以分为2种网络：一种是管理
层网络，一种是监控层网络。其中管理层网络为1级网络，建筑的监控层网络为2级网络。在监控层中，所有的设备控制器可独立进行点对点通信。对于可随时更新的智能通信接口、现场控制器等可以连接网络。
3 系统硬件方案
系统硬件主要由管理应用层、网络通信层、现场测控层3级设备组成。3级设备中在控制中心放置第一级设备，在各弱电竖井或设备机房放置第二级设备，而第三级设备则随被控设备就地放置。
（1）管理应用层：在节能机房控制室配置一套综合节能管理控制系统，对所有管控设备数据和过程数据进行汇集、呈现、集中分析和节能管理。主要配置设备：数据存储服务器、Web服务器及软件、浏览操作工作站、打印机、UPS、告警设备、工作台和大屏幕显示系统。大屏显示系统以大数据采集、挖掘和统计分析为
铁路站场能耗监测管控系统研究
邱 慧：中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所，副研究员，北京，100081朱彦平：武汉铁路局武汉动车段，工程师，湖北 武汉，430083王大鹏：中国铁道科学研究院，硕士研究生，北京，100081
摘 要：能耗监测是用能单位实施能源动态管理的一个条件，也是能源管理中心的一个重要步骤。在能耗监视系统中，可以使用能单位实时得到内部生产及用能情况。以最大限度地提高资源利用率为手段，实现全面节能降耗，提高资源利用率，挖掘节能潜力。关键词：铁路；能耗监测；节能；管理
中图分类号：U291 文献标识码：A 文章编号：1001-683X（2015）06-0010-03
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基础，以直观、丰富的可视化展现效果全面地展示站场水、电、天然气等能源使用情况和节能效果，为辅助客户各种节能措施提供及时有效的真实数据依据。
8gggg（2）网络通信层：网络通信层通过通信通道，将现场测控层信息传输到网络控制器，控制器通过光纤电缆将管控系统运行信息上传到节能管控服务器。主要配置设备：网络控制器、路由器、以太网交换机、光电转换器等。在网络控制器下可支持运行BACnet、LonWorks、Modbus、C-Bus等开放协议及其他私有协议[1]。
（3）现场测控层：实现对机电设备状态
即时监测与控制，以及设备能耗参数监测和电能质量参数监测；实现对室内环境品质参数监测。
主要配置设备：直接数字控制器、采集现场信号的传感器（温度、湿度、压力、流量、各类智能仪表等）和驱动现场控制装置的执行机构（风阀、水阀、变频器等）。
4 系统软件方案
铁路站场能耗监测管控系统平台包含最前沿的自动化、网络、电子、计算机等技术，采用开放的系统体系架构，使用公开的
控制和通信协议，平台总体为分布式架构。
软件平台特点如下：基于开放标准的Web技术开发，系统为B/S架构模式。无用户数及并发访问数限制；基于Java技术，具有独立Web服务器，无需微软IIS支持或特殊插件；支持多种操作系统平台，包括Windows （7，XP，Server），Linux等；采用先进的安全管理系统，具有SSL128位及电子证书加密技术保护系统安全；支持MS SQL Server，PostgreSQL，MySQL，Access及Oracle等多种数据库；支持通过XML/SOAP（Web服务）
图1 系统节能服务定位
图2 系统网络架构
大屏幕展示系统
管理应用层设备
网络通信层设备 现场测控层设备
控制矩阵
数据库服务器
Web服务器
管理工作站
防火墙
Internet 浏览器
浏览器
远程维护终端
浏览器 浏览器
TCP/IP 交换机
内网TCP/IP
外网TCP/IP
管理应用层网络
交换机
TCP/IP
集成第三方系统
TCP/IP BACNET MODUBUS/IP等 网络控制器
网络控制器
网络控制器
微机消谐装置umg92BAS系统 智能照明系统
中央空调能效管理系统
电力监控系统
监制层网络BACNET
现场控制器
现场控制器
现场控制器
智能采集仪表 EIA485 BACNET/MSTP MODUBUS RTU等
暖通空调 照明 给排水 电梯 其他设备 水 电 煤 气 油
管理系统实施 节能专家
管理节能
运行管理 持续 改进优化
管理用户耗能行为 日常维护 技术实施 技术工程师
电插头系统节能
能源管理 空调系统 BAS 智能照明 设备销售 销售安装
设备节能
节能空调 节能灯 变频器 功率补偿 实施工程 施工工人
围护结构
外墙保温 节能门窗 遮阳板
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方式交换数据，支持第三方系统集成；支持各类Web应用（Palm Pilots，Pocket PCs，Blackberrys等）。
该平台主要包括以下4个功能模块：能源管理系统；能效管理系统、智能节能控制系统和设备运维管理系统（见图3）。
能源管理系统对水、电、燃气等能量进行自动化实时计量，提供持续的能源消耗实时信息，提供各个区域、不同类别设备的详细能源消耗数据，通过采用实时能源监控、分项能源统计分析、重点能耗设备监控、能耗费率分析等多种手段，使管理者对能源成本比重和发展趋势有准确的掌握，增强准确发现能源浪费的能力，提高及时对异常能耗的快速发现和及时响应。同时，制定有的放矢的节能策略，并将节能指标分解到各个部门，实施能耗定额管理机制，使节能工作责任明确[2]，督促管理人员优化运维管理。
能效管理系统基于BIM建模能耗模拟技术，通过能耗数据分析各种能耗指标，同建筑能耗标准、设计标准以及设备选型参数比对，得出建筑和设备能效水平，同时根据实时数据计算出最佳能效点反馈给智能节能控制系统。
智能节能控制系统根据系统采集到的环境参数和建筑设备运行计划，参考能效管理系统的相关数据，综合考虑各子系统的相互影响因素，通过人工智能控制技术启动相应的节能策略，动态控制各子系统的能源消耗，实现系统整体节能优化的目标。
数据融合
设备运维管理系统对重点设备进行运行状态、故障诊断的实时监测，具备可管控条件下的设备故障实
时报警、设备故障诊断、分时段设备运行状态报表输出等功
能，进一步实现设备规范化、精细化管理。
在铁路站场能耗监测管控系统研究过程中，对车站代表性建筑进行项目可行性调研，即武汉动车段优为生产型站段，武汉调度楼优为楼宇型建筑，武汉站优为大型公共建筑。分别对大功率机电设备、建筑环境机
电设备、照明设备、给排水设施能耗现状及存在问题进行调研，并将武汉动车段和武汉调度楼作为示范项目实施了该系统。该系统投入运营近一年，可实现
95%的耗能设备等监测，50%以上耗能设备等管控，节能效果达到预期的10%以上，受到用户好评。
5 结论及建议
好的节能措施必须要由人来维持，
管理者本身也要制定能源管理规章制
度，长期工作计划和远景规划，并依据系统数据和分析结论逐步实施节能具体措施，完善节能管理制度，实现持续有效的节能增效[3]。
铁路站场能耗监测管控系统能够使铁路单位的能耗从站场级到部局管理级，都实现节能和能效相关基础数据的采集、远传、存储、处理、统计、审计和分析。并建立节能评估、诊断、策略优化、管控实施和效果检测验证的能耗实时监测体系与节能管控体系，为全面、科学、系统和专业的节能管理体系打下坚实基础。
参考文献
[1] BA及IBMS系统[EB/OL]. 2010-07-15[2015-01-03] /.
[2] 曹茂春，齐雄. 大型智能建筑控制节能和管理节能
的技术探讨[J]. 智能建筑与城市信息，2013(3)：29- 33.
[3] 马峻，傅赛燕.《企业能耗监测与预警》系统的设计
[J]. 黑龙江科技信息，2012(22)：83-84.
责任编辑 王志明收稿日期 2015-01-16
图3 系统软件架构
综合节能管理控制系统
能源管理系统能效管理系统智能节能控制系统设备运维管理系统
能源品质能耗分项计量节能分析取样装置
中央空调能效控制管理系统
综合机电环境监控系统
芯片封装智能照明系统
运行管理维护管理报表管理
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