地铁轨道交通智慧能源管理系统介绍方案
城市轨道交通能源管理系统设计与实施
城市轨道交通能源管理系统设计与实施摘要：城市轨道交通能源管理系统EMS(Energy Management System)，主要用于城市轨道交通各类用电设备的节能管理与管控。
本文论述了能源管理系统的设计与实现，整个系统采用分布式布置、集中管理的模式，采用综合监控系统作为控制系统的核心，通过对牵引用电,车站机电设备、照明用电等分项用电数据,以及各车站和场段等功能场所的用水,用气等各类能源消耗数据的采集、在线分析统计,实现城市轨道交通能源消耗的精细化管理。
关键词：轨道交通；能源管理；节能管理；精细化管理1.概述在城市轨道交通中，能源消耗主要由车辆运行的牵引耗能和车站机电设备耗能两部分组成，而机电设备耗能则主要集中在通风空调系统中。
能源管理系统（EMS）通过现场智能表计获取现场能耗数据，系统基于获取到的各类能源的原始数据，进行处理分析，并实现能源在线计量、能源负荷实时监测、电能质量实时监测、能耗数据统计，能源告警管理等功能，促使地铁科学、合理、安全的用能，以提高电能管理水平及社会和经济效益。
2.系统架构设计能源管理系统采用分层、分模块的设计方式实现，由下往上分为接入层、数据处理层、数据展现层。
接入层负责设备层的接口，通过协议转换完成设备数据的接入和控制命令下发，采用插件技术实现对接口通信协议的扩展。
数据处理层是系统的核心，实时数据平台采用内存数据库对采集到的海量数据进行实时处理，形成事件、报警、状态变化等基础数据，并提供外部接口，供其它系统获取数据。
数据展现层为用户提供可视化监控界面。
2.1.系统数据流车站FEP采集低压动照系统的低压侧电能数据、中央采集PSCADA的高压侧电能数据，送给实时服务器处理后，把变化的数据推送到订阅的客户端。
客户端接收到数据后分别更新到组态页面、报警管理器或者事件管理器的显示，并将电能数据保存到历史数据库。
设备状态监视数据流如下图所示：当需要进行设备控制时，操作员通过客户端发送控制请求到车站的实时服务器，实时服务器进行相应的检查后把请求转发给FEP，FEP根据约定进行协议转换后发送到子系统执行，同时返回响应。
智慧轨道交通综合管理平台整体解决方案
05
04
部署上线
将平台部署到客户现场，进行系统配 置和数据迁移，确保平台顺利运行。
部署方案
服务器部署 网络部署 数据存储 安全防护
根据客户需求和平台规模，选择合适的服务器硬件，进行服务 器的部署和配置。
根据客户网络环境和安全要求，设计合理的网络架构，确保平 台数据传输的安全性和稳定性。
采用高性能的存储设备和技术，确保平台数据的可靠性和安全 性。
CHAPTER 06
平台效益评估与未来发展
效益评估
运营效率提升
通过智能化管理和调度，提高列车运行效率和准点率，减少延误和拥堵现象。
节能减排
优化能源消耗，降低碳排放，实现绿色可持续发展。
乘客出行体验改善
提供便捷、舒适、安全的乘车环境，提升乘客满意度。
运营成本降低
通过数据分析和管理优化，降低人力、物力和财力成本。
列车实时监控
通过平台对列车进行实时监控，掌握列车运行状 态，包括位置、速度、车厢状态等信息。
调度指挥
根据列车运行计划和实时监控信息，对列车进行 调度指挥，确保列车安全、准时运行。
应用场景二：乘客信息服务
信息发布
通过平台发布列车时刻表、票价信息、天气预 报等各类信息，方便乘客查询。
动态导航
提供基于位置的动态导航服务，为乘客提供最 优的乘车路线建议。
数据分析
运用统计分析、数据挖掘等方法，对轨道交通的运 营数据进行深入分析，发现运营管理的规律和优化 空间。
数据可视化
通过数据可视化技术，将分析结果以直观的 方式呈现出来，帮助用户更好地理解数据和 做出决策。
CHAPTER 04
平台应用场景与案例分析
应用场景一：列车调度管理
轨道交通电力系统的智能化管理
轨道交通电力系统的智能化管理在现代城市的发展进程中，轨道交通扮演着至关重要的角色。
它高效、便捷，极大地改善了人们的出行方式和城市的交通状况。
而在轨道交通系统中，电力系统无疑是其核心组成部分，为列车的运行提供了源源不断的动力。
随着科技的不断进步，智能化管理逐渐成为轨道交通电力系统发展的新趋势，为保障系统的安全、稳定和高效运行发挥着关键作用。
轨道交通电力系统的构成较为复杂，涵盖了多个关键部分。
首先是供电电源，它通常来自城市电网，经过一系列的变电和配电设施，将电能输送到轨道交通线路上。
牵引供电系统则负责将电能转化为列车运行所需的动力，包括接触网或第三轨供电等方式。
此外，还有电力监控系统用于实时监测电力设备的运行状态，以及保护装置来确保在出现故障时能够迅速切断电源，保障设备和人员的安全。
传统的轨道交通电力系统管理方式存在着一些明显的局限性。
人工巡检不仅效率低下，而且难以做到实时、全面的监测。
对于一些潜在的故障隐患，可能无法及时发现和处理，从而影响系统的正常运行。
同时，传统管理方式在数据分析和处理能力上也相对较弱，难以对大量的运行数据进行有效的挖掘和利用，无法为系统的优化和改进提供有力的支持。
智能化管理的引入为轨道交通电力系统带来了诸多变革。
通过先进的传感器技术，能够实时采集电力设备的运行参数，如电压、电流、功率等，实现对设备运行状态的全方位监测。
这些数据被迅速传输到中央控制系统，经过大数据分析和智能算法的处理，能够及时发现潜在的故障和异常情况，并发出预警。
例如，当某个设备的温度异常升高或电流出现波动时，系统能够自动判断是否存在故障风险，并通知相关人员进行处理。
智能化管理还能够实现对电力系统的精准控制和优化。
根据列车的运行计划和实时的客流量，智能系统可以自动调整供电功率，在保障列车正常运行的前提下，实现节能降耗。
同时，通过对历史数据的分析和学习，系统能够预测设备的维护需求，提前安排维护计划，减少设备故障的发生概率，提高系统的可靠性。
地铁能源管理系统
8地铁能源管理系统西安地铁三号线设置地铁能源管理系统，用于监测、分析地铁各种能源使用情况，实现节能管理。
能源管理系统采用具有国际先进水平、稳定可靠的控制网络构建，管理中心设在二号线控制中心大楼内，系统通过采集现场监测装置、多功能表的数据，实现对地铁能源使用参数测量、监测分析和计量管理等功能。
8.1总体设置要求8.1.1西安地铁三号线全线设置一套能源管理系统，对三号线各地铁车站、停车场、主变电站的能耗进行分类、分项、分户计量，并向上一级能源管理中心上传能耗数据；8.1.2能源管理系统对地铁主要用电负荷分类统计分析，根据各用电负荷特点，对各种用能设备进行节能管理分析；8.1.3能源管理系统可作为地铁管理层的分析、决策使用的工具，也能作为各用电单位的考核工具；8.1.44全线变电所0.4kV开关柜、车站通风空调电控柜的主要回路设置带远程通信功能的多功能表，用于监测动力照明负荷；8.1.5全线35kVGIS柜设置带远程通信功能的多功能表，用于监测牵引负荷；8.1.6主变电站110kV进线、35kV馈线设置带远程通信功能的多功能表，用于监测总负荷和主变压器的损耗；8.1.7全线车站通风空调电控柜数据通过智能低压采集，上传至综合监控；全线变电所0.4kV开关柜、全线35kVGIS柜、主变电站110kV进线、35kV馈线等通过电力监控采集，上传至综合监控；能源管理系统通过综合监控系统交换机采集能耗数据。
8.1.8能源管理系统在控制中心可直接接入OA网络系统，供管理人员访问分析、决策。
8.1.9以地铁车站为计量单位，实现车站用电的总计量；同时实现用电分项计量，对各计量回路实现三相电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率、有功和无功电度、频率等电力参数的实时监测。
具体数量设计联络时确定。
8.1.10能源管理系统预留ACC客流信息、信号系统车次信息、BAS系统车站温、湿度等信息接入条件。
8.1.11为方便工业级别的扩展功能，系统支持工业级数据交换标准OPC协议。
城市轨道交通能源管理系统A-EMS8000
城市轨道交通能源管理系统A-EMS8000目录公司简介 (3)1、背景概述 (4)2、标准和政策 (5)3、A-EMS8000能效管控平台介绍 (6) 3.1平台概述 (6)3.2平台组成 (7)3.3平台配置 (7)4、A-CMS能耗监测系统 (8)4.1系统简介 (8)4.2网络拓扑图 (8)4.3主要功能及特点 (9)4.4客户价值 (9)5、A-PQMS电能安全监测系统 (10) 5.1系统简介 (10)5.2网络拓扑图 (10)5.3主要功能及特点 (11)5.4客户价值 (11)6、A-EAS专家诊断分析系统 (12) 6.1系统简介 (12)6.2系统架构图 (12)6.3主要功能及特点 (12)6.4客户价值 (13)7、A-ESCS节能控制系统 (14)7.1系统简介 (14)7.2网络拓扑图 (14)7.3主要功能及特点 (14)7.4客户价值 (15)8、A-IPS信息发布系统 (16)8.1系统简介 (16)8.2网络拓扑图 (16)8.3主要功能及特点 (16)8.4客户价值 (17)9、系统集成 (17)9.1简介 (17)9.2系统架构图 (17)9.3系统特点 (18)9.4客户价值 (18)10、终端设备 (18)10.1多功能电力仪表 (18)10.2数据采集器 (21)10.3节能控制器 (22)10.4A-EMS-WK100联网型温控器 (22)10.5A-EMS-WSK100智能温湿度传感器 (23)10.6A-EMS-KQZ100空气质量传感器 (24)10.7A-EMS-GQ100光照度传感器 (24)10.8A-EMS-YJ100液体流量传感器 (25)11、上图示意 (26)12、资质证书 (27)13、服务承诺 (31)公司简介南京亚派软件技术有限公司，位于南京高新技术开发区，已通过双软企业认证，是一家致力于节能技术和能源管理技术研究的高新技术企业，并努力成为业界领先的节能增效整体解决方案和产品提供商。
地铁能源管理系统设计(全文)
地铁能源治理系统设计XX：一．前言地铁是高技术、高造价、高运营成本的地下交通。
目前在世界范围内，除香港地铁之外，地铁都是一个高亏损、高补贴的行业。
以某地铁1号线为例，该地铁线路自投入运行以来，仅电费一项就占运营直接成本的20%。
为了降低运营成本，某地铁运营公司从各个方面和环节采取节能措施，但由于没有能耗数据的支撑和全面系统化的能源治理手段，深入节能挖潜工作遇到了瓶颈。
为此，建立地铁能源治理系统已经是刻不容缓、势在必行的迫切需要。
二．地铁能源治理系统构成1.系统总体构成地铁能源治理系统一般由能源治理中心、远程传输XX络、现场子系统组成。
2．现场子系统地铁车站的现场子系统一般采纳Lonworks双绞线传输方式;沿线附属建筑的现场子系统可采纳Lonworks双绞线传输与电力线载波传输相结合的方式，现场子XX由XX络操纵器、多功能电力监控终端、三相/单相电能表、采集终端、智能水表、智能气表、可编程智能XX关、通用监控终端等组成。
三．系统功能（一）自动化监控1.变电所(1) 0.4 kV进出线监控：通过电力监控终端监控低压总进线、母联及低压出线回路的三相电流、三相电压、功率因数、有功功率、无功功率、频率等参数，监测各开关状态和故障，操纵断路器或交流接触器分合闸。
(2)变压器监控：通过变压器温控仪智能接口采集数据，监测变压器的温度和散热风机状态，必要时能对变压器散热风机实施远程遥控，监视变压器高温报警。
(3)电容补偿器监控：通过电容补偿操纵器智能接口采集数据，监控电容柜中电容器组的投入、切除。
(4)蓄电池监测：监测蓄电池电压、电流、电池余量等参数，监视蓄电池工作状态和故障报警。
(5)变电所环境监测：通过烟感、温感和红外探测器等对变电所的环境进行监测;通过通用监控终端对变电所内至少一路照明回路实施监控;通过监控终端对变电所内通风风机实施监控;在监控中心通过操纵安装在变电所内的摄像机，对变电所内的现场状况、开关位置、面板表读数进行监视。
轨道交通电力系统的智能化运行方案
轨道交通电力系统的智能化运行方案随着城市化进程的加速，轨道交通在现代城市交通体系中扮演着日益重要的角色。
而电力系统作为轨道交通的“动力之源”，其运行的稳定性、可靠性和高效性直接关系到轨道交通的安全与运营质量。
在科技飞速发展的今天，智能化技术为轨道交通电力系统的运行带来了新的机遇和挑战。
本文将探讨一套全面的轨道交通电力系统的智能化运行方案，旨在提升电力系统的性能，保障轨道交通的顺畅运行。
一、轨道交通电力系统概述轨道交通电力系统通常包括外部电源、牵引供电系统和动力照明供电系统。
外部电源为整个系统提供电能输入，牵引供电系统负责为列车运行提供动力，动力照明供电系统则保障车站及区间的照明、通风、空调等设备的正常运行。
在传统的运行模式下，电力系统的监测、控制和维护主要依靠人工操作和定期巡检，这种方式不仅效率低下，而且难以实时发现和处理潜在的故障和问题。
随着轨道交通线路的不断延伸和客流量的增加，传统运行模式的局限性日益凸显，智能化运行的需求愈发迫切。
二、智能化运行的关键技术（一）智能监测与传感器技术通过在电力设备上安装各类传感器，如电压传感器、电流传感器、温度传感器等，实时采集设备的运行参数和状态信息。
这些传感器具备高精度、高可靠性和快速响应的特点，能够将采集到的数据准确无误地传输给监控系统。
（二）大数据分析与处理技术采集到的海量数据需要通过大数据分析技术进行处理和挖掘。
利用数据分析算法和模型，可以对电力系统的运行趋势进行预测，提前发现潜在的故障隐患，为维护和检修提供科学依据。
（三）智能控制技术基于实时监测数据和分析结果，智能控制系统能够自动调整电力设备的运行参数，实现电力系统的优化运行。
例如，根据列车的运行时刻表和客流量，动态调整牵引供电系统的输出功率，以达到节能降耗的目的。
（四）通信技术高效、稳定的通信网络是实现智能化运行的基础。
采用先进的通信技术，如 5G 通信、光纤通信等，确保数据的实时传输和指令的快速下达，保障系统的协同运行。
地铁轨道交通智慧能源管理系统介绍方案
总体架构
感知层
传输层
平台层
应用层
地铁轨道交通智慧能源 管理系统采用分层分布 式架构，由感知层、传 输层、平台层和应用层 组成。
通过各种传感器、计量 表等设备，实现对地铁 能源使用情况的实时监 测和数据采集。
利用物联网、互联网等 技术，将采集到的能源 数据传输至后台管理系 统。
包括数据处理、存储、 分析等功能，为上层应 用提供支持。
06
总结与展望
系统建设取得的成果
节能减排
通过智能化的能源管理系统，地铁轨道交通实现了能源的高效利用，减少了能源浪费和排 放，为城市交通的可持续发展做出了贡献。
提高运营效率
智慧能源管理系统实现了地铁轨道交通的自动化和智能化运营，提高了运营效率和服务质 量，减少了人工干预和错误。
创新技术应用
系统采用了先进的能源管理技术和数据分析技术，实现了对地铁轨道交通能源使用情况的 实时监控和预测，为决策提供了科学依据。
强化合作与交流
加强与相关机构和企业的合作与交流，共同推进 地铁轨道交通智慧能源管理技术的创新和应用。
THANKS
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• 地铁轨道交通智慧能源管理系统建设的目标是实现能源的精细化管理，提高能源利用效率，降低碳排放， 促进城市轨道交通的可持续发展。该系统的建设对于提高城市轨道交通的运营效率、减少环境污染、提升 城市形象具有重要意义。同时，该系统的实施也将带动相关产业的发展，创造更多的就业机会。
02
系统建设方案
总体架构设计
广州地铁案例分享
总结词
广州地铁智慧能源管理系统通过创新的技术和应用，实 现了能源消耗的降低、运营效率的提升以及环境品质的 改善。
详细描述
广州地铁在智慧能源管理方面进行了深入的研究和实践 ，采用了创新的能源管理技术和应用。例如，该系统采 用了先进的能源监测技术，能够对能源使用进行实时监 控和数据分析。同时，通过引入智能照明、智能空调等 设备，实现了能源的节约和优化利用。此外，该系统还 采用了智能化的能源调度技术，能够根据客流量、天气 等因素对能源使用进行动态调度，确保能源的高效利用
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更准确的预测能力
通过海量数据的分析，掌握系统变化趋势，提供更准确的系统预测 报告 ；
更精细的报告
通过综合数据分析与能源评估，提供更精细的报告；
借助大数据分析来洞察用能趋势，预估用能体量，制定用能规划是能源精细化管理，系统智能运营与维护的重 要方法 。
节能诊断
不同站点用能指标比较分析、重点用能设备分析、线损分析、设备告警等模块。
管理节能
针对地铁站点用能情况，定额管理、定额分析。对接其他设备管理系统集中管理控制。
平台功能
地图导航
对各地铁站点地图浏览查询、用能状态、用能结构，以及导航、定位等功能，辅助以图表，直观呈现地 铁站点动态能耗；通过地图导航、定位监测地铁站点，包括地铁站点对应的基本信息、分项能耗、分类 能耗、总能耗、碳排放等展示项。
各地铁平台对接
地图形交互模块
特色功能模块
基本功能模块
数据输出程序
平台功能
地图导航
功能模块
地铁站点地图、地铁站点能耗信息导航。
能耗监测
分项用电的实时集抄和故障告警、仪表状态、电网监测。
能耗统计
年月日数据统计、分类分项数据统计。
能耗公示
站点、人均、面积等总用能信息公示。
能耗报表
按需生成年月日能耗报表、节能统计比较报表。
各级站台对接及 地图交互展示
2#线人民公园地 铁站数据采集
分1#线孵化园 地铁站数据采集
数据整合
数据流程图
各用电分项计量系统（空调、照明)
变配电站监测系统
数据中心流水库
数据中心结算库
牵引用电数据采集系统
数据入库程序 整理、清洗
数据结算程序
其他控制对接系统(BAS/环控）
监控地铁及能耗系统采集数据
中心数据库
分步实施
分期、分段建设，既降低地铁方资金建设压力， 又可保护地铁方投资。
注重实效
切实降低地铁能耗支出，提高能耗费用回收率， 切实提升能耗管理与决策水平。
能源管理篇 “六化”
系统功能
— 能耗数据化
— 数据可视化
— 节能指标化 — 管理动态化 — 决策科学化 — 服务人性化
数据整合
分层结构图
基本功能展示 特色化功能展示 业务逻辑层
90%
动力
其他
弱电系统 地铁物业
重点： 地铁能耗数据监测、动态负荷分析、运营能耗标准评估，为节能设计提供参考 。（电计量采集分析）
机电设备全生命周期管理体制，实现轨道交通智慧化运营管理 。（对接BAS系统和环控系统）
能源管理篇
解决路线 更大的数据容量
建立成都地铁1#线、2#线、4#线全面的地铁智慧能源管理平台；
平台功能
照明控制管理
对照明、风机、电梯、给排水等设备进行集中监测管理节能控制，设备运行状态监测、设备故障告警监 测、设备连锁控制、定时模式控制。通过运行时间累计跟设备用电量海量数据进行对比分析，挖掘节能 空间，从而实现设备节能降耗。
平台功能
能耗监测
将分项计量的能耗数据通过曲线图和柱状图相结合的形式展现出来。从图中可直观的看出各地铁站点分 项能耗的用能趋势和对比效果。除了针对整个成都地铁能耗的总览，还可以对各地铁站点能耗使用情况 进行查询。
能源管理篇
最终目标
最终目标
让地铁站点管理人员提升能耗管理水平，降低用能成本。实现“安全、可靠、经济、高效、洁净”
的用能目标。使能耗管理：
①
②
变被动为主动
变无形为有形
以电能为例：
③
④
变经验为科学
变局部为系统
通过节能管控、优化调度、挖掘潜力、合理节能，引导地铁能源消费，对建设高效节能地铁智慧能源管 理系统，实现地铁节能增效，有着非常重要的意义！ 最终实现节能达到25%。
平台功能
中央空调智能调控
通过地铁现有的BAS系统环控系统集成数据到地铁智慧能源管理系统平台进行空调温度监测、环境参数 进行监测、设备运行状态监测、设备故障报警监测、水阀自动调节、设备运行时间累计，从而实现空调 系统柔性自动节能控制管理。实时/定时控制、客流、环境联动控制。
平台功能
空调末端控制
空调末端控制系统通过总线的方式将分布在各个区域的温控器连接到地铁智慧能源管理系统，通过管理 软件可以在监控中心查询设备的各项参数，包括模式、温度、风速、开关状态等，并可以群控或单独操 控每台设备，进行参数修改和设备启停等集中控制，实现了监控中心对现场空调末端设备的有效管理， 解决了BAS系统长期以来管理上的一个盲区。
地铁轨道交通
智慧能源管理系统介绍
能源管理篇
照明 20kWH
主要问题
空调 300kWH 通风 100kWH
扶梯 50kWH
其他 120kWH
动力 500kWH
牵引 400kWH
如何评估地铁轨道交通能耗及效率是否合理？ 如何实现地铁轨道交通智慧化能源管理？
能源管理篇
行业分析
地铁是大运量的城市轨道交通运输系统,也是耗电量的大户。地铁运营过程中消耗能源的主要形式是 电能。根据对地铁的用电负荷统计分析, 能耗主要分布在列车牵引用电和各种动力照明设备用电, 如通风空 调、电扶梯、照明、弱电设备等方面。 地铁列车牵引用电和各种动力照明用电量比例约各占50% 。牵引 供电、通风空调、电扶梯、照明等的能耗占地铁总能耗的90%左右,是节能工作的重点。因此应对地铁中主 要用电设备以及持续性运转的大负荷容量设备加强能源管理和监控, 并对采用变频等节能技术措施的设备 做好经济技术考核和对比分析工作。
平台功能
能耗统计
满足成都地铁对能耗使用进行数据统计和对比的要求。包含了能耗统计和能耗对比2个模块。能耗统计可通 过逐时、逐日、逐月的方式，以列表、趋势图、柱状图和饼图的方式展现。同时可导出查询数据，为后期做 数据挖掘分析提供支撑。能耗对比包括了月度之间的同比、环比和年度对比。为成都地铁的用能结构调整和 能耗资源合理配置上提供依据。
能源管理篇
项目关键节点
初步设计
设备采购
系统调试
第一节点
第二节点
第三节点
深化设计
Байду номын сангаас
项目施工
项目验收
能源管理篇
概要…
统筹规划
建设基本原则
注解…
以我公司对成都地铁1#线、2#线、4#线整体节能规划 设计 避免出现信息孤岛。
有序建设
与3条地铁沿线整体节能改造建设紧密结合，不胡乱上马， 有序、高效、逐步推进。
能源管理篇
项目调研
经过调研地铁运营过程中主要消耗电能。耗电可以归结为 ：牵引耗电、空调与照明耗电、动力耗电、其 他耗电四大类 。如图一所示：
分类
牵引 空调与照明
用电项目
牵引耗电 通风空调 照明 电扶梯、电梯 给排水
能耗占比
40%~50% 25%~35% 8%~12% 10%~14% 2%~4% 1%~3% 1%~2%