高等學校節能監控平台的建設與創新研究

簡婷

开云体育手机下载教程 上海嘉定  201801

摘要：高校節能監控平台，主要是通過物聯網技術實現對水、電、氣等高耗能設備進行計量和控製，為(wei) 高校能耗的分析，能源流向，節能目標提供有力的數據支撐。高效節能監控平台主要包括能耗監測係統、照明節能控製係統、空調節能控製係統、水監管係統等子係統。通過建設和利用高校節能監控平台對提高高校後勤能源管理水平，減少資源能源的浪費，提升能源利用率具有重要的意義(yi) 。

關(guan) 鍵詞：節能 能耗管理 遠程監控

 1 引言

       隨著我國經濟的高速發展，對資源能源的消耗也在不斷增長，高校作為(wei) 社會(hui) 的重要組成，對能源的消耗越來越多，尤其是伴隨著近幾年高校快速發展期，學校規模越來越大，教學、科研、生活等所需的能耗設備不斷增加。目前，大部門高校的能源管理，存在大量的計量表具缺失和不準確，能源浪費現象較為(wei) 嚴(yan) 重，具有較大的節能空間。例如公共教學樓、圖書(shu) 館、辦公樓等場所存在著不同程度的用電浪費現象。在管理方麵，由於(yu) 技術原因，計量表具無法實現智能抄取，需要人工抄取，實時性差，準確性低，所以能源管理若想實現高效、直觀、便捷的管理方式，建設一套高效的現代化高校節能監控係統勢在必行。  

2 平台架構模式

       節能監控平台係統融合了高校節能管理理念和軟件分析技術、監測計量和正確控製技術。對能源使用以及對節能方麵量的正確認定，可以向管理人員提供有價(jia) 值的設備運行反饋意見，可以使他們(men) 優(you) 化耗能設備的管理，已到達到更好的節能水平，增加節能效果持續性，減少節能效果的可變性。係統采用 B/S 框架結構，使用 WEB 瀏覽，並開放平台建設，子係統嵌入等先進技術，因此，該係統具有很強的未來擴展性和兼容性。能耗監控平台係統的主要功能包括能耗監測和節能控製。能耗監測主要是利用現在物聯網通信技術和檢測技術對水、電、氣數據進行實時采集、傳(chuan) 輸、存儲(chu) 、分析和展示，實現對用能樓宇，用能部門能耗情況實時監控，係統深入對數據分析，為(wei) 能源管理提供基礎數據、數據分析、節能方案等功能。節能控製功能的實現是以能耗監測采集數據為(wei) 基礎，對其數據進行分析，結合用電設備特點，製定合理的自動控製策略，或並利用自動控製技術和通信技術對能耗設備進行節能自控或遠程控製，從(cong) 而避免能源浪費現象

。       平台功能實現主要包括三層結構，即數據采集層、數據存儲(chu) 分析層、數據展示層，可以兼容當前的常用的各種通信規約，如：Mod-bus、DLT645、M-bus 等。水表、電表、照明

       控製設備等通過 RS485 線上傳(chuan) 至數據網管，數據網關(guan) 再通過校園網或局域網將數據上傳(chuan) 至數據存儲(chu) 服務器和係統平台服務器，係統的平台服務器將數據進行深度分析和處理，*後將數據以曲線圖或柱狀圖等形式，更加直觀、便捷的方式呈現給管理者。  

3 係統功能

       高校節能監控平台是一個(ge) 以遠程采集水、電、氣數據為(wei) 基礎，涵蓋多維數據分析、能耗預判、實時控製等功能於(yu) 一體(ti) 的智能節能管理係統。高校的用能以水、電為(wei) 主，特別是公共樓宇、辦公樓宇的跑冒滴漏、長明燈現象尤為(wei) 常見，因此，係統主要包括水監管平衡分析、能耗監測、照明控製、空調節能控製等功能。 

3.1 水監管平衡係統

       水監管平衡係統實現對全校水管網多級分級計量、管理、統計和分析的功能。利用現在通信技術和電子計量技術，遠傳(chuan) 智能水表實時上傳(chuan) 流量數據至數據網關(guan) ，*後網關(guan) 對采集的原始數據進行上傳(chuan) 至數據庫服務器存儲(chu) ，並由係統平台服務器提供管網流量運行和樓宇用水量的查詢和管理功能。管理員通過對水表 72小時流量數據柱狀圖，發現疑似漏水樓宇，並通知樓宇管理員加強巡查，減少水資源的浪費。對於(yu) 樓宇終端水表和高校總水表之間的水管網，出現非人為(wei) 漏水，如水管破裂，水閥連接鬆動等漏水往往很難被發現。因此該係統采用在實現對個(ge) 及水表實現了實時監測的基礎上，利用各級水表之間的邏輯關(guan) 係，研究出了水平衡管理小係統。該係統利用上級表盒下級表流量數據平衡理論。實時分析和對比流量數據，當上級表流量大於(yu) 各下級表流量之和，則說明該段水管網存在漏水點，為(wei) 人工二次測聽提供有力的數據支撐。

3.2 能耗監測係統

       能耗監測係統實現對各樓宇用電的分類分項計量。利用現代通信技術，實時采集和統計能耗數據。將采集數據進行集中存儲(chu) ，並提供數據查詢、展示功能。係統實現了高校學校整體(ti) 、二級部門、二級學院、各建築物能效綜合分析、時間段分析、能耗對比分析；並可對學校浴室、配電房等重要場所進行針對分析，並結合天氣、位置、人流量和假期等因素的多重分析；生產(chan) 分析報告，準確尋找節能點，測算節能空間。

3.3 照明控製係統

       照明控製係統控製的主要對象是公共照明，主要包括教 室照明、走廊照明、校園路燈、景觀照明等，根據各自的特點和需求時間分別達到自控和遠程控製的目的。教室照明得特點是在晚上或者光線不是很好的白天，同時還受到教室人數的影響。因此，節能控製需要對教室裏的光照度和人數實時監測，再結合學生的作息時間表，實現照明分區域分組分時的自動控製。係統可提供實時監測燈具開啟狀態、教室人數、光照度，並對白天亮燈、夜間打不開燈等異常情況進行報警，並能通過短信及時通知給該樓宇管理員。        係統利用3D校園地圖技術，根據自然光照度，對路燈進行分組、分時段靈活控製。 

4 監控平台的效用分析

       以蘇北某高校為(wei) 例，該高校在建設節能監控平台初，認真研究分析學校的管理需求和漏洞，抓住*能提升節能工作的重心點，建立了節能平台係統和管理製度，目前該係統以平穩運行 2 年，共節約水電費約 160 萬(wan) 元。給學校帶來了巨大的經濟效益，同時，在江蘇省節能降耗工作中起到了帶頭作用，鼓勵更多的兄弟院校加入到節能降耗的工作中來，對全國的節能工作開展具有深遠的社會(hui) 效益。5 安科瑞電氣針對高校能源管理推出能效管理解決(jue) 方案--AcrelEMS -EDU校園綜合能效管理平台

5.1平台概述

       AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理解決(jue) 方案針對校園能源統計、後勤計費管理、校園運維管理等提供高校的信息化管理平台。從(cong) “源、網、荷、儲(chu) 、充"多個(ge) 角度解析高校當下及未來的用能問題及用能需求，在統一的需求下“實現能源互補、信息互通"等管理模式。助力學校管理智能化、數字化、綜合化，實現節能校園、綠色校園、低碳校園。5.2平台組成       AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平台采用開放的分層分布式網絡結構，主要由設備層、傳(chuan) 輸層、數據層、應用層組成。AcrelEMS-EDU高校綜合能效平台提供校園用能實時在線監控、能耗數據統計分析、空調智能管理、用能、節能評估、宿舍惡性負載監管等功能。5.3平台架構圖1 安科瑞能效管理方案架構拓撲6 高校綜合能效解決(jue) 方案6.1校園電力監控與(yu) 運維       集成設備所有數據，綜合分析、協同控製、優(you) 化運行，集中調控，集中監控，數字化巡檢，移動運維， 班組重新優(you) 化整合，減少人力配置。6.2後勤計費管理       采用先進的網絡抄表付費管理技術，實現電、水、氣等能源綜合計費，實現遠程抄表、費率設置、 賬單統計匯總等，支持微信、支付寶、一卡通等充值支付方式，可設置補貼方案。通過能源付費管理方式，培養(yang) 用能群體(ti) 和部門的節能意識。6.2.1宿舍用電管理       針對學生宿舍用電進行管理控製：可批量下發基礎用電額度和定時通斷功能；可進行惡性負載識別，檢測違規電氣，並可獲取違規用電跳閘記錄。

6.2.2商鋪水電收費       針對校園超市、商鋪、食堂及其他針對個(ge) 體(ti) 的水電用能進行預付費管理

6.2.3充電樁管理平台       充電樁在“源、網、荷、儲(chu) 、充"信息能源結構中是必*。充電樁應用管理同樣是校園生活服務中必*一部分。

6.2.4智能照明管理       通過對高校路燈的全局監測，提供對路燈靈活智能的管理，實現校園內(nei) 任一線路，任一個(ge) 路燈的定時 開關(guan) 、強製開關(guan) 、亮度調節，以及定時控製方案靈活設置，確保路燈照明的智能控製和高效節能

。

6.3能源管理係統       針對校園水、電、氣等各類接入能源進行統計分析，包含同比分析、環比分分析、損耗分析等。了解用能總量和能源流向。       按校園建築的分類進行采集和統計的各類建築耗電數據。如辦公類建築耗電、教學類建築耗電、學生宿舍耗電等，對數據分門別類的分析，提供領導決(jue) 策，提高管理效能。       構建符合校園節能監管內(nei) 容及要求的數據庫，能自動完成能耗數據的采集工作，自動生成各種形式的報表、圖表以及係統性的能耗審計報告，能夠監測能耗設備的運行狀態，設置控製策略，達到節能目的。

6.4智慧消防係統

       智慧消防雲(yun) 平台基於(yu) 物聯網、大數據、雲(yun) 計算等現代信息技術，將分散的火災自動報警設備、電氣火災監控設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網絡，並對這些設備的狀態進行智能化感知、識別、定位，實時動態采集消防信息，通過雲(yun) 平台進行數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現科學預警火災、網格化管理、落實多元責任監管等目標。實現了無人化值守智慧消防，實現智慧消防“自動化"、“智能化"、“係統化"需求。從(cong) 火災預防，到火情報警，再到控製聯動，在統一的係統大平台內(nei) 運行，用戶、安保人員、監管單位都能夠通過平台直觀地看到每一棟建築物中各類消防設備和傳(chuan) 感器的運行狀況，並能夠在出現細節隱患、發生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內(nei) ，相關(guan) 報警和事件信息通過手機短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達相關(guan) 人員。

7 平台部署硬件選型

7.1電力監控與(yu) 運維平台

7.2後勤計費管理

7.2.1宿舍/商業(ye) 預付費平台

7.2.2充電樁管理平台

7.2.3智能照明管理

7.3能源管理係統

7.4智慧消防係統

7.4.1電氣火災監控係統

7.4.2消防設備電源監控係統

7.4.3防火門監控係統

7.4.4消防應急照明和疏散指示係統

8 結束語

       本文分別對節能監控係統的框架結構和係統功能做了詳細的論述，該平台的的建設和實施不僅(jin) 給學校帶來的是巨大的經濟價(jia) 值，還促使能源管理工作不斷的創新和改革，隨著技術的發展，舊的管理模式已經不能適應現代化的高校校園。節能監控係統猶如我們(men) 的眼睛，全校的用能情況盡收眼底，為(wei) 管理者準確快速製定有針對性的節能計劃和方案提供了數據支撐。

參考文獻

[1]高校節能監控平台建設和應用.張化凱

[2]，張軍(jun) 國，滿達，錢一鳴. 高校節能監管平台設計及應用. 建築節能.2014[11]：76-78.

[3]安科瑞高校綜合能效解決(jue) 方案2022.5版

[4]安科瑞企業(ye) 微電網選型手冊(ce) 2021.10版

作者簡介：簡婷，女，本科，現就職於(yu) 开云体育手机下载教程，主要研究方向為(wei) 高校節能監管平台係統。