周穎

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘  要：高校節(jié)能監(jiān)控平臺(tái),，主要是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)水、電,、氣等高耗能設(shè)備進(jìn)行計(jì)量和控制,，為高校能耗的分析，能源流向,，節(jié)能目標(biāo)提供有力的數(shù)據(jù)支撐,。高效節(jié)能監(jiān)控平臺(tái)主要包括能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、照明節(jié)能控制系統(tǒng),、空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng),、水監(jiān)管系統(tǒng)等子系統(tǒng)。通過(guò)建設(shè)和利用高校節(jié)能監(jiān)控平臺(tái)對(duì)提高高校后勤能源管理水平,，減少資源能源的浪費(fèi),，提升能源利用率具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：節(jié)能,；能耗管理,；遠(yuǎn)程監(jiān)控 

1 引言       

   隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,，對(duì)資源能源的消耗也在不斷增長(zhǎng)，高校作為社會(huì)的重要組成,，對(duì)能源的消耗越來(lái)越多,，尤其是伴隨著近幾年高校快速發(fā)展期,，學(xué)校規(guī)模越來(lái)越大,，教學(xué)、科研,、生活等所需的能耗設(shè)備不斷增加,。目前，大部門(mén)高校的能源管理,，存在大量的計(jì)量表具缺失和不準(zhǔn)確,，能源浪費(fèi)現(xiàn)象較為嚴(yán)重,，具有較大的節(jié)能空間,。例如公共教學(xué)樓、圖書(shū)館,、辦公樓等場(chǎng)所存在著不同程度的用電浪費(fèi)現(xiàn)象,。在管理方面，由于技術(shù)原因,，計(jì)量表具無(wú)法實(shí)現(xiàn)智能抄取,，需要人工抄取，實(shí)時(shí)性差,，準(zhǔn)確性低,，所以能源管理若想實(shí)現(xiàn)高效、直觀(guān),、便捷的管理方式,，建設(shè)一套高效的現(xiàn)代化高校節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)勢(shì)在必行。  

2 平臺(tái)架構(gòu)模式       

   節(jié)能監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)融合了高校節(jié)能管理理念和軟件分析技術(shù),、監(jiān)測(cè)計(jì)量和正確控制技術(shù),。對(duì)能源使用以及對(duì)節(jié)能方面量的正確認(rèn)定，可以向管理人員提供有價(jià)值的設(shè)備運(yùn)行反饋意見(jiàn),，可以使他們優(yōu)化耗能設(shè)備的管理,，已到達(dá)到更好的節(jié)能水平，增加節(jié)能效果持續(xù)性,，減少節(jié)能效果的可變性,。系統(tǒng)采用 B/S 框架結(jié)構(gòu)，使用 WEB 瀏覽,，并開(kāi)放平臺(tái)建設(shè),，子系統(tǒng)嵌入等*技術(shù),，因此，該系統(tǒng)具有很強(qiáng)的未來(lái)擴(kuò)展性和兼容性,。能耗監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)的主要功能包括能耗監(jiān)測(cè)和節(jié)能控制,。能耗監(jiān)測(cè)主要是利用現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)對(duì)水、電,、氣數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,、傳輸、存儲(chǔ),、分析和展示,，實(shí)現(xiàn)對(duì)用能樓宇，用能部門(mén)能耗情況實(shí)時(shí)監(jiān)控,，系統(tǒng)深入對(duì)數(shù)據(jù)分析,，為能源管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析,、節(jié)能方案等功能,。節(jié)能控制功能的實(shí)現(xiàn)是以能耗監(jiān)測(cè)采集數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,，結(jié)合用電設(shè)備特點(diǎn),，制定合理的自動(dòng)控制策略，或并利用自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)對(duì)能耗設(shè)備進(jìn)行節(jié)能自控或遠(yuǎn)程控制,，從而避免能源浪費(fèi)現(xiàn)象,。       

   平臺(tái)功能實(shí)現(xiàn)主要包括三層結(jié)構(gòu)，即數(shù)據(jù)采集層,、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析層,、數(shù)據(jù)展示層，可以兼容當(dāng)前的常用的各種通信規(guī)約,，如：Mod-bus,、DLT645、M-bus 等,。水表,、電表、照明控制設(shè)備等通過(guò) RS485 線(xiàn)上傳至數(shù)據(jù)網(wǎng)管,，數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)再通過(guò)校園網(wǎng)或局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器和系統(tǒng)平臺(tái)服務(wù)器,，系統(tǒng)的平臺(tái)服務(wù)器將數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析和處理，將數(shù)據(jù)以曲線(xiàn)圖或柱狀圖等形式,，更加直觀(guān),、便捷的方式呈現(xiàn)給管理者。  

3 系統(tǒng)功能       

   高校節(jié)能監(jiān)控平臺(tái)是一個(gè)以遠(yuǎn)程采集水、電,、氣數(shù)據(jù)為 基礎(chǔ),，涵蓋多維數(shù)據(jù)分析、能耗預(yù)判,、實(shí)時(shí)控制等功能于一體的智能節(jié)能管理系統(tǒng),。高校的用能以水、電為主,，特別是公共樓宇,、辦公樓宇的跑冒滴漏、長(zhǎng)明燈現(xiàn)象尤為常見(jiàn),，因此,，系統(tǒng)主要包括水監(jiān)管平衡分析、能耗監(jiān)測(cè),、照明控制,、空調(diào)節(jié)能控制等功能。 

3.1 水監(jiān)管平衡系統(tǒng)       

   水監(jiān)管平衡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)全校水管網(wǎng)多級(jí)分級(jí)計(jì)量,、管理,、統(tǒng)計(jì)和分析的功能。利用現(xiàn)在通信技術(shù)和電子計(jì)量技術(shù),，遠(yuǎn)傳智能水表實(shí)時(shí)上傳流量數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān),，網(wǎng)關(guān)對(duì)采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器存儲(chǔ)，并由系統(tǒng)平臺(tái)服務(wù)器提供管網(wǎng)流量運(yùn)行和樓宇用水量的查詢(xún)和管理功能,。管理員通過(guò)對(duì)水表 72小時(shí)流量數(shù)據(jù)柱狀圖，發(fā)現(xiàn)疑似漏水樓宇,，并通知樓宇管理員加強(qiáng)巡查,，減少水資源的浪費(fèi)。對(duì)于樓宇終端水表和高?？偹碇g的水管網(wǎng),，出現(xiàn)非人為漏水，如水管破裂,，水閥連接松動(dòng)等漏水往往很難被發(fā)現(xiàn),。因此該系統(tǒng)采用在實(shí)現(xiàn)對(duì)個(gè)及水表實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，利用各級(jí)水表之間的邏輯關(guān)系,，研究出了水平衡管理小系統(tǒng),。該系統(tǒng)利用上級(jí)表盒下級(jí)表流量數(shù)據(jù)平衡理論。實(shí)時(shí)分析和對(duì)比流量數(shù)據(jù),，當(dāng)上級(jí)表流量大于各下級(jí)表流量之和,，則說(shuō)明該段水管網(wǎng)存在漏水點(diǎn)，為人工二次測(cè)聽(tīng)提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

3.2 能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)       

   能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)各樓宇用電的分類(lèi)分項(xiàng)計(jì)量,。利用現(xiàn)代通信技術(shù),，實(shí)時(shí)采集和統(tǒng)計(jì)能耗數(shù)據(jù)。將采集數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ),，并提供數(shù)據(jù)查詢(xún),、展示功能。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高校學(xué)校整體,、二級(jí)部門(mén),、二級(jí)學(xué)院、各建筑物能效綜合分析,、時(shí)間段分析,、能耗對(duì)比分析；并可對(duì)學(xué)校浴室,、配電房等重要場(chǎng)所進(jìn)行針對(duì)分析,，并結(jié)合天氣、位置,、人流量和假期等因素的多重分析,；生產(chǎn)分析報(bào)告，準(zhǔn)確尋找節(jié)能點(diǎn),，測(cè)算節(jié)能空間,。

3.3 照明控制系統(tǒng)       

   照明控制系統(tǒng)控制的主要對(duì)象是公共照明，主要包括教 室照明,、走廊照明,、校園路燈、景觀(guān)照明等,，根據(jù)各自的特點(diǎn)和需求時(shí)間分別達(dá)到自控和遠(yuǎn)程控制的目的,。教室照明得特點(diǎn)是在晚上或者光線(xiàn)不是很好的白天，同時(shí)還受到教室人數(shù)的影響,。因此，節(jié)能控制需要對(duì)教室里的光照度和人數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),，再結(jié)合學(xué)生的作息時(shí)間表，實(shí)現(xiàn)照明分區(qū)域分組分時(shí)的自動(dòng)控制,。系統(tǒng)可提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)燈具開(kāi)啟狀態(tài)、教室人數(shù),、光照度,，并對(duì)白天亮燈,、夜間打不開(kāi)燈等異常情況進(jìn)行報(bào)警,，并能通過(guò)短信及時(shí)通知給該樓宇管理員,。        系統(tǒng)利用3D校園地圖技術(shù),，根據(jù)自然光照度,，對(duì)路燈進(jìn)行分組,、分時(shí)段靈活控制,。 

4 監(jiān)控平臺(tái)的效用分析       

   以蘇北某高校為例,，該高校在建設(shè)節(jié)能監(jiān)控平臺(tái)初，認(rèn)真研究分析學(xué)校的管理需求和漏洞,，抓住提升節(jié)能工作的重心點(diǎn),，建立了節(jié)能平臺(tái)系統(tǒng)和管理制度，目前該系統(tǒng)以平穩(wěn)運(yùn)行 2 年,，共節(jié)約水電費(fèi)約 160 萬(wàn)元,。給學(xué)校帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí),，在江蘇省節(jié)能降耗工作中起到了帶頭作用,，鼓勵(lì)更多的兄弟院校加入到節(jié)能降耗的工作中來(lái)，對(duì)全國(guó)的節(jié)能工作開(kāi)展具有深遠(yuǎn)的社會(huì)效益,。

5 安科瑞電氣針對(duì)高校能源管理推出能效管理解決方案--AcrelEMS -EDU校園綜合能效管理平臺(tái)

5.1平臺(tái)概述       

   AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理解決方案針對(duì)校園能源統(tǒng)計(jì),、后勤計(jì)費(fèi)管理、校園運(yùn)維管理等提供高校的信息化管理平臺(tái),。從“源、網(wǎng),、荷、儲(chǔ),、充"多個(gè)角度解析高校當(dāng)下及未來(lái)的用能問(wèn)題及用能需求，在統(tǒng)一的需求下“實(shí)現(xiàn)能源互補(bǔ),、信息互通"等管理模式。助力學(xué)校管理智能化,、數(shù)字化,、綜合化，實(shí)現(xiàn)節(jié)能校園,、綠色校園,、低碳校園,。

5.2平臺(tái)組成       

   AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平臺(tái)采用開(kāi)放的分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要由設(shè)備層,、傳輸層、數(shù)據(jù)層,、應(yīng)用層組成。AcrelEMS-EDU高校綜合能效平臺(tái)提供校園用能實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)控,、能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、空調(diào)智能管理,、用能排名,、節(jié)能評(píng)估、宿舍惡性負(fù)載監(jiān)管等功能,。5.3平臺(tái)架構(gòu)

圖1 安科瑞能效管理方案架構(gòu)拓?fù)?/span>

6 高校綜合能效解決方案

6.1校園電力監(jiān)控與運(yùn)維       

   集成設(shè)備所有數(shù)據(jù)，綜合分析,、協(xié)同控制、優(yōu)化運(yùn)行,，集中調(diào)控,，集中監(jiān)控,，數(shù)字化巡檢,，移動(dòng)運(yùn)維， 班組重新優(yōu)化整合,，減少人力配置。

6.2后勤計(jì)費(fèi)管理       

   采用*的網(wǎng)絡(luò)抄表付費(fèi)管理技術(shù),，實(shí)現(xiàn)電、水,、氣等能源綜合計(jì)費(fèi)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表,、費(fèi)率設(shè)置,、 賬單統(tǒng)計(jì)匯總等,，支持微信、支付寶,、一卡通等充值支付方式,，可設(shè)置補(bǔ)貼方案。通過(guò)能源付費(fèi)管理方式,，培養(yǎng)用能群體和部門(mén)的節(jié)能意識(shí),。

6.2.1宿舍用電管理   

   針對(duì)學(xué)生宿舍用電進(jìn)行管理控制：可批量下發(fā)基礎(chǔ)用電額度和定時(shí)通斷功能；可進(jìn)行惡性負(fù)載識(shí)別,，檢測(cè)違規(guī)電氣,，并可獲取違規(guī)用電跳閘記錄。

6.2.2商鋪水電收費(fèi)

   針對(duì)校園超市,、商鋪,、食堂及其他針對(duì)個(gè)體的水電用能進(jìn)行預(yù)付費(fèi)管理

6.2.3充電樁管理平臺(tái) 

   充電樁在“源、網(wǎng),、荷,、儲(chǔ)、充"信息能源結(jié)構(gòu)中是必*,。充電樁應(yīng)用管理同樣是校園生活服務(wù)中必*一部分,。

6.2.4智能照明管理       

   通過(guò)對(duì)高校路燈的全局監(jiān)測(cè)，提供對(duì)路燈靈活智能的管理,，實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)任一線(xiàn)路,，任一個(gè)路燈的定時(shí) 開(kāi)關(guān)、強(qiáng)制開(kāi)關(guān),、亮度調(diào)節(jié),，以及定時(shí)控制方案靈活設(shè)置，確保路燈照明的智能控制和高效節(jié)能,。

6.3能源管理系統(tǒng)       

   針對(duì)校園水,、電、氣等各類(lèi)接入能源進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,，包含同比分析,、環(huán)比分分析、損耗分析等,。了解用能總量和能源流向,。       

   按校園建筑的分類(lèi)進(jìn)行采集和統(tǒng)計(jì)的各類(lèi)建筑耗電數(shù)據(jù)。如辦公類(lèi)建筑耗電,、教學(xué)類(lèi)建筑耗電、學(xué)生宿舍耗電等,，對(duì)數(shù)據(jù)分門(mén)別類(lèi)的分析,，提供領(lǐng)導(dǎo)決策,，提高管理效能。       

   構(gòu)建符合校園節(jié)能監(jiān)管內(nèi)容及要求的數(shù)據(jù)庫(kù),，能自動(dòng)完成能耗數(shù)據(jù)的采集工作,，自動(dòng)生成各種形式的報(bào)表、圖表以及系統(tǒng)性的能耗審計(jì)報(bào)告,，能夠監(jiān)測(cè)能耗設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),，設(shè)置控制策略，達(dá)到節(jié)能目的,。

6.4智慧消防系統(tǒng)       

   智慧消防云平臺(tái)基于物聯(lián)網(wǎng),、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù),，將分散的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)備,、電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、智慧煙感探測(cè)器,、智慧消防用水等設(shè)備連接形成網(wǎng)絡(luò),，并對(duì)這些設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行智能化感知、識(shí)別,、定位,，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集消防信息，通過(guò)云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,、挖掘和趨勢(shì)分析,，幫助實(shí)現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理,、落實(shí)多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo),。實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化值守智慧消防，實(shí)現(xiàn)智慧消防“自動(dòng)化",、“智能化",、“系統(tǒng)化"需求。從火災(zāi)預(yù)防,，到火情報(bào)警,，再到控制聯(lián)動(dòng)，在統(tǒng)一的系統(tǒng)大平臺(tái)內(nèi)運(yùn)行,，用戶(hù),、安保人員、監(jiān)管單位都能夠通過(guò)平臺(tái)直觀(guān)地看到每一棟建筑物中各類(lèi)消防設(shè)備和傳感器的運(yùn)行狀況,，并能夠在出現(xiàn)細(xì)節(jié)隱患,、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時(shí)間內(nèi),，相關(guān)報(bào)警和事件信息通過(guò)手機(jī)短信,、語(yǔ)音電話(huà),、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達(dá)相關(guān)人員,。

7 平臺(tái)部署硬件選型

7.1電力監(jiān)控與運(yùn)維平臺(tái)

7.2后勤計(jì)費(fèi)管理

7.2.1宿舍/商業(yè)預(yù)付費(fèi)平臺(tái)

7.2.2充電樁管理平臺(tái)

7.2.3智能照明管理

7.3能源管理系統(tǒng)

7.4智慧消防系統(tǒng)

7.4.1電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

7.4.2消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)

7.4.3防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)

7.4.4消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)

8 結(jié)束語(yǔ)

   本文分別對(duì)節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)功能做了詳細(xì)的論述,，該平臺(tái)的的建設(shè)和實(shí)施不僅給學(xué)校帶來(lái)的是巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，還促使能源管理工作不斷的創(chuàng)新和改革,，隨著技術(shù)的發(fā)展,，舊的管理模式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代化的高校校園。節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)猶如我們的眼睛,，全校的用能情況盡收眼底,，為管理者準(zhǔn)確快速制定有針對(duì)性的節(jié)能計(jì)劃和方案提供了數(shù)據(jù)支撐。

參考文獻(xiàn)

[1]高校節(jié)能監(jiān)控平臺(tái)建設(shè)和應(yīng)用.張化凱

[2]張軍國(guó),，滿(mǎn)達(dá),，錢(qián)一鳴. 高校節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)設(shè)計(jì)及應(yīng)用. 建筑節(jié)能.2014[11]：76-78.

[3]安科瑞高校綜合能效解決方案2022.5版

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)選型手冊(cè)2021.10版

作者介紹：

周穎，女,，本科,，安科瑞電氣股份有限公司，主要要追究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)工供配電,。