高等學校節能監控平臺的建設與創新研究

摘要：高校節能監控平臺主要通過物聯網技術測量和控制水、電、氣等高能耗設備，為高校能耗分析、能源流向和節能目標提供有力的數據支持。高效節能監控平臺主要包括能耗監控系統、照明節能控制系統、空調節能控制系統、水監控系統等子系統。通過建設和利用高校節能監控平臺，對提高高校物流能源管理水平、減少資源和能源浪費、提高能源利用率具有重要意義。

關鍵字：遠程監控;節能管理

一引言

隨著中國經濟的快速發展，資源和能源的消耗也在增加。高校作為社會的重要組成部分，消耗的能源越來越多。特別是隨著近年來高校的快速發展，學校規模越來越大，教學、科研、生活等能耗設備越來越多。目前大部分高校能源管理存在大量計量表缺失和不準確，能源浪費嚴重，節能空間大。比如公共教學樓、圖書館、寫字樓等場所都有不同程度的電力浪費現象。在管理方面，由于技術原因，計量工具需要智能化和實用性，因此需要智能化。

二平臺架構模式

節能監控平臺系統融合了高校節能管理理念和軟件分析技術、監控測量和正確控制技術。能源使用和節能量的正確認定可以為管理者提供有價值的設備運行反饋，優化能耗設備的管理，達到更好的節能水平，增加節能效果的可持續性，降低節能效果的可變性。該系統采用B/S框架結構，采用WEB瀏覽、開放平臺建設、嵌入子系統等先進技術。因此，該系統具有很強的未來可擴展性和兼容性。

能源消耗監測平臺系統的主要功能包括能源消耗監測和節能控制。能源消耗監測主要是利用現有的物聯網通信技術和檢測技術，實時采集、傳輸、存儲、分析和展示水、電、氣數據，實現對能源建筑和能源部門能源消耗的實時監測，系統深入分析數據，為能源管理提供基礎數據、數據分析、節能解決方案等功能。節能控制功能的實現是基于能源消耗監測采集數據，分析其數據，結合電氣設備的特點，制定合理的自動控制策略，或者利用自動控制技術和通信技術進行遠程。

平臺功能的實現主要包括三層結構，即數據采集層、數據存儲分析層和數據顯示層，可以兼容目前常用的各種通信規則，如:Mod-bus、DLT645、M-bus等。水表，電表，照明

控制設備等。通過RS485線上傳到數據網絡管理，然后數據網關通過校園網絡或局域網上傳到數據存儲服務器和系統平臺服務器。系統平臺服務器深入分析和處理數據，然后以曲線圖或柱狀圖的形式向管理者呈現數據，更直觀方便。

三系統功能

高校節能監控平臺是一個智能節能管理系統，以遠程收集水、電、氣數據為基礎，涵蓋多維數據分析、能耗預測、實時控制等功能。高校的能源使用主要是水和電，尤其是公共建筑和辦公樓的跑滴和長明燈。因此，系統主要包括水監管平衡分析、能耗監測、照明控制、空調節能控制等功能。

1水平監管平衡系統

水監管平衡系統實現了對全校水管網進行多級分級測量、管理、統計和分析的功能。利用當前的通信技術和電子測量技術，遠程智能水表將流量數據實時上傳至數據網關，*后網關收集

原始數據上傳至數據庫服務器存儲，系統平臺服務器提供管網流量運行和建筑用水量查詢管理功能。管理員通過對水表72小時流量數據柱狀圖，發現疑似漏水建筑，并通知建筑管理員加強檢查，減少水資源浪費。對于建筑終端水表和高校總水表之間的水管網，往往很難發現非人為漏水，如水管破裂、水閥連接松動等漏水。因此，該系統利用各級水表之間的邏輯系統，在實現對水表和水表實時監控的基礎上，對水表和水表之間的平衡進行了較小的管理。

2能源消耗監測系統

能源消耗監測系統可以對每棟建筑的用電進行分類和分項測量。利用現代通信技術實時收集和統計能源消耗數據。集中存儲采集數據，提供數據查詢和顯示功能。系統實現了高校整體、二級部門、二級學院、各建筑能效綜合分析、時間段分析、能源消耗對比分析；還可以分析學校衛生間、配電室等重要場所，結合天氣、位置、人流、假期等因素進行多重分析；生產分析報告，準確尋找節能點，測量節能空間。

3照明控制系統

照明控制系統控制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。自我控制和遠程控制的目的是根據各自的特點和需求時間分別實現。教室照明的特點是晚上或白天光線不太好，也受教室人數影響。因此，節能控制需要實時監控教室內的光照度和人數，然后結合學生的作息時間表，實現照明分區分時的自動控制。系統可以提供實時監控燈具的開啟狀態、教室人數和光照度，并對白天的警示燈和晚上的異常情況進行。

采用3D校園地圖技術，根據自然光照度，對路燈進行分組、分時靈活控制。

四監控平臺效用分析

以蘇北某高校為例。在建設節能監控平臺之初，高校認真研究分析了學校的管理需求和漏洞，抓住了提升節能工作的重點，建立了節能平臺系統和管理體系。目前，該系統已經穩步運行了2年，節省了約160萬元的水電費用。它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示范作用，鼓勵更多的兄弟院校加入節能降耗工作，對全國節能工作具有深遠的社會效益。

五安科瑞電氣針對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

1平臺概述

AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理解決方案為校園能源統計、物流收費管理、校園運維管理等提供高校信息管理平臺。從“源、網、荷、儲、充"的角度，分析高校當前和未來的能源利用問題和能源利用需求，在統一需求下實現“能源互補、信息互通"等管理模式。幫助學校管理智能化、數字化、綜合化，實現節能校園、綠色校園、低碳校園。

2平臺組成

AcrelEMS-EDU大學綜合能效管理平臺采用開放式分層分布式網絡結構，主要包括設備層、傳輸層、數據層和應用層。AcrelEMS-EDU大學綜合能效平臺提供校園能源實時在線監控、能耗數據統計分析、空調智能管理、能源排名、節能評估、宿舍惡性負載監控等功能。

3平臺架構

圖1安科瑞能效管理方案架構拓撲

六高校綜合能效解決方案

校園電力監控與運維；后勤收費管理；能源管理系統；智能消防系統

七平臺部署硬件選型

1電力監控與運維平臺

2后勤計費管理

3能源管理系統

4智慧消防系統

八結束語

本文分別對節能監控系統的框架結構和系統功能做了詳細的論述，該平臺的的建設和實施不僅給學校帶來的是巨大的經濟價值，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。節能監控系統猶如我們的眼睛，全校的用能情況盡收眼底，為管理者準確快速制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]高校節能監控平臺建設和應用.張化凱

[2]wang毅，張軍國，滿達，錢一鳴. 高校節能監管平臺設計及應用. 建筑節能.2014[11]：76-78.

[3]安科瑞高校綜合能效解決方案2022.5版

[4]安科瑞企業微電網選型手冊2021.10版