摘 要:為建立節約型高校,將物聯網技術運用到能耗監測管理平臺設計中。以南方 XXX 高校“能耗監測管理平臺”設計為例,把節電節水工作作為突破口,解決“互聯網、物聯網、傳感網”三網合一的關鍵技術問題;通過對能耗歷史數據的分析,審計單位面積的能源耗用,進而查找能源使用中存在的浪費問題;介紹了高校“能耗監測管理平臺”的總體建設目標和內容,給出了基于物聯網的節約型校園總體設計方案,為實現可持續發展的節約型高校建設提供參考。

關鍵詞:節約型校園;物聯網;能耗監測管理平臺

加快建設資源節約型、環境友好型校園,是教育系統落實這一戰略決策的重要舉措,也是實現十二五節能減排目標的重要舉措。高等學校是培養人才和促進科技進步的主要陣地,深入開展高等學校節約型校園建設工作,不僅可以促進學校本身的能源資源節約,降低辦學成本,在社會起到示范和帶動作用,還有利于促使廣大學生樹立節能環保意識,掌握節能環保技能,對我國經濟和社會發展產生深遠影響。節能節水工作是節約型校園建設的重要內容之一,加強節能節水工作,將有效地促進高等學校節約型校園建設的開展。物聯網技術是新一代信息技術的重要組成部分,具有非常廣闊前景!”在此借助該技術,設計適合于南方山地氣候的高校“能耗監測管理平臺”。

1.我國高校節能工作狀況的簡要分析

(1)高校建筑規模不斷擴張。自1999年,國家實施擴大高校招生規模政策,當年招生人數增加 51.32萬人,招生總數達 159.68萬人,增長速度達到47.4%。到了2011年,**高校錄取675 萬人,增長了 3.23 倍。為提高校舍師生人均面積比,各高校不斷新增建筑物,不斷擴地,出現“高校合并”“新老校區并存”等普遍現象。以南方XXX高校為例,她地處南方陰雨山地地區,由同城的兩所學科互補的大學合并而成,又新增1校區,故現有3個校區,總占地面積約2000畝,現有各類建筑總建筑面積90.2萬m’,其中公共建筑面積 55.3萬m”,大型公共建筑基本建設于2002年以后,用能人數約2萬人,校舍建筑面積及生均面積在 2011 年得分51分。

(2)目前我國高校用能存在的通病。自從國家推行節能減排政策后,各行各業都在為減排目標而制定了許多措施。在我國高校節能校園建設過程中,很多高校也做了大量的工作,也取得了不小的成績。但是就目前的情況看,我國高校節能方面存在6個方面的普遍現象:一是作為高校人員主體--廣大師生員工對節能工作重要性的認識不夠,自覺、主動地參與到節能工作中的意識有待提高,常出現“人走燈不滅”“空調空轉”等現象。二是很多高校的節能規章制度建設不完善,缺乏有效的節能激勵機制。隨著校園規模的日益擴大,師生數量的急劇增加,使用學校能源用戶的范圍不斷擴大和龐雜,但能源管理方面的規章制度沒有及時跟進和完善。三是節能新技術,新產品,新工藝的開發和推廣應用工作力度不夠。四是能耗計量統計能效分析工作不到位,節能監管和督察職能滯后。五是節約能源的宣傳、教育工作未達到應有的廣度、深度和力度。六是節能管理工作人員隊伍的素質跟不上新形勢下學校發展的要求。高校辦學規模的擴大,引發高校需要重視和發展學科建設、增加科研投人,導致主要能耗居高不下。以該高校為例,用水量2009年比2008年增加5.2%,2010年比2009增加了0.8%,達到近190萬t。2010年用電量達到創紀錄的近2600萬度。2010年關閉公共浴室鍋爐房后,用氣量降為2009年的57.5%,如表1所示。

（3）高校開展節能工作的措施。為建立節約型校園,我國高校普遍成立了以校長為組長的建設節約型校園**小組,設立專款進行節能建設。根據歷年能耗數據統計,建立了二*部門用能指標,實行用能定額管理,設置能源指標收支賬戶,不斷應用新的節能技術,降低能耗,甚*有的高校還引入合同能源管理。南方 XXX 高校2009年暑假對四棟教學樓的教室進行了T840W日光燈轉T528W節能燈改造,使教學樓用電量比原來節約 30%以上。在博智樓教室里加裝了人體熱源感應燈光控制器,能把“人走不關燈”的浪費損失降低。該校試點安裝的5臺智能節電器,經測試節電率在 22%以上。通過水電平衡管理,目前學校每月用水量與自來水公司總表偏差率在2%以內。

2.總體目標和主要建設內容

為構建可持續發展的節能校園,通過建設校園綜合能源管控平臺并實施節能改造等系列措施,加強能源管控,實現學校整體用電量下降 25%的目標。通過該校“節能減排,享受低碳生活”行動,讓節能減排深人人心,讓節能減排進課堂、進食堂、進宿舍,為培養復合型國家建設人才做出應有貢獻。

(1)構建節約型校園建筑節能監管平臺。完成該校校園配電室、計量建筑與一般計量建筑的能耗末端監測建設,實現建筑能耗的在線監測與分項計量、用戶端能耗數據的輸人和上報等功能:完成我校能耗監測網絡數據建設,實現能耗數據的網絡化監測、數據存儲、數據分析、數據展示、網絡監管、能效公示數據上傳等功能。

(2)減少電力傳輸損耗。完成學校各個配電房的用電負荷平衡測試和改造,使學校各個配電房的負荷達到合理的狀態,配合電力補償系統實現很大限度的減少電力傳輸中的損耗。

（3）設計包含智能照明、空調系統節能控制模型、冷熱循環系統節能控制、鍋爐變頻控制等設備節能技術,及上層管理節能平臺--智能建筑綜合管理系統(IBMS)為一體的整體節能解決方案。

(4)建立實時、校園能耗統計、審計、公示機制。依據《高等學校校園建筑能耗統計審計公示辦法》,基于節約型校園建筑節能監控平臺,建立實時、校園能耗統計審計公示機制,增加校園建筑能耗水耗狀況的公開透明度,形成有效的社會監督機制,推進校園建筑節能工作深入開展,促進提高校園建筑能源管理水平,降低能源和水資源消耗、合理利用資源,落實科學發展觀。

3.安科瑞建筑能耗分析系統

3.1概述

Acrel-5000web建筑能耗分析系統是用戶端能源管理分析系統，在電能管理系統的基礎上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析，通過對用戶端所有能耗進行細分和統計，以直觀的數據和圖表向管理人員或決策層展示各類能源的使用消耗情況，便于找出高耗能點或不合理的耗能習慣，有效節約能源，為用戶進一步節能改造或設備升*提供準確的數據支撐。用戶可按照有關規定實施能源計算，分析現狀，查找問題，挖掘節能潛力，提出切實可行的節能措施，并向縣*以上管理節能工作的部門報送能源計算報告。

3.2應用場所

適用于公共建筑、集團公司、工業園區、大型物業、學校、醫院、企業等不同行業的能耗監測與管理的系統設計、施工和運行維護。

3.3系統功能

3.3.1系統概況

平臺運行狀態，當月能耗折算、地圖導航，各能耗逐時、逐月曲線，當日，當月能耗同比分析滾動顯示。

3.3.2用能概況

對建筑、部門、區域、支路、分類分項等用能進行對比，支持當日逐時趨勢、當月逐日趨勢曲線、分時段能耗統計對比、總能耗同環比對比。

3.3.3用能統計

對建筑、區域、分項、支路等結構按日、月、年報表的形式統計對分類能源用能進行統計，支持報表數據導出EXCEL，支持選擇建筑數據進行生成柱狀圖。

3.3.4復費率統計

復費率報表按日、月、年統計對單棟建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用電量及成本費用進行統計分析。支持數據導出到EXCEL。

3.3.5同比分析

對建筑、分項、區域、支路等用能按日、月、年以圖形和報表結合的方式進行用能數據同比分析。

3.3.6能源流向圖

能源流向圖展示單棟建筑選定時段內各類能源從源頭到末端的的能源流向，支持按原始值和折標值查看。

3.3.7夜間能耗分析

夜間能耗以表格、曲線、餅圖等形式對選擇支路分類能源在選定時段工作時間與非工作時間用能統計對比，支持導出報表。

3.3.8設備管理

設備管理包括，設備類型、設備臺賬、維保記錄等功能。輔助用戶合理管理設備，確保設備的運行。

3.3.9用戶報告

用戶報告針對選定的建筑自動統計各能源的月使用的同環比趨勢，并提供簡單的能耗分析結果，針對用電提供單獨的復費率用能分析，報告可編輯。

4.系統硬件配置

5.結束語

通過采用物聯網技術建設“能耗監測管理平臺”,既實現多學科知識交叉,培養節能環保信息技術人才也發揮了信息技術在節能減排中重要作用,使得用能更清楚、直觀。同時也為高校教育事業發展、學科專業建設、校園建設帶來新的發展機遇,使校園成為資源節約型、環境友好型、人與自然和諧的可持續發展綠色生態園典范。