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探討互聯網技術在高校校園能耗監測系統應用與研究

更新時間：2023-01-10

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吳柯霓

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

摘要:綠色環保已成為時代的主題，與此同時，節能減排也成為我國藍天保衛戰的重要措施。我國大型公共建筑年耗電量約占全國城鎮總耗電量的22%，每平方米年耗電量是普通居民住宅的10～20倍，是歐洲、日本等發達國家同類建筑的1．5～2倍。隨著時代的發展，已經能夠通過現代化手段對大型建筑物水電用量進行實時監測。高校校園作為科研、教學的重要載體，節能減排工作起到示范作用。通過分析高校校園建筑建立能耗監測系統可行性和利用“互聯網+"技術實現數據同傳與共享的優勢，并結合西安市能耗監測平臺應用實例論證“互聯網+"能耗監測技術的可行性和適用性。

關鍵詞:“互聯網+";能耗監測;節能減排

1 高校校園建筑能源管理系統的可行性分析

高等院校作為大型公共建筑中的一部分，它集教學、科研和生活于一體，占地面積大、建筑類型多、功能劃分區較復雜，既是人口的高密度區，更是重要的能源消耗大戶。我國絕大多數高等院校人工管理電、水、氣的消耗量。原始的人工抄表存在多種問題，如數據不正確、實時性差、工作量大、管理難度大等。能耗管理部門也沒有其他直接有效的手段，獲取重點的實際能耗信息，也無法進一步提出節能方案，有效降低能耗。因此更無法對不同類別耗能進行有效正確的分析，因此制定針對性的能耗管理政策尤為關鍵。建筑能耗監測系統通過現代能耗監測系統對現有設備管道加設監測硬件設施，對所有管道、分支系統進行數據記錄，并通過系統平臺進行數據匯總。利用分析模塊，對所統計的數據進行任意時段對比、分析，發現存在能源浪費問題。能耗分析管理系統不僅可以分析高耗能設備能耗產生的主要原因，還可以分析辦公、生活能耗與氣候、人數以及建筑結構之間的關系，即使用一個平臺對不同建筑類型建筑的節能潛力進行研究，同時跟據數據分析結果選擇正確的節能方法以達到節能的目的。

2 應用互聯網技術的優勢

在對高校校園進行能耗監測過程中，常因為傳統數據統計和查詢方式約束，只能通過人工操作和固定地點查詢等約束，使得整個系統不能靈活應用。現在互聯網技術飛速發展，可通過增加硬件設備，將監控數據通過互聯網上傳至服務器，用戶可通過任意可上網的電腦或手機，登陸能耗監測系統，進行數據查詢、能耗分析等操作。數據統計、分析速度大幅加快。使用互聯網能夠實現數據持續上傳，使得數據上傳實現同步上傳，分析數據的數據源更加全面，加快數據分析的速度，提高數據分析的精度。數據共享，實現系統多元開發。互聯網技術能夠實現數據共享，便于各相關部門和用戶進行查詢，對比分析，實現系統多元開發，能夠使多方參與系統建設，提供節能減排方案，最終實現降低能耗，消除浪費。基于西安市耗監測平臺的應用實例西安市已按照《綠色建筑評價標準》(GB/T50378－2014)、《民用建筑綠色設計規范》(JGJ/T229－2010)、《建筑工程綠色施工評價標準》(50640－2010)、《西安市公共建筑能耗監測系統技術規范》DBJ61/T97－2015和現行的國家、地方頒發的質量驗收規范，實行大型建筑物綠色建筑評級和復核政策，并于2011年完成建設西安市能耗監測平臺。2014年3月1日起，政府財政性投資的或者2萬m2以上的新建公共建筑應當按照國家規范和技術導則，同步設計、同步施工、同步使用能耗監測信息系統，并與市民用建筑能耗實時監測平臺實現數據上傳對接。2015年陜西交通職業技術學院立項建設文景校區明遠樓，綠色建筑標識評定為1星級，2017年投入使用，已完成單體建筑物能耗監測，并將數據并入西安市能耗監測平臺，主要功能有:實時監測、能耗統計、分支分項統計、能耗報表、表計讀數、儀表監測狀態、節能分析等功能。

3 系統結構

Acrel-5000建筑能耗分析系統以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，根據現場實際情況采用現場總線、光纖環網或無線通訊中的一種或多種結合的組網方式，為大型公共建筑的實時數據采集及遠程管理與控制提供了基礎平臺，它可以和檢測設備構成任意復雜的監控系統。開放性、網絡化、單元化、組態化的采用面向對象的分層、分級、分布式智能一體化結構。建立如下層次結構：

4 系統功能

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。

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）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。

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。

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。

6）能源流向圖

能源流向圖展示單棟建筑對應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。

7）配電監測/管網圖

以變電站配電結構一次圖或建筑水、燃氣管網圖展示結構中各重要節點數據，方便用戶掌握能源運行時參數。

8）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對應時段工作時間與非工作時間用能統計對比，支持導出報表。

9）三維展示

通過3D圖形方式展示項目現場模擬圖，以更直觀的方式對項目中建筑或設備數據進行動態展示。

10）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。

11）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。

5 系統硬件配置

6 結束語

通過使用西安市能耗監測系統，能夠查詢任意時段用電量，并能夠通過各樓層用電量對比分析，同位置環比分析，判斷是否存在用電浪費，指導學校進行節能管理，杜絕浪費現象。通過對明遠樓1月份的用電量統計分析，每日用電量為1382．4kW•h，用電量為542．5kW•h。通過對比分析，1月25日寒假開始，用電量大幅降低;在各節假日期間，用電量大幅下降，在明遠樓舉行重大活動時，用電量較大。通過應用西安市能耗監測平臺，可以實現所有管理人員和使用人員使用互聯網進行實時查詢，發現問題立即現場排查，并時間通知各使用單位，消除能源浪費，達到節能減排的目的。

參考文獻

［1］夏文才，王展展，高浩，等．基于節能減排措施下的建筑建造能耗分析［J］．山西建筑2018(33):167－168．

［2］山鋒，丑洋．“互聯網 + "高校校園能耗監測系統應用分析

［3］高校綜合能效解決方案2022.5版.

［4］企業微電網設計與應用手冊2022.05版.

作者簡介

吳柯霓，女，安科瑞電氣股份有限公司，銷售工程師，從事高校綜合能效解決方案研究工作。