安科瑞 繆(mou)凱倫

摘(zhai)要 為響應(ying)國家建(jian)設(she)(she)綠色校(xiao)園(yuan)的號召(zhao)，切實提高高校(xiao)能(neng)源(yuan)利用水(shui)平(ping)(ping)，促使(shi)學(xue)校(xiao)能(neng)源(yuan)資源(yuan)合理配置(zhi)。針(zhen)對(dui)高校(xiao)校(xiao)園(yuan)能(neng)耗大的問題，本文(wen)以(yi)某校(xiao)園(yuan)建(jian)設(she)(she)智能(neng)化(hua)綜(zong)合能(neng)效(xiao)管理平(ping)(ping)臺的過程為例，詳細介(jie)紹了平(ping)(ping)臺建(jian)設(she)(she)體系(xi)、技術、功(gong)能(neng)及(ji)物(wu)理架(jia)構(gou)，以(yi)及(ji)能(neng)源(yuan)數(shu)據采集、能(neng)效(xiao)管理、能(neng)源(yuan)運行監控等多(duo)方面(mian)功(gong)能(neng)，該系(xi)統的使(shi)用合理提高了高校(xiao)能(neng)源(yuan)使(shi)用效(xiao)率(lv)，促使(shi)建(jian)設(she)(she)綠色校(xiao)園(yuan)，響應(ying)建(jian)設(she)(she)“兩型社會"、綠色校園的國家政策號召。

關(guan)鍵詞 能(neng)效管理 節能減(jian)排(pai) 高校 云平臺

一、引(yin)言

能(neng)(neng)(neng)源(yuan)是(shi)(shi)發(fa)展(zhan)國(guo)民(min)經(jing)濟(ji)、改良人民(min)生活(huo)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)要(yao)物質基(ji)礎。隨著國(guo)民(min)經(jing)濟(ji)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)，建(jian)(jian)(jian)筑能(neng)(neng)(neng)耗在社會總能(neng)(neng)(neng)耗中(zhong)的(de)(de)(de)(de)占比穩(wen)步(bu)上升，能(neng)(neng)(neng)源(yuan)壓力(li)對經(jing)濟(ji)發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)約作(zuo)用日(ri)益(yi)明(ming)顯(xian)，因此降低建(jian)(jian)(jian)筑能(neng)(neng)(neng)耗刻不容緩。高校(xiao)作(zuo)為大(da)型公共機構建(jian)(jian)(jian)筑的(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)要(yao)組成部分(fen)之一(yi)(yi)，建(jian)(jian)(jian)筑量大(da)、能(neng)(neng)(neng)耗較高，且存(cun)在嚴重(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)浪費現象。為響應(ying)(ying)國(guo)家的(de)(de)(de)(de)政策號召(zhao)，通過建(jian)(jian)(jian)立科(ke)(ke)學的(de)(de)(de)(de)校(xiao)園(yuan)(yuan)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)管(guan)(guan)理系統建(jian)(jian)(jian)設(she)(she)節約型校(xiao)園(yuan)(yuan)，達到節能(neng)(neng)(neng)減排(pai)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)，落實(shi)科(ke)(ke)學發(fa)展(zhan)觀(guan)，能(neng)(neng)(neng)在一(yi)(yi)定程度(du)上減緩我(wo)國(guo)目前面臨的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)壓力(li)，幫助實(shi)現經(jing)濟(ji)的(de)(de)(de)(de)可持續發(fa)展(zhan)。高校(xiao)是(shi)(shi)我(wo)國(guo)培養(yang)人才和(he)促使我(wo)國(guo)科(ke)(ke)學進步(bu)的(de)(de)(de)(de)主要(yao)的(de)(de)(de)(de)陣地，是(shi)(shi)一(yi)(yi)個(ge)培育人才的(de)(de)(de)(de)搖(yao)籃、科(ke)(ke)研工作(zuo)的(de)(de)(de)(de)創(chuang)新(xin)基(ji)地，在我(wo)國(guo)高校(xiao)深入(ru)開展(zhan)節約型校(xiao)園(yuan)(yuan)建(jian)(jian)(jian)設(she)(she)，傳(chuan)播勤儉節約的(de)(de)(de)(de)優良傳(chuan)統，由學校(xiao)為學生樹(shu)立節約的(de)(de)(de)(de)榜樣，營造(zao)節約能(neng)(neng)(neng)源(yuan)、環保綠色的(de)(de)(de)(de)校(xiao)園(yuan)(yuan)文化氛圍。因此，建(jian)(jian)(jian)設(she)(she)一(yi)(yi)套校(xiao)園(yuan)(yuan)綜合(he)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)監(jian)控(kong)管(guan)(guan)理平臺，實(shi)現校(xiao)園(yuan)(yuan)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)統一(yi)(yi)管(guan)(guan)理和(he)集中(zhong)控(kong)制(zhi)，實(shi)現能(neng)(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)可靠、穩(wen)定、清潔、合(he)理供應(ying)(ying)，減少(shao)高校(xiao)建(jian)(jian)(jian)筑能(neng)(neng)(neng)耗顯(xian)得十分(fen)重(zhong)(zhong)要(yao)。

二、案例分析

以某大學為例，學校秉(bing)持(chi)“綠(lv)色、節(jie)(jie)能(neng)(neng)、可持續發展"的理(li)念，校園內先后建(jian)(jian)成了一(yi)批具有標(biao)志(zhi)性(xing)、示范性(xing)的綠(lv)色節(jie)(jie)能(neng)(neng)項目。如校園內歷(li)史(shi)保(bao)護 標(biao)志(zhi)性(xing)建(jian)(jian)筑(zhu)大禮堂，采(cai)用(yong)利(li)(li)用(yong)地(di)道(dao)風(feng)(feng)道(dao)的新風(feng)(feng)預冷（熱(re)）空調通(tong)(tong)風(feng)(feng)系(xi)統(tong)(tong)、座椅送風(feng)(feng)系(xi)統(tong)(tong)、建(jian)(jian)筑(zhu)節(jie)(jie)能(neng)(neng)材(cai)料(liao)和(he) 圍護結構的保(bao)溫隔熱(re)等節(jie)(jie)能(neng)(neng)系(xi)統(tong)(tong)和(he)措施(shi)；新建(jian)(jian)的衷和(he) 樓(lou)則采(cai)用(yong)中庭復合(he)通(tong)(tong)風(feng)(feng)、冰蓄冷空調、變頻(pin)供(gong)水(shui)、地(di)下停車庫(ku)自然采(cai)光等節(jie)(jie)能(neng)(neng)系(xi)統(tong)(tong)和(he)措施(shi)。 太陽能(neng)(neng)光伏技術(shu)、地(di)源熱(re)泵、低(di)輻射(she)節(jie)(jie)能(neng)(neng)型(xing)外窗(chuang)、建(jian)(jian)筑(zhu)遮陽、屋頂綠(lv)化、光導管、節(jie)(jie)能(neng)(neng)照明、輻射(she)式空調末端系(xi)統(tong)(tong)也分別被應(ying)用(yong)于文遠(yuan)樓(lou)、旭日樓(lou)、游泳館、環境(jing)樓(lou)、教學樓(lou)、圖書(shu)館等建(jian)(jian)筑(zhu)單體。學生浴(yu)室在(zai)改建(jian)(jian)過(guo)程中采(cai)用(yong)太陽能(neng)(neng)供(gong)熱(re)水(shui)、電蓄熱(re)鍋爐(lu)、中水(shui)處理(li)和(he)回用(yong)、洗浴(yu)廢水(shui)熱(re)回收 利(li)(li)用(yong)、IC卡(ka)使用(yong)系(xi)統(tong)(tong)等一(yi)系(xi)列合(he)理(li)的節(jie)(jie)能(neng)(neng)設備。

從水電(dian)系統(tong)來講(jiang)，學校現有一套能源管理系統(tong)，并安裝了遠(yuan)程(cheng)(cheng)抄表裝置。遠(yuan)程(cheng)(cheng)抄表有專(zhuan)人(ren)進行(xing)維(wei)護，不僅對電(dian)力系統(tong)數(shu)據進行(xing)實時監(jian)控(kong)，且保留數(shu)據記(ji)錄。 對于網絡(luo)故障等問題引起(qi)的(de)短暫性無法計量的(de)現象，能(neng)源管理中(zhong)心會及(ji)時予以解決。 供水(shui)系統方面(mian)，學(xue)校現有供水(shui)模式為(wei)市政(zheng)供水(shui)，部分建筑采用了中水(shui)回收 系統。學校已經(jing)建(jian)立各校區用水(shui)計量(liang)裝置遠程監控及抄(chao)表系統，對(dui)各建(jian)筑、各部門的(de)用水(shui)消耗數據進行采(cai)集(ji)，采(cai)集(ji)頻率(lv)為每天1次(ci)，采集時間為(wei)每天零點。

從空調系統(tong)來講，學校各個(ge)建筑的(de)空調系統(tong)的(de)運行及維(wei)護由后(hou)勤部門負(fu)責，運行人(ren)員通常(chang)只做簡單啟停(ting) 操作，具(ju)體運行(xing)控制由設備自帶的控制器實(shi)現。 這(zhe)樣 的(de)(de)操(cao)作(zuo)方(fang)式雖然(ran)便(bian)于操(cao)作(zuo)和管理(li)，但(dan)并不能保(bao)證(zheng)處于良好的(de)(de)運(yun)行(xing)狀態。大禮堂、行(xing)政樓采用多聯機及(ji)風冷(leng)熱泵(beng)機組，其控制自成系(xi)統(tong)，能效管理(li)系(xi)統(tong)可采集實時運(yun)行(xing) 情況，通過集中控制、室內空(kong)氣調節、分區管(guan)理優化，實現在保證空(kong)調控制系統效果的前提(ti)下(xia)，節省空(kong)調運行能耗(hao)。 教學(xue)樓、辦公樓大部分(fen)采用分(fen)體式空(kong)調，所(suo)有的控(kong)制操作(zuo)通(tong)過遙控(kong)器(qi)完成，學(xue)生和(he)教職工根據需要(yao)自行控(kong)制。 使用者往往會將溫度設定(ding)值設得過低或過高，使空調長期處于(yu)超溫運行(xing)狀(zhuang)態，造成電力浪費(fei)。 此(ci)外，空調一直處于帶電狀(zhuang)態，即使不使用(yong)，也會因待機 消耗電量。

從照明系統來講，學校(xiao)的(de)大多數建(jian)筑(zhu)照明系統均為人工(gong)控制，并未采用聲控、光控等*技術。因而常常出(chu)現白天光線明亮的(de)走廊、使用內遮陽的(de)辦公室(shi)，仍(reng)開 燈耗電的現象，造成了大量的照明系(xi)統電耗浪費。

采(cai)用安科瑞電氣“電子遠傳(chuan)水表"，結(jie)合(he)校園能效管理平臺，對(dui)各場景用水量、水壓等數(shu)據(ju)進行監(jian)測(ce)，分區管理。應對(dui)大學建設提出的新(xin)的需求(qiu)，在(zai)今后較長時(shi)間內繼續扮演好的角色。

三(san)、平臺介紹

隨著(zhu)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)型加(jia)速和電力改(gai)革不斷(duan)深入，為滿足校園能(neng)源(yuan)管理、節能(neng)工作及節約(yue)型校園建設的新(xin)需求，安(an)科瑞憑借(jie)在(zai)能(neng)源(yuan)管理領域內多年積(ji)累，采用凡在(zai)物聯、云計算、大數據、移動數據和電力參數傳感技術，開發了(le)AcrelEMS-EDU教(jiao)育(yu)行業能(neng)(neng)(neng)效管理綜合解決方案，提供校園(yuan)用(yong)能(neng)(neng)(neng)實(shi)時在線監控、能(neng)(neng)(neng)耗數據(ju)統計分析(xi)、折(zhe)標對比、實(shi)績分析(xi)、用(yong)能(neng)(neng)(neng)排名(ming)、節能(neng)(neng)(neng)評估等(deng)功能(neng)(neng)(neng)。

2.1系統架構

圖1 安(an)科(ke)瑞能效管理方(fang)案架構拓撲(pu)

安(an)科瑞教育行業能效(xiao)管(guan)理方案(an)由(you)設備層(ceng)(ceng)、傳輸層(ceng)(ceng)、數據層(ceng)(ceng)、服務(wu)層(ceng)(ceng)組成。

設備層（水電表、空調控制器等末(mo)端設備）通過(guo)RS485專線或無線（Lora）通訊組網。

傳輸層(ceng)（邊(bian)緣(yuan)計算網(wang)關）可通過RS485專線或無線通訊采集末端設備數據，并以以太網或4G、NB等方式通過校園網將數據傳送至數據層。

數(shu)(shu)據層（一般(ban)部署在校園服(fu)務(wu)(wu)(wu)器(qi)中）處理傳輸層上傳數(shu)(shu)據，并為服(fu)務(wu)(wu)(wu)層業務(wu)(wu)(wu)做服(fu)務(wu)(wu)(wu)，可與校園一卡通系統和其他相(xiang)關系統做數(shu)(shu)據對接(jie)。

服(fu)務層（一般部署在校園(yuan)服(fu)務器(qi)中(zhong)）提供數(shu)據查看、預付(fu)費管(guan)理、惡性負載管(guan)理、作(zuo)息時間管(guan)理、分布式光伏監測等功能。

2.2平臺功能(neng)

圖2 AcrelEMS-EDU校園綜(zong)合(he)能效(xiao)管理(li)平臺駕(jia)駛艙展示圖

首(shou)頁/綜合數據:綜合展(zhan)示(shi)校園(yuan)能(neng)源用能(neng)概況，包括(kuo)異(yi)常報警情況（數據異(yi)常/設備異(yi)常）、水(shui)、電等(deng)能(neng)源用能(neng)情況、校園(yuan)3D模型(xing)定(ding)制(zhi)、并可加入校園(yuan)用能(neng)數據動(dong)態展(zhan)示(shi)。

圖(tu)3 AcrelEMS-EDU校園(yuan)3D模(mo)型圖

用(yong)電綜合監(jian)控：對校園35KV-10KV-0.4KV各級用能進行監(jian)(jian)測和分(fen)(fen)析；對進線電(dian)(dian)能質(zhi)量及關鍵實驗室電(dian)(dian)能質(zhi)量進行監(jian)(jian)測分(fen)(fen)析；對變(bian)配電(dian)(dian)室內(nei)的環境(jing)進行監(jian)(jian)測和報警(jing)；能夠對變(bian)壓器進行監(jian)(jian)控，保證用電(dian)(dian)安全和穩定。

用水綜(zong)合監控(kong)：對覆(fu)蓋校區所有建筑的總進水(shui)(shui)(shui)量(liang)進行計量(liang)；對單棟建筑進水(shui)(shui)(shui)量(liang)進行二(er)級(ji)(ji)計量(liang)。個別實驗樓進行三(san)級(ji)(ji)計量(liang)監測。通過一、二(er)、三(san)級(ji)(ji)水(shui)(shui)(shui)表計量(liang)數據實時分析(xi)水(shui)(shui)(shui)平衡情況，存在異常水(shui)(shui)(shui)情時能夠立即(ji)發出警情。

商業/宿舍預(yu)付費(fei)：對校(xiao)園內(nei)的各類(lei)商鋪用(yong)(yong)(yong)水(shui)、用(yong)(yong)(yong)電進行預(yu)付費(fei)管理(li)。對學生(sheng)宿(su)舍(she)用(yong)(yong)(yong)電進行定(ding)時用(yong)(yong)(yong)電控制(zhi)、違規電器使用(yong)(yong)(yong)監測和預(yu)付費(fei)管理(li)。

分布式光伏監測：提供光伏電(dian)站運行監(jian)視，逆變(bian)器(qi)運行監(jian)視，電(dian)站發(fa)電(dian)統(tong)計(ji)，逆變(bian)器(qi)發(fa)電(dian)統(tong)計(ji)，光伏電(dian)站配電(dian)監(jian)測，逆變(bian)器(qi)曲線分(fen)析等功能。

空調節能(neng)監管(guan)：實(shi)現對空調的(de)(de)用能監測和分體式空調的(de)(de)用電(dian)監測及控制。

路燈/照明(ming)智能監管：實現對室內照(zhao)明(ming)(ming)和室外路燈照(zhao)明(ming)(ming)的用電監測和照(zhao)明(ming)(ming)控(kong)制，可按照(zhao)預先設定的邏輯進(jin)行(xing)自動管理或遠程群控(kong)管理。

校園能耗分析：能(neng)(neng)夠實現能(neng)(neng)耗監管、能(neng)(neng)耗查(cha)詢、能(neng)(neng)耗報警、能(neng)(neng)耗公示、能(neng)(neng)耗審計等(deng)功能(neng)(neng)，能(neng)(neng)夠幫助學校(xiao)清晰、直接的了解到(dao)用能(neng)(neng)情況，并輔助學校(xiao)做好(hao)審計公示工作(zuo)。

校園用能分析報(bao)告：能夠對整體(ti)用能、整體(ti)監管和計量設備(bei)工作(zuo)狀態(tai)、同(tong)比數據、環比數據等進行(xing)分析，幫助校方了解到校園綜合(he)能效(xiao)情況。

綜合手(shou)機(ji)端：相關人(ren)員可通(tong)過(guo)手機客戶(hu)端的方式隨時(shi)登陸能(neng)(neng)源管(guan)控(kong)(kong)系統，實現對校(xiao)內各類能(neng)(neng)源系統進行計量、監(jian)測、控(kong)(kong)制、狀態(tai)反饋、報警等(deng)功能(neng)(neng)，對校(xiao)園水電等(deng)能(neng)(neng)耗進行實時(shi)監(jian)管(guan)。

2.3典型硬件

四、討論及思考(kao)

綠色校園建設中，傳(chuan)統能(neng)耗采集(ji)(ji)管理方式存在即時性差、采集(ji)(ji)繁(fan)瑣、自動化(hua)程度低等等缺陷，遠遠無(wu)法(fa)滿足當(dang)前節(jie)能(neng)減排管理需求。而AcrelEMS-EDU高校(xiao)(xiao)綜合(he)(he)能效(xiao)管(guan)(guan)(guan)理(li)平(ping)(ping)臺等(deng)市場上(shang)已(yi)有的(de)學校(xiao)(xiao)能耗監測平(ping)(ping)臺完善了能源計(ji)量數(shu)據的(de)采集、統計(ji)、分析(xi)體(ti)系，實現了宿舍商鋪用電預付(fu)費管(guan)(guan)(guan)理(li)、路燈空調等(deng)公用設備管(guan)(guan)(guan)控、用水綜合(he)(he)監管(guan)(guan)(guan)等(deng)功能，對(dui)校(xiao)(xiao)園(yuan)節(jie)能減排具體(ti)重要(yao)現實意(yi)義(yi)。因(yin)此建立功能完善、計(ji)量準確、可靠效(xiao)率高的(de)高校(xiao)(xiao)綜合(he)(he)能效(xiao)管(guan)(guan)(guan)理(li)平(ping)(ping)臺是(shi)改變高校(xiao)(xiao)用能粗放式管(guan)(guan)(guan)理(li)、實現校(xiao)(xiao)園(yuan)節(jie)能減排大目(mu)標的(de)迫切需(xu)求。

同(tong)時學校作為新技術、新理(li)念傳播的重要基地，將節約(yue)理(li)念通過這樣的管理(li)方(fang)式貫穿于校園建設、學生教(jiao)育(yu)，使(shi)節能(neng)成為習慣，讓節儉成為美(mei)德(de)，也具有著深遠的教(jiao)育(yu)意(yi)義(yi)。