安科瑞能耗监测管理平台：借物联网之力实现高效能耗管理

摘 要:为建立节约型高校,将物联网技术运用到能耗监测管理平台设计中。以南方 XXX 高校“能耗监测管理平台”设计为例,把节电节水工作作为突破口,解决“互联网、物联网、传感网”三网合一的关键技术问题;通过对能耗历史数据的分析,审计单位面积的能源耗用,进而查找能源使用中存在的浪费问题;介绍了高校“能耗监测管理平台”的总体建设目标和内容,给出了基于物联网的节约型校园总体设计方案,为实现可持续发展的节约型高校建设提供参考。

关键词:节约型校园;物联网;能耗监测管理平台

加快建设资源节约型、环境友好型校园,是教育系统落实这一战略决策的重要举措,也是实现十二五节能减排目标的重要举措。高等学校是培养人才和促进科技进步的主要阵地,深入开展高等学校节约型校园建设工作,不仅可以促进学校本身的能源资源节约,降低办学成本,在社会起到示范和带动作用,还有利于促使广大学生树立节能环保意识,掌握节能环保技能,对我国经济和社会发展产生深远影响。节能节水工作是节约型校园建设的重要内容之一,加强节能节水工作,将有效地促进高等学校节约型校园建设的开展。物联网技术是新一代信息技术的重要组成部分,具有非常广阔前景!”在此借助该技术,设计适合于南方山地气候的高校“能耗监测管理平台”。

1.我国高校节能工作状况的简要分析

(1)高校建筑规模不断扩张。自1999年,国家实施扩大高校招生规模政策,当年招生人数增加 51.32万人,招生总数达 159.68万人,增长速度达到47.4%。到了2011年,全国高校录取675 万人,增长了 3.23 倍。为提高校舍师生人均面积比,各高校不断新增建筑物,不断扩地,出现“高校合并”“新老校区并存”等普遍现象。以南方XXX高校为例,她地处南方阴雨山地地区,由同城的两所学科互补的大学合并而成,又新增1校区,故现有3个校区,总占地面积约2000亩,现有各类建筑总建筑面积90.2万m’,其中公共建筑面积 55.3万m”,大型公共建筑基本建设于2002年以后,用能人数约2万人,校舍建筑面积及生均面积在 2011 年得分51分。

(2)目前我国高校用能存在的通病。自从国家推行节能减排政策后,各行各业都在为减排目标而制定了许多措施。在我国高校节能校园建设过程中,很多高校也做了大量的工作,也取得了不小的成绩。但是就目前的情况看,我国高校节能方面存在6个方面的普遍现象:一是作为高校人员主体--广大师生员工对节能工作重要性的认识不够,自觉、主动地参与到节能工作中的意识有待提高,常出现“人走灯不灭”“空调空转”等现象。二是很多高校的节能规章制度建设不完善,缺乏有效的节能激励机制。随着校园规模的日益扩大,师生数量的急剧增加,使用学校能源用户的范围不断扩大和庞杂,但能源管理方面的规章制度没有及时跟进和完善。三是节能新技术,新产品,新工艺的开发和推广应用工作力度不够。四是能耗计量统计能效分析工作不到位,节能监管和督察职能滞后。五是节约能源的宣传、教育工作未达到应有的广度、深度和力度。六是节能管理工作人员队伍的素质跟不上新形势下学校发展的要求。高校办学规模的扩大,引发高校需要重视和发展学科建设、增加科研投人,导致主要能耗居高不下。以该高校为例,用水量2009年比2008年增加5.2%,2010年比2009增加了0.8%,达到近190万t。2010年用电量达到创纪录的近2600万度。2010年关闭公共浴室锅炉房后,用气量降为2009年的57.5%,如表1所示。

（3）高校开展节能工作的措施。为建立节约型校园,我国高校普遍成立了以校长为组长的建设节约型校园领导小组,设立专款进行节能建设。根据历年能耗数据统计,建立了二级部门用能指标,实行用能定额管理,设置能源指标收支账户,不断应用新的节能技术,降低能耗,甚至有的高校还引入合同能源管理。南方 XXX 高校2009年暑假对四栋教学楼的教室进行了T840W日光灯转T528W节能灯改造,使教学楼用电量比原来节约 30%以上。在博智楼教室里加装了人体热源感应灯光控制器,能把“人走不关灯”的浪费损失降低。该校试点安装的5台智能节电器,经测试节电率在 22%以上。通过水电平衡管理,目前学校每月用水量与自来水公司总表偏差率在2%以内。

2.总体目标和主要建设内容

为构建可持续发展的节能校园,通过建设校园综合能源管控平台并实施节能改造等系列措施,加强能源管控,实现学校整体用电量下降 25%的目标。通过该校“节能减排,享受低碳生活”行动,让节能减排深人人心,让节能减排进课堂、进食堂、进宿舍,为培养复合型国家建设人才做出应有贡献。

(1)构建节约型校园建筑节能监管平台。完成该校校园配电室、计量建筑与一般计量建筑的能耗末端监测建设,实现建筑能耗的在线监测与分项计量、用户端能耗数据的输人和上报等功能:完成我校能耗监测网络数据建设,实现能耗数据的网络化监测、数据存储、数据分析、数据展示、网络监管、能效公示数据上传等功能。

(2)减少电力传输损耗。完成学校各个配电房的用电负荷平衡测试和改造,使学校各个配电房的负荷达到合理的状态,配合电力补偿系统实现很大限度的减少电力传输中的损耗。

（3）设计包含智能照明、空调系统节能控制模型、冷热循环系统节能控制、锅炉变频控制等设备节能技术,及上层管理节能平台--智能建筑综合管理系统(IBMS)为一体的整体节能解决方案。

(4)建立实时、校园能耗统计、审计、公示机制。依据《高等学校校园建筑能耗统计审计公示办法》,基于节约型校园建筑节能监控平台,建立实时、校园能耗统计审计公示机制,增加校园建筑能耗水耗状况的公开透明度,形成有效的社会监督机制,推进校园建筑节能工作深入开展,促进提高校园建筑能源管理水平,降低能源和水资源消耗、合理利用资源,落实科学发展观。

3.安科瑞建筑能耗分析系统

3.1概述

Acrel-5000web建筑能耗分析系统是用户端能源管理分析系统，在电能管理系统的基础上增加了对水、气、煤、油、热(冷)量等集中采集与分析，通过对用户端所有能耗进行细分和统计，以直观的数据和图表向管理人员或决策层展示各类能源的使用消耗情况，便于找出高耗能点或不合理的耗能习惯，有效节约能源，为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支撑。用户可按照有关规定实施能源计算，分析现状，查找问题，挖掘节能潜力，提出切实可行的节能措施，并向县级以上管理节能工作的部门报送能源计算报告。

3.2应用场所

适用于公共建筑、集团公司、工业园区、大型物业、学校、医院、企业等不同行业的能耗监测与管理的系统设计、施工和运行维护。

3.3系统功能

3.3.1系统概况

平台运行状态，当月能耗折算、地图导航，各能耗逐时、逐月曲线，当日，当月能耗同比分析滚动显示。

3.3.2用能概况

对建筑、部门、区域、支路、分类分项等用能进行对比，支持当日逐时趋势、当月逐日趋势曲线、分时段能耗统计对比、总能耗同环比对比。

3.3.3用能统计

对建筑、区域、分项、支路等结构按日、月、年报表的形式统计对分类能源用能进行统计，支持报表数据导出EXCEL，支持选择建筑数据进行生成柱状图。

3.3.4复费率统计

复费率报表按日、月、年统计对单栋建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用电量及成本费用进行统计分析。支持数据导出到EXCEL。

3.3.5同比分析

对建筑、分项、区域、支路等用能按日、月、年以图形和报表结合的方式进行用能数据同比分析。

3.3.6能源流向图

能源流向图展示单栋建筑选定时段内各类能源从源头到末端的的能源流向，支持按原始值和折标值查看。

3.3.7夜间能耗分析

夜间能耗以表格、曲线、饼图等形式对选择支路分类能源在选定时段工作时间与非工作时间用能统计对比，支持导出报表。

3.3.8设备管理

设备管理包括，设备类型、设备台账、维保记录等功能。辅助用户合理管理设备，确保设备的运行。

3.3.9用户报告

用户报告针对选定的建筑自动统计各能源的月使用的同环比趋势，并提供简单的能耗分析结果，针对用电提供单独的复费率用能分析，报告可编辑。

4.系统硬件配置

5.结束语

通过采用物联网技术建设“能耗监测管理平台”,既实现多学科知识交叉,培养节能环保信息技术人才也发挥了信息技术在节能减排中重要作用,使得用能更清楚、直观。同时也为高校教育事业发展、学科专业建设、校园建设带来新的发展机遇,使校园成为资源节约型、环境友好型、人与自然和谐的可持续发展绿色生态园典范。