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探討互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校校園能耗監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)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(huán)保已成為時代的主題，與此同時，節(jié)能減排也成為我國藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的重要措施。我國大型公共建筑年耗電量約占全國城鎮(zhèn)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(fā)達(dá)國家同類建筑的1．5～2倍。隨著時代的發(fā)展，已經(jīng)能夠通過現(xiàn)代化手段對大型建筑物水電用量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。高校校園作為科研、教學(xué)的重要載體，節(jié)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(jiān)測系統(tǒng)可行性和利用“互聯(lián)網(wǎng)+"技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同傳與共享的優(yōu)勢，并結(jié)合西安市能耗監(jiān)測平臺應(yīng)用實(shí)例論證“互聯(lián)網(wǎng)+"能耗監(jiān)測技術(shù)的可行性和適用性。

關(guān)鍵詞:“互聯(lián)網(wǎng)+";能耗監(jiān)測;節(jié)能減排

1 高校校園建筑能源管理系統(tǒng)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(xué)、科研和生活于一體，占地面積大、建筑類型多、功能劃分區(qū)較復(fù)雜，既是人口的高密度區(qū)，更是重要的能源消耗大戶。我國絕大多數(shù)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(shù)據(jù)不正確、實(shí)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(diǎn)的實(shí)際能耗信息，也無法進(jìn)一步提出節(jié)能方案，有效降低能耗。因此更無法對不同類別耗能進(jìn)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(guān)鍵。建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)通過現(xiàn)代能耗監(jiān)測系統(tǒng)對現(xiàn)有設(shè)備管道加設(shè)監(jiān)測硬件設(shè)施，對所有管道、分支系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，并通過系統(tǒng)平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總。利用分析模塊，對所統(tǒng)計的數(shù)據(jù)進(jìn)行任意時段對比、分析，發(fā)現(xiàn)存在能源浪費(fèi)問題。能耗分析管理系統(tǒng)不僅可以分析高耗能設(shè)備能耗產(chǎn)生的主要原因，還可以分析辦公、生活能耗與氣候、人數(shù)以及建筑結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，即使用一個平臺對不同建筑類型建筑的節(jié)能潛力進(jìn)行研究，同時跟據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果選擇正確的節(jié)能方法以達(dá)到節(jié)能的目的。

2 應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢

在對高校校園進(jìn)行能耗監(jiān)測過程中，常因?yàn)閭鹘y(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和查詢方式約束，只能通過人工操作和固定地點(diǎn)查詢等約束，使得整個系統(tǒng)不能靈活應(yīng)用�，F(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展，可通過增加硬件設(shè)備，將監(jiān)控數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)上傳至服務(wù)器，用戶可通過任意可上網(wǎng)的電腦或手機(jī)，登陸能耗監(jiān)測系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、能耗分析等操作。數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析速度大幅加快。使用互聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)持續(xù)上傳，使得數(shù)據(jù)上傳實(shí)現(xiàn)同步上傳，分析數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源更加全面，加快數(shù)據(jù)分析的速度，提高數(shù)據(jù)分析的精度。數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)多元開發(fā)�；ヂ�(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享，便于各相關(guān)部門和用戶進(jìn)行查詢，對比分析，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)多元開發(fā)，能夠使多方參與系統(tǒng)建設(shè)，提供節(jié)能減排方案，最終實(shí)現(xiàn)降低能耗，消除浪費(fèi)�；谖靼彩泻谋O(jiān)測平臺的應(yīng)用實(shí)例西安市已按照《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50378－2014)、《民用建筑綠色設(shè)計規(guī)范》(JGJ/T229－2010)、《建筑工程綠色施工評價標(biāo)準(zhǔn)》(50640－2010)、《西安市公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》DBJ61/T97－2015和現(xiàn)行的國家、地方頒發(fā)的質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范，實(shí)行大型建筑物綠色建筑評級和復(fù)核政策，并于2011年完成建設(shè)西安市能耗監(jiān)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(yīng)當(dāng)按照國家規(guī)范和技術(shù)導(dǎo)則，同步設(shè)計、同步施工、同步使用能耗監(jiān)測信息系統(tǒng)，并與市民用建筑能耗實(shí)時監(jiān)測平臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳對接。2015年陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院立項(xiàng)建設(shè)文景校區(qū)明遠(yuǎn)樓，綠色建筑標(biāo)識評定為1星級，2017年投入使用，已完成單體建筑物能耗監(jiān)測，并將數(shù)據(jù)并入西安市能耗監(jiān)測平臺，主要功能有:實(shí)時監(jiān)測、能耗統(tǒng)計、分支分項(xiàng)統(tǒng)計、能耗報表、表計讀數(shù)、儀表監(jiān)測狀態(tài)、節(jié)能分析等功能。

3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Acrel-5000建筑能耗分析系統(tǒng)以計算機(jī)、通訊設(shè)備、測控單元為基本工具，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況采用現(xiàn)場總線、光纖環(huán)網(wǎng)或無線通訊中的一種或多種結(jié)合的組網(wǎng)方式，為大型公共建筑的實(shí)時數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程管理與控制提供了基礎(chǔ)平臺，它可以和檢測設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)。開放性、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的采用面向?qū)ο蟮姆謱�、分級、分布式智能一體化結(jié)構(gòu)。建立如下層次結(jié)構(gòu)：

4 系統(tǒng)功能

1）系統(tǒng)概況

平臺運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)月能耗折算、地圖導(dǎo)航，各能耗逐時、逐月曲線，當(dāng)日，當(dāng)月能耗同比分析滾動顯示。

2）用能概況

對建筑、部門、區(qū)域、支路、分類分項(xiàng)等用能進(jìn)行對比，支持當(dāng)日逐時趨勢、當(dāng)月逐日趨勢曲線、分時段能耗統(tǒng)計對比、總能耗同環(huán)比對比。

3）用能統(tǒng)計

對建筑、區(qū)域、分項(xiàng)、支路等結(jié)構(gòu)按日、月、年報表的形式統(tǒng)計對分類能源用能進(jìn)行統(tǒng)計，支持報表數(shù)據(jù)導(dǎo)出EXCEL，支持選擇建筑數(shù)據(jù)進(jìn)行生成柱狀圖。

4）復(fù)費(fèi)率統(tǒng)計

復(fù)費(fèi)率報表按日、月、年統(tǒng)計對單棟建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用電量及成本費(fèi)用進(jìn)行統(tǒng)計分析。支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出到EXCEL。

5）同比分析

對建筑、分項(xiàng)、區(qū)域、支路等用能按日、月、年以圖形和報表結(jié)合的方式進(jìn)行用能數(shù)據(jù)同比分析。

6）能源流向圖

能源流向圖展示單棟建筑對應(yīng)時段內(nèi)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(biāo)值查看。

7）配電監(jiān)測/管網(wǎng)圖

以變電站配電結(jié)構(gòu)一次圖或建筑水、燃?xì)夤芫W(wǎng)圖展示結(jié)構(gòu)中各重要節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，方便用戶掌握能源運(yùn)行時參數(shù)。

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(yīng)時段工作時間與非工作時間用能統(tǒng)計對比，支持導(dǎo)出報表。

9）三維展示

通過3D圖形方式展示項(xiàng)目現(xiàn)場模擬圖，以更直觀的方式對項(xiàng)目中建筑或設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)展示。

10）設(shè)備管理

設(shè)備管理包括，設(shè)備類型、設(shè)備臺賬、維保記錄等功能。輔助用戶合理管理設(shè)備，確保設(shè)備的運(yùn)行。

11）用戶報告

用戶報告針對選定的建筑自動統(tǒng)計各能源的月使用的同環(huán)比趨勢，并提供簡單的能耗分析結(jié)果，針對用電提供單獨(dú)的復(fù)費(fèi)率用能分析，報告可編輯。

5 系統(tǒng)硬件配置

6 結(jié)束語

通過使用西安市能耗監(jiān)測系統(tǒng)，能夠查詢?nèi)我鈺r段用電量，并能夠通過各樓層用電量對比分析，同位置環(huán)比分析，判斷是否存在用電浪費(fèi)，指導(dǎo)學(xué)校進(jìn)行節(jié)能管理，杜絕浪費(fèi)現(xiàn)象。通過對明遠(yuǎn)樓1月份的用電量統(tǒng)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(jié)假日期間，用電量大幅下降，在明遠(yuǎn)樓舉行重大活動時，用電量較大。通過應(yīng)用西安市能耗監(jiān)測平臺，可以實(shí)現(xiàn)所有管理人員和使用人員使用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時查詢，發(fā)現(xiàn)問題立即現(xiàn)場排查，并時間通知各使用單位，消除能源浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

參考文獻(xiàn)

［1］夏文才，王展展，高浩，等．基于節(jié)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(lián)網(wǎng) + "高校校園能耗監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用分析

［3］高校綜合能效解決方案2022.5版.

［4］企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)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。