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

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

       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(jì)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。

       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(jì)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。現(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?cái)?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(jì)、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)。互聯(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)。基于西安市耗監(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(jì)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，財(cái)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(jì)、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(jì)、分支分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)、能耗報(bào)表、表計(jì)讀數(shù)、儀表監(jiān)測狀態(tài)、節(jié)能分析等功能。

       Acrel-5000建筑能耗分析系統(tǒng)以計(jì)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蟮姆謱印⒎旨墶⒎植际街悄芤惑w化結(jié)構(gòu)。建立如下層次結(jié)構(gòu)：

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(jì)對比、總能耗 同環(huán)比對比。

3） 用能統(tǒng)計(jì)

       對建筑、區(qū)域、分項(xiàng)、支路等結(jié)構(gòu)按日、月、年報(bào)表的形式統(tǒng)計(jì)對分類能源用能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，支持報(bào)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(jì)

       復(fù)費(fèi)率報(bào)表按日、月、年統(tǒng)計(jì)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(jì)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(bào)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時段工作時間與非工作時間用能統(tǒng)計(jì)對比，支持導(dǎo)出報(bào)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(bào)告

       用戶報(bào)告針對選定的建筑自動統(tǒng)計(jì)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(bào)告可編輯。

        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(jì)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，并第一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。

［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(jì)與應(yīng)用手冊2022.05版.