校園建筑能耗管理

國務院向全國發出建設節約型社會的號召,這是推進經濟,社會協調發展,全面建設小康社會的內在要求;是有效緩解資源供需矛盾,保障國民經濟安全的必然選擇;是保護生態環境,提高人民生活質量的根本途徑.各高等院校應該從全局和戰略的高度出發,充分認識加快建設節約型社會的緊迫性和重要性,通過提高師生節約意識,優化資源配置,提高學校投資效益,完善管理制度,建立長效節約機制等措施,來建設節約型校園。

高校能源監管平臺建設是改變傳統計量、統計方式,提升校園能源管理和節能工作的水平,提高用能能效的重要措施。此項建設提出至今已有十年之久,但建設現狀不容樂觀。該項工作或因學校建設前期規劃方案和平臺的設計而異;或因技術支撐單位承建能力、施工水平差異;或因平臺采購器件、硬件、軟件的品質差異和建設標準的缺失等因素,導致一些高校所建的能源監管平臺不能正常運行和建設擱置。高校建筑類型和數量多，占地面積很大，校園不僅有教學樓、科研樓、行政辦公樓等公共建筑，而且有宿舍樓等居住建和食堂、浴室等生活輔助建筑，建筑類型的多樣化必然能導致能耗種類的多樣化，面積大也導致數據采集和設備運維的難度。

學校屬于人員密度比較高場合，對消防安全必須高度重視。學生宿舍用電使用科學化的管理也非常必要，安全永遠是第一選擇。為了避免非法使用發熱電器導致宿舍火災，必須在宿舍用電回路增加惡性負載識別功能，另外教學樓、辦公樓、宿舍樓、圖書館、體育場館、食堂用電回路需要增加對漏電電流和線纜溫度的監測。

校園內科學合理使用能源，達到安全用能、節能減排的目的，必須充分利用信息技術，建立校園能源管理系統。

1. 用戶需求

學校能源管理系統的建立主要基于以下幾個方面需求：

1) 對校園能源消耗進行實時監測,通過軟件實現基礎性的能耗統計,同時配合能源審計,能效公示構成新型校園建筑節能管理體系,體現了校園能源消耗過程的管理及節能改造成效管理；

2) 基于物聯網、大數據、云計算等現代信息技術，將分散的火災自動報警設備、電氣火災監控設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網絡，并對這些設備的狀態進行智能化感知、識別、定位，實時動態采集消防信息，通過云平臺進行數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現科學預警火災、網格化管理、落實多元責任監管等目標。；

3) 對圖書館、教學樓、辦公樓、食堂、宿舍體育場館等人員密集的建筑消防疏散通道、出口有明顯的指示燈具，并可以通過不同應急預案進行緊急控制；

4) 對每間宿舍分空調、插座照明兩路獨立電源配電，兩路電源的供電保護、供電控制、供電時間相互獨立，可以由學院根據管理需要決定兩條用電回路各自供電時間

5) 對學生宿舍用電設置惡性負載識別功能，對宿舍用電用水進行預付費管理，可以對接校園一卡通自助充值；

6) 對學校電動汽車充電樁和電瓶車充電點位的充電樁進行統一充值收費管理；

7) 監控軟件采用B/S架構，接入以上監測數據，通過瀏覽器、手機APP或短信等方式提供數據監測和異常報警，并可通過系統發布維保、巡檢及搶修派工任務。

2.

參照標準

本方案遵循的國家標準有：

JGJ310-2013       《教育建筑電氣設計規范》

GB50052-2009        《供配電系統設計規范》

GB/T 14285-2006    《繼電保護和安全自動裝置技術規程》

GBT 14598.300-2008 《微機變壓器保護裝置通用技術要求》

GB/T 2887-2011    《計算機場地通用規范》

GB/T 50063        《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》

DL/T 448          《電能計量裝置技術管理規程》

GB/T 20965-2013   《控制網絡HBES技術規范 住宅和樓宇控制系統》

GB 50116-2013     《火災自動報警系統設計規范》

GB 14287-2014     《電氣火災監控系統》

GB25506-2010      《消防控制室通用技術要求》

GB50116-2013      《火災自動報警系統設計規范》

GB28184-2011      《消防設備電源監控系統》

GB29364-2012      《防火門監控器》

GB51309-2018      《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》

《高等學校校園建筑節能監管系統建設技術導則》

《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——分項能耗數據采集技術導則》

《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——分項能耗數據傳輸技術導則》

《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——樓宇分項計量設計安裝技術導則》

《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——數據中心建設與維護技術導則》

《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——建設、驗收與運行管理規范》

《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統——軟件開發指導說明書》

3. 方案設計

4.1 方案概述

根據學校能源管理系統相關要求，方案配置學校能效管理系統解決方案。能效管理子系統包含以下子系統：

n 能源運維管理系統

n 智慧消防系統

n 學生宿舍預付費管理系統

n 電瓶車/電動車充電樁管理系統

n 智能照明系統

n 消防應急照明和疏散系統

方案建立基于云平臺的“監、控、維"一體化的能源管理系統，從數據采集、通信網絡、系統架構和綜合數據服務等方面的設計，幫助學校后勤管理部門全面了解校園能源運行情況，關注消防和電氣安全，及時預警異常情況，保障學校正常教學秩序。

4.2網絡結構

能效管理系統作為一個集成系統，可以接入高低壓配電系統各類傳感設備，包括微機保護測控裝置、多功能儀表、剩余電流傳感器、直流屏、壓器溫控儀、暖通儀表(水、冷熱量、工業氣體等)以及其它電源系統，包括柴油發電機、UPS、光伏、風力發電、儲能系統等等。系統可分為三層監控管理層、網絡傳輸層和現場感知層。可以把學校所有開閉所、變電所、配電箱進行集中監控，管理，對校園能源消耗進行實時監測,通過軟件實現基礎性的能耗統計，對消防安全進行云端監控。

監控管理層作為主要的人機接口界面，包含數據服務器、監控主機等，承擔數據采集、存儲、展示、打印等功能。網絡傳輸層包含智能網關以及其它網絡設備。傳輸數據可使用局域網，也可以依賴運營商提供的互聯網服務傳輸數據。作為邊緣計算的智能網關承擔數據采集、邏輯判斷、規約轉換、數據壓縮加密和斷點續傳功能，提高系統運行可靠性和穩定性。現場感知層設備用于感知電、水、冷熱量等能源數據，并上傳至智能網關或者通過4G/NB-10T等方式直接上傳數據服務器

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