校園建筑能耗管理

國務院向全國發(fā)出建設節(jié)約型社會的號召,這是推進經(jīng)濟,社會協(xié)調發(fā)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(jīng)濟安全的必然選擇;是保護生態(tài)環(huán)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(zhàn)略的高度出發(fā),充分認識加快建設節(jié)約型社會的緊迫性和重要性,通過提高師生節(jié)約意識,優(yōu)化資源配置,提高學校投資效益,完善管理制度,建立長效節(jié)約機制等措施,來建設節(jié)約型校園。

高校能源監(jiān)管平臺建設是改變傳統(tǒng)計量、統(tǒng)計方式,提升校園能源管理和節(jié)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(xiàn)狀不容樂觀。該項工作或因學校建設前期規(guī)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(jiān)管平臺不能正常運行和建設擱置。高校建筑類型和數(shù)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(shù)據(jù)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(fā)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(jiān)測。

校園內科學合理使用能源，達到安全用能、節(jié)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(tǒng)。

1. 用戶需求

學校能源管理系統(tǒng)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(jiān)測,通過軟件實現(xiàn)基礎性的能耗統(tǒng)計,同時配合能源審計,能效公示構成新型校園建筑節(jié)能管理體系,體現(xiàn)了校園能源消耗過程的管理及節(jié)能改造成效管理；

2) 基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等現(xiàn)代信息技術，將分散的火災自動報警設備、電氣火災監(jiān)控設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網(wǎng)絡，并對這些設備的狀態(tài)進行智能化感知、識別、定位，實時動態(tài)采集消防信息，通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現(xiàn)科學預警火災、網(wǎng)格化管理、落實多元責任監(jiān)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(jù)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(tǒng)一充值收費管理；

7) 監(jiān)控軟件采用B/S架構，接入以上監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過瀏覽器、手機APP或短信等方式提供數(shù)據(jù)監(jiān)測和異常報警，并可通過系統(tǒng)發(fā)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(guī)范》

GB50052-2009        《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》

GB/T 14285-2006    《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)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(guī)范》

GB/T 50063        《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》

DL/T 448          《電能計量裝置技術管理規(guī)程》

GB/T 20965-2013   《控制網(wǎng)絡HBES技術規(guī)范 住宅和樓宇控制系統(tǒng)》

GB 50116-2013     《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》

GB 14287-2014     《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)》

GB25506-2010      《消防控制室通用技術要求》

GB50116-2013      《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》

GB28184-2011      《消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)》

GB29364-2012      《防火門監(jiān)控器》

GB51309-2018      《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術標準》

《高等學校校園建筑節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)建設技術導則》

《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——分項能耗數(shù)據(jù)采集技術導則》

《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——分項能耗數(shù)據(jù)傳輸技術導則》

《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——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(jiān)測系統(tǒng)——數(shù)據(jù)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(jiān)測系統(tǒng)——建設、驗收與運行管理規(guī)范》

《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)——軟件開發(fā)指導說明書》

3. 方案設計

4.1 方案概述

根據(jù)學校能源管理系統(tǒng)相關要求，方案配置學校能效管理系統(tǒng)解決方案。能效管理子系統(tǒng)包含以下子系統(tǒng)：

n 能源運維管理系統(tǒng)

n 智慧消防系統(tǒng)

n 學生宿舍預付費管理系統(tǒng)

n 電瓶車/電動車充電樁管理系統(tǒng)

n 智能照明系統(tǒng)

n 消防應急照明和疏散系統(tǒng)

方案建立基于云平臺的“監(jiān)、控、維"一體化的能源管理系統(tǒng)，從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡、系統(tǒng)架構和綜合數(shù)據(jù)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(wǎng)絡結構

能效管理系統(tǒng)作為一個集成系統(tǒng)，可以接入高低壓配電系統(tǒng)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(yè)氣體等)以及其它電源系統(tǒng)，包括柴油發(fā)電機、UPS、光伏、風力發(fā)電、儲能系統(tǒng)等等。系統(tǒng)可分為三層監(jiān)控管理層、網(wǎng)絡傳輸層和現(xiàn)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(jiān)控，管理，對校園能源消耗進行實時監(jiān)測,通過軟件實現(xiàn)基礎性的能耗統(tǒng)計，對消防安全進行云端監(jiān)控。

監(jiān)控管理層作為主要的人機接口界面，包含數(shù)據(jù)服務器、監(jiān)控主機等，承擔數(shù)據(jù)采集、存儲、展示、打印等功能。網(wǎng)絡傳輸層包含智能網(wǎng)關以及其它網(wǎng)絡設備。傳輸數(shù)據(jù)可使用局域網(wǎng)，也可以依賴運營商提供的互聯(lián)網(wǎng)服務傳輸數(shù)據(jù)。作為邊緣計算的智能網(wǎng)關承擔數(shù)據(jù)采集、邏輯判斷、規(guī)約轉換、數(shù)據(jù)壓縮加密和斷點續(xù)傳功能，提高系統(tǒng)運行可靠性和穩(wěn)定性?，F(xiàn)場感知層設備用于感知電、水、冷熱量等能源數(shù)據(jù)，并上傳至智能網(wǎng)關或者通過4G/NB-10T等方式直接上傳數(shù)據(jù)服務器

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