校园建筑能耗管理

国务院向全国发出建设节约型社会的号召,这是推进经济,社会协调发展,全面建设小康社会的内在要求;是有效缓解资源供需矛盾,保障国民经济安全的必然选择;是保护生态环境,提高人民生活质量的根本途径.各高等院校应该从全局和战略的高度出发,充分认识加快建设节约型社会的紧迫性和重要性,通过提高师生节约意识,优化资源配置,提高学校投资效益,完善管理制度,建立长效节约机制等措施,来建设节约型校园。

高校能源监管平台建设是改变传统计量、统计方式,提升校园能源管理和节能工作的水平,提高用能能效的重要措施。此项建设提出至今已有十年之久,但建设现状不容乐观。该项工作或因学校建设前期规划方案和平台的设计而异;或因技术支撑单位承建能力、施工水平差异;或因平台采购器件、硬件、软件的品质差异和建设标准的缺失等因素,导致一些高校所建的能源监管平台不能正常运行和建设搁置。高校建筑类型和数量多，占地面积很大，校园不仅有教学楼、科研楼、行政办公楼等公共建筑，而且有宿舍楼等居住建和食堂、浴室等生活辅助建筑，建筑类型的多样化必然能导致能耗种类的多样化，面积大也导致数据采集和设备运维的难度。

学校属于人员密度比较高场合，对消防安全必须高度重视。学生宿舍用电使用科学化的管理也非常必要，安全永远是第一选择。为了避免非法使用发热电器导致宿舍火灾，必须在宿舍用电回路增加恶性负载识别功能，另外教学楼、办公楼、宿舍楼、图书馆、体育场馆、食堂用电回路需要增加对漏电电流和线缆温度的监测。

校园内科学合理使用能源，达到安全用能、节能减排的目的，必须充分利用信息技术，建立校园能源管理系统。

1. 用户需求

学校能源管理系统的建立主要基于以下几个方面需求：

1) 对校园能源消耗进行实时监测,通过软件实现基础性的能耗统计,同时配合能源审计,能效公示构成新型校园建筑节能管理体系,体现了校园能源消耗过程的管理及节能改造成效管理；

2) 基于物联网、大数据、云计算等现代信息技术，将分散的火灾自动报警设备、电气火灾监控设备、智慧烟感探测器、智慧消防用水等设备连接形成网络，并对这些设备的状态进行智能化感知、识别、定位，实时动态采集消防信息，通过云平台进行数据分析、挖掘和趋势分析，帮助实现科学预警火灾、网格化管理、落实多元责任监管等目标。；

3) 对图书馆、教学楼、办公楼、食堂、宿舍体育场馆等人员密集的建筑消防疏散通道、出口有明显的指示灯具，并可以通过不同应急预案进行紧急控制；

4) 对每间宿舍分空调、插座照明两路独立电源配电，两路电源的供电保护、供电控制、供电时间相互独立，可以由学院根据管理需要决定两条用电回路各自供电时间

5) 对学生宿舍用电设置恶性负载识别功能，对宿舍用电用水进行预付费管理，可以对接校园一卡通自助充值；

6) 对学校电动汽车充电桩和电瓶车充电点位的充电桩进行统一充值收费管理；

7) 监控软件采用B/S架构，接入以上监测数据，通过浏览器、手机APP或短信等方式提供数据监测和异常报警，并可通过系统发布维保、巡检及抢修派工任务。

2.

参照标准

本方案遵循的国家标准有：

JGJ310-2013       《教育建筑电气设计规范》

GB50052-2009        《供配电系统设计规范》

GB/T 14285-2006    《继电保护和安全自动装置技术规程》

GBT 14598.300-2008 《微机变压器保护装置通用技术要求》

GB/T 2887-2011    《计算机场地通用规范》

GB/T 50063        《电力装置的电测量仪表装置设计规范》

DL/T 448          《电能计量装置技术管理规程》

GB/T 20965-2013   《控制网络HBES技术规范 住宅和楼宇控制系统》

GB 50116-2013     《火灾自动报警系统设计规范》

GB 14287-2014     《电气火灾监控系统》

GB25506-2010      《消防控制室通用技术要求》

GB50116-2013      《火灾自动报警系统设计规范》

GB28184-2011      《消防设备电源监控系统》

GB29364-2012      《防火门监控器》

GB51309-2018      《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》

《高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则》

《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统——分项能耗数据采集技术导则》

《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统——分项能耗数据传输技术导则》

《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统——楼宇分项计量设计安装技术导则》

《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统——数据中心建设与维护技术导则》

《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统——建设、验收与运行管理规范》

《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统——软件开发指导说明书》

3. 方案设计

4.1 方案概述

根据学校能源管理系统相关要求，方案配置学校能效管理系统解决方案。能效管理子系统包含以下子系统：

n 能源运维管理系统

n 智慧消防系统

n 学生宿舍预付费管理系统

n 电瓶车/电动车充电桩管理系统

n 智能照明系统

n 消防应急照明和疏散系统

方案建立基于云平台的“监、控、维”一体化的能源管理系统，从数据采集、通信网络、系统架构和综合数据服务等方面的设计，帮助学校后勤管理部门全面了解校园能源运行情况，关注消防和电气安全，及时预警异常情况，保障学校正常教学秩序。

4.2网络结构

能效管理系统作为一个集成系统，可以接入高低压配电系统各类传感设备，包括微机保护测控装置、多功能仪表、剩余电流传感器、直流屏、压器温控仪、暖通仪表(水、冷热量、工业气体等)以及其它电源系统，包括柴油发电机、UPS、光伏、风力发电、储能系统等等。系统可分为三层监控管理层、网络传输层和现场感知层。可以把学校所有开闭所、变电所、配电箱进行集中监控，管理，对校园能源消耗进行实时监测,通过软件实现基础性的能耗统计，对消防安全进行云端监控。

监控管理层作为主要的人机接口界面，包含数据服务器、监控主机等，承担数据采集、存储、展示、打印等功能。网络传输层包含智能网关以及其它网络设备。传输数据可使用局域网，也可以依赖运营商提供的互联网服务传输数据。作为边缘计算的智能网关承担数据采集、逻辑判断、规约转换、数据压缩加密和断点续传功能，提高系统运行可靠性和稳定性。现场感知层设备用于感知电、水、冷热量等能源数据，并上传至智能网关或者通过4G/NB-10T等方式直接上传数据服务器

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