高校节能管控平台建设及创新研究

文 // 田志斌 骆筠楠 孙颖谊 浙江传媒学院后勤管理处

高校节能管控平台建设及创新研究

文 // 田志斌 骆筠楠 孙颖谊 浙江传媒学院后勤管理处

高等院校作为社会的重要组成部分，在节能低碳工作中有着特殊的责任和义务。首先，高等学校节约型校园建筑节能监管体系建设，是国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管体系建设的一部分；其次，作为高等人才培养基地，高校节能工作除了增效减耗与环境保护的意义外，还有示范与指导在校学生的社会责任，以及倡导低碳思路，鼓励节能行为，为社会培养具有节能意识的新一代的重要责任。

1 节能工作现状

与全国多数高校一样，浙江传媒学院的节能工作面临着三个主要问题：一是先进节能控制软硬件的缺失；二是对节能重要性的认知不足；三是规章制度与监督机制建设不完善。其中最为主要的软硬件配置问题，导致在实际工作中的两大矛盾：

第一，落后的检测手段与社会先进要求之间的矛盾。学院随着近年来各项工作的不断深入，由于财政紧张带来的节能管理问题越来越突显，如教学、办公、公共服务、经营单位、学生宿舍等用能情况的监测、结算、管理、用能指标考核等方面，急需先进的管理手段和数据支持。

第二，传统管理方式与全新管控标准之间的矛盾。传统的节能管理方式在执行过程中缺少符合实际的能耗管控标准，在评定时既不科学亦不规范。各项业务的用能评定与监测也缺乏可靠的工具，导致制定标准时用能单位与同类单位的数据无法进行对比分析等。

作为节能工作的基石，基础投入和建设是一道绕不过去的门槛。不论是树立正确节能观念，还是建立严谨的监督机制，都必须建立在完善的节能设施设备上才得以实现。浙江传媒学院自2013年就设立了由校领导牵头，后勤管理处为主要执行部门的节能管理体系，并于2014年年初获得了1000万元经费，专门用于节能平台的建设和维护，力求将节能工作做彻底，做踏实。

2 节约型校园管控体系的构建

为实现1000万元的投资效用，浙江传媒学院节能工作组考察了多家兄弟单位运作情况，结合自身已有的基础架构与办校特点，经讨论与修正总结出了一套适用于本校的节能平台体系。

2.1 整体架构

整体系统以在大型公共建筑能耗监测项目中得到广泛采用的建筑能耗采集设备和数据平台软件为基础，结合在商业应用中被广泛使用的成熟产品与技术构建。首先采用成熟的软硬件构成基础—“建筑能耗采集系统”。基于采集和存储的能耗数据通过计算分析转化为具有统计意义的图表资料，结合可视化技术，构成了一个可视化的“能耗分析计算平台”。

2.2 数据库设计

数据库系统作为系统平台的一个重要的组成部分，是上层的应用系统的基础，也是业务处理系统的核心，几乎所有的业务数据的加工最后都依赖数据库系统的支持来完成。通过合理的ER架构，数据库系统包含如下子数据库：建筑基本情况数据库、分类分项能耗数据库、设计安装数据库、计量表原始数值数据库。整个节能监控系统数据库建设中包含了数个关键技术设计。

2.3 平台关键技术

多级能耗模型技术。多级能耗模型是浙江传媒学院节能监管系统的核心业务模块。依据多级能耗模型技术，监管系统将浙江传媒学院建筑能耗分析扩展到区域用能、区域供水、区域供冷与供暖等用能模型的构建与用能情况的分析。多级能耗模型直观反映了平台的业务结构，为建筑能耗的精细化分析提供了强大的分析手段。

开放可扩展的能耗分析计算技术。监管系统在能耗采集与统计的基础上，针对建筑节能以及国家机关办公建筑和大型公共建筑的能耗特点整合了能耗分析计算技术。将平台采集和存储的海量能耗数据通过能耗分析计算与挖掘转化为有效统计分析结果。结合可视化呈现技术，构成了一个可视化能耗分析计算平台。

3D GIS能耗监控技术。监管系统将目前最先进的3D GIS技术与浙江传媒学院节能监管系统相结合，达到城市建筑能耗管理的精细化、可视化、直观性。

建筑本地数据采集与上传技术。建筑本地数据采集指能量计量表计（电表、水表、天然气表）到数据采集器之间的网络链路。根据能量计量表计的接口特点，目前建筑能耗数据采集有RS-485总线技术和ZigBee短距离无线传输技术两种方式。同时根据上网条件，可以分别选用以太网和无线网络将数据上传到上级数据中心。

分体式空调群控技术。系统兼容国内外主流分体式空调的联网自动控制产品，实现节能管控诸如制热、制冷温度上限；允许运行时间段等的在线统一制定。分体式空调运行状态的集中监控，解决公共机构中大量存在的分体式空调难以管理、节能策略难以贯彻所产生的高能耗问题。

智能化用电测控技术。可以对用户进行用电的控制管理，既能自动进行实时功率的读取、存档，保证数据的准确性，又能对欠费用户进行警告、停电、送电控制。使用独立中央服务器可以完全控制整个校园用的用电监测和管理。

教学区用电测控终端。安全用电测控终端（即智能电表）可以对每个房间的实时用电情况进行监测和控制。

学生宿舍用电测控终端。基本涵盖了学生日常生活中所有用电活动的监控，包括识别电器性质、定时控电、最大功率限值、远程查询充值、个人信息修改、合成用电报表等等，缓解了宿舍管理的压力，也为学校提供一个安全、稳定的电能供应后台操作系统。

2.4 架构优势

制定用能定额标准。通过立体数据监测及统计分析功能，制定浙江传媒学院各类建筑内部设备用能定额计划，利用升级管理手段，规范用能行为，优化内部核算成本，从而补足节能创新改革中的设备短板，为管理水平的提升带来技术支持。

可持续的技能改造。通过数据分析技术，发现校园建筑用能规律，提供各部门、各学科主要用能建筑能耗评估诊断报告，为校内高能耗建筑、设施的进一步节能改造和特殊建筑的保护等准备条件。

数据支撑。通过分期建立和不断完善校园建筑节能监管体系，构筑实时采集、远程传输、动态管理的校园能源管理体系，为客观评价校园节能效果、制定节能监管机制和有效的节能对策提供基础依据，为可持续校园建设发展规划提供决策数据支撑。

2.5 体系创新

推动力的创新。以校园建筑节能监管体系建设为契机，大力推进建设项目审查制度、校园设施运行监管制度、数据公示及共享制度、需求管理制度等一系列有利于推进节约型校园建设的规划制度，加快浙江传媒学院资源节约型和环境友好校园的建设步伐。

平台建设可持续性与延展性的创新。监管体系分类、分项、分部门、分学科对校园主要用能建筑、用能设施实施动态监测，构建可靠性强、效率高、共享度高的校园能耗数据库，建立能耗监测、统计、审计公示平台，为未来打造自我修正的平台建设打下了基础。

监管体系运作的创新。节能监管系统以综合能耗远程监测平台为基础，实现对整个校区的具有代表性的重点建筑物、重点用能系统和校园供水系统的用能用水数据实时监测、统计分析、深度挖掘。根据校园建筑用能特点，构建具有针对性的建筑能耗分析模型、校园供水分析模型，依据强大的实时用能数据分析来探索高等学校的用能规律，为制定高等学校水耗能耗定额，为高等学校的能源规划、能源管理、节能改造提供数据依据。

表1

表2

3 节能平台对创建节约型校园的影响及效用分析

3.1 经济效益

根据兄弟院校实施平台后的成效及我校的初步预算来看，在建立节能监控平台后，总能耗将达到10%～20%的降幅。若按节电15%的比例计算，浙江传媒学院节省的费用见表1。

若按节水15%（在不漏水的情况下）的下降幅度计算，浙江传媒学院可省的费用见表2。

3.2 社会效益

浙江传媒学院节能监管系统有效构建了全校建筑能耗监测管理网络模型，为相关节能部门提供及时、准确、直观易用的建筑能耗管控与决策支持平台，为制定符合浙江传媒学院地域、校情、学科特点的各类建筑用能标准提供数据支撑。同时，平台有效搭建建筑能耗监测与建筑节能为主题的节能门户，使建筑节能工作成为老师积极、学生配合的民心工程。

4 结论

浙江传媒学院节能监管系统是国家节约型校园节能监管体系的延续与推进，本项目通过对浙江传媒学院的重点用能建筑、重点用能系统、校园供水系统根据建设规范实施能耗动态监测、能耗统计、能源审计、能效公示。为进一步加强用能管理，实施节能改造，落实新建建筑物节能规划与建设，推进浙江传媒学院节能监管系统建设各项工作准备条件；通过建立可靠性强、效率高、共享度高的高等学校建筑能耗数据库，为全国节约型校园节能监管体系提供示范案例。