試論高校校園能源管理網絡平臺之構建

王旭東

（天津職業技術師范大學 天津 300222）

試論高校校園能源管理網絡平臺之構建

王旭東

（天津職業技術師范大學 天津 300222）

近年來,高等學校在辦學規模、校園面積、師生數量等方面增長較快，對能源的消耗量也大幅提高。在這種情況下，高等學校作為社會的重要組成部分，創建節約型校園意義重大。文章通過對校園能源消耗現狀的研究，提出在高等學校構建基于網絡系統的能源管理平臺是實現節能降耗的重要手段。

高校；校園能源；管理網絡平臺；數據采集

哥本哈根聯合國氣候會議向全世界傳遞了這樣一個信號：以節能減排為特征的“低碳”經濟將成為人類社會未來的發展方向。而我國能源相對匱乏，更需要合理利用，并將其作為經濟和社會發展的一項長遠戰略方針。近年來，我國高等教育得到較快發展，其辦學規模、校園面積及師生數量增長較快，能源消耗也大幅增加。高等院校作為社會的重要組成部分，要積極抑制能源不合理增長，制定長遠節能規劃，通過技術手段使節能目標落到實處。

高校能源管理的現狀

當前，高校為了降低能源消耗，制定了一系列節能減排、杜絕“跑冒滴漏”的措施，安裝了大量節能器具，同時加大了節能的宣傳力度。但對于能源的使用和管理還屬于粗放型。所用的能耗計量終端大多還是傳統的電子式或機械式計量表，由于其機械齒輪易于磨損，易造成數據誤差，計量儀表體積大而笨重，自身也會產生較大功耗。計量器具大多只具備一級考核，沒有二級及以下用能考核，這些是高校能源計量基礎設施的薄弱環節。很多高校為了滿足新校區教學、科研、生活的需要，雖然增加了大量的節能設備，但對能源的計量考核仍停留在原有水平上。

隨著高等學校招生、校園產業、科研開發的快速增長，高校能源管理部門的任務越來越重。由于缺少能源管理技術人員，在軟環境管理上資金投入不足，無法實現全方位的能耗監控和計量，傳統單一的計量收費管理模式已遠遠不能適應高校的發展。因此，一些高校在新校區建設和老校區改造中，逐步引入了建筑自動化管理系統來進行建筑能耗的管理，以建立適應其發展的能源管理網絡平臺。

高校能源管理網絡平臺的構建

校園能源管理網絡平臺的構建旨在通過校園網絡實現校園能耗的管理和監控，進行數據交換和共享，協調處理能耗用戶、設施設備之間的關系，改善并優化能源環境。整個系統在技術上先進、簡便、實用。系統平臺主要由三個部分構建而成：對能源進行管理的系統平臺軟件，基于IP技術和電力載波技術的數據集中器或遠程抄表技術，采用電力線載波智能化網絡電表或射頻卡水表等計量終端。

能源管理系統應用軟件 能源管理平臺是基于現代電子與信息技術，應用遠程網絡傳輸系統對能源的使用進行監控，利用智能卡、電子采集器等技術對能源的使用進行有效控制的智能管理平臺。平臺的運行可以利用校園網絡。在技術和設備上可以使用當前較為成熟的網絡連接模式和電子設備，以保證整個系統平臺的穩定、可靠，同時兼顧可擴展性和易維護性原則。整個系統以開放式架構，執行相關的國際標準或工業標準，以保證各供應商產品的協同運行并考慮投資者的長遠利益。系統軟件可以做成以web-service為接口的多功能開放軟件，能夠用來管理、控制并配置水、電等能源表具與數據采集器。系統與目前的網絡系統相兼容，還可以匯總和報告能源使用中的突發事件，允許遠程配置能源表和數據集中器，調整計費率。允許系統遠程控制表具的開關，適應大小不同規模的系統運行，維系從表具、數據采集器，到服務器乃至整個系統的運行。系統軟件還可以集成多個應用模塊組合，包括數據采集與轉換模塊、數據分析與匯總模塊、安全運行模塊、緊急事務處理模塊、數據庫與能源應對策略模塊等，系統平臺以視窗界面呈現，實現有效的能源策略分析。在上述模塊中，通過運行流程及時確認能源使用異常狀況，提供修正措施，使能源利用效益最大化，避免造成整個能源網內的故障。

數據集中及遠程抄表技術 用電數據遠程集中抄表利用電力線載波傳遞電表的數據，實現遠程集中抄表和收費控制。電力線遠程傳輸技術實現了智能設備的即插即用，數據集中器根據用戶的設定來采集和儲存來自電表的數據，數據集中器通過連接到TCP/IP的廣域網絡來實現遠程通信，可以將控制命令和數據文件下載到相關設備中，并控制一個電表或一組電表。通過具有擴頻載波通信技術的強抗干擾電力線，可以將校園用電設施設備的用電量遠程集中。數據集中器除了可以采集數據外，還可以增加控制過程，如安全檢測和遠程控制能力，在系統運行中監測電表和線路的運行故障，以及任何人為改變相線連接的現象，有效防止故障和竊電現象的產生。同時，可進行遠程控制線路的切換和中繼調整，建立與能源管理平臺軟件的連接，通過軟件驅動的方式，實現對不同能耗設施設備及各種子系統的數據集成，基于標準的Microsoft架構和成熟的網絡服務（SQL Server等）以及通信協議（TCP/IP、HTTP、FTP等）與能源管理平臺互聯。能源數據可以利用校園網在不同的子系統或設施設備中采集而得，使用軟件協議無縫鏈接，實現遠程自動化采集。

數據采集終端 高校的能耗設施設備以往所裝置的終端表具大多是傳統的計量器具，由于技術的更新換代，終端表具的技術含量也大幅提升，采用單項電力線載波的LED電能表和CPU射頻卡表具等得到了廣泛應用。這些終端的使用，延長了表具的壽命，而且故障率極低，實現遠程抄表和收費控制，表具功耗也大為降低。以電表為例，具備電力線載波采集器的電表，可以輕松做到雙向電力線通信，同時可以記錄多個用電參數，包括供電質量、故障預警及異常報告等。

能源管理系統網絡平臺的主要特點和功能

主要特點 系統平臺具有集中統一的管理能力，具有多級集中統一的管理中心，并實施科學合理的管理。同時系統以安全為核心，具有開放性，能有機地與校園網絡連接，融合成一個整體。隨著學校的發展變化，系統必須能適合多種規模，具備較強的可擴展性，能隨時適應對系統的擴容要求。系統還應具有兼容性和靈活性，能適應產品的升級換代。系統平臺所選擇的網絡及終端器具應標準化、規范化，要確保系統的安全性、可靠性、容錯性以及較強的自檢功能。

管理網絡平臺的功能實現 校園能源管理網絡平臺，是通過對校園能源消耗數據的自動采集，進行集中統計和數據綜合分析，來實現校園內能耗數據的共享、交換、檢測、管理以及控制。隨著能源管理的重要性日益提高，利用校園網絡實現能源使用的監測、控制及管理是完全可行的。該平臺可以對能源使用設施和設備的能源使用情況進行監視，設置模擬屏，對各耗能單元進行全局監控。如整個系統或局部單元出現能耗異常，可立即顯示異常部位并示警，便于管理人員及時發現和處理異常情況。在運轉中，網絡管理平臺可以實現如下功能：數據采集功能、用能監控功能、賬務管理功能、數據匯總和分析功能等。

結語

能源短缺仍將是今后制約我國國民經濟發展的“瓶頸”。網絡化能源管理平臺的建立，符合我國能源發展的長遠戰略。該平臺的建立可以全面提升能源管理的技術層次，提高管理人員和能源使用者的節能意識，高效率地降低能耗。這一平臺的使用，可以有效節約能源，降低高校的運行成本，對社會低碳發展起到積極的作用。

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（本文責任編輯：尚傳梅）

（本欄責任編輯：楊在良）

G710

A

1672-5727（2011）03-0150-02

王旭東（1971—），男，天津市人，天津職業技術師范大學工程師，研究方向為學校管理。