淺析高校能源管理系統的建設

楊穎 同濟大學天津市農業機械試驗鑒定站300020

1 引言

近幾年來，隨著高校規模的不斷擴大，其占地面積大、人員集中、用能用水量大和節能空間顯著的特點日益顯著。我國目前建有各類高校近2000多所，各高校逐漸成為重點能源消耗大戶，建設綠色節約型校園勢在必行。建立高校能源管理系統，有利于建立高等學校校園節能工作的長久機制，有利于推進和深化節約型校園的建設。

2 高校能源管理系統建設的必要性

高校節能工作有其特殊的自身需求和運作規律，更需要著眼于校園整體的能源管理和運營。高校要把“節能降耗”工作落實到實處，將節能潛力變為實力，就要必須掌握和分析高校用能水平，清楚重點耗能設備能源消耗狀況及能源利用水平的高低。

建立高校能源管理系統有利于高校開展校園能源分析，制定整體節能規劃，制定節能組織、考核、獎懲制度，從而強化校園水電指標定額管理，加強能源設備的科學合理操作運行管理，有助于形成“三位一體”的管理運行體系。

3 高校能源管理系統建設的意義

建立高校能源管理系統可將高校的能耗管理水平提升到一個新的高度。協助高校形成三級計量管理網絡，充分運用計量數據，實行成本核算，將能耗分解到每一個院系科室，并形成量化的考核指標，從制度層面保障校園各環節的節能降耗，進而實現整體的節能增效。

高校能源管理系統可配合高校節能工作，實現精細化的能源管理，提高能源資源的利用水平，為能源輸送網絡的設計、優化、改造提供全面的基礎數據和分析數據。能夠在我國面對原有的節能行政管理手段逐漸被削弱的現狀，加強對高校能源利用狀況的宏觀監督管理，為安全、可靠、高效地用能提供全面的科學指導，實現合理用能、節約用能的目的。

4 高校能源管理系統的功能目標

系統能夠實現對監管區域能源消耗數據及時、快速和準確的監測，從而實現科學分析、預測和預警。系統面向能耗數據自動采集、遠傳和存儲、預處理、系統分析，可支持高校對運營考核、電量水量、電費水費結算的要求，并提供線損分析、用電用水監察、設備運行監測等應用和管理，為提高經濟效益和管理現代化提供先進的技術支持。

除此之外，系統可以通過門戶網站、無限終端等手段，為領導層決策提供多方位、可視化的數據信息查詢和決策支持服務，幫助高校及時有效地掌握自身能源消耗狀況，達到科學用能的目的，同時有效解決能源管理部門對區域內各高校的能耗監管。

5 高校能源管理系統結構原理

高校能源管理系統依托計算機網絡技術、通信技術、計量控制技術、數據庫技術等信息化技術，構建智能化的能耗信息管理系統，并采用多協議網關實現對高校能耗數據的實時采集，實現能源利用與節能管理的數字化、網絡化和空間可視化。

高校能源管理系統結構是以計算機網絡為平臺，在主站內集成各種應用的計算機服務設備，以平臺應用軟件為核心，通過遠程通道對安裝在各路關口和變電站的數據采集終端進行數據通信，以此為橋梁將相關的各種表計數據按照高校計劃進行全面自動采集，進入系統數據庫。平臺軟件再根據數據庫中的數據進行各種分析運算，提供各類檢測、控制、報警數據和管理報表。

圖1 能源管理系統結構示意圖

6 高校能源管理系統構架

高校能源管理系統由計量表具、網關設備、數據中轉站、數據傳輸網絡、數據服務器、管理軟件組成。

系統應基于互聯網技術、采用BS軟件構架。可實現能耗數據實時監測、圖標顯示、自動統計、節能分析、數據存儲、報表管理、指標對比、數據上傳等功能。

6.1 計量表具：計量表具為電、熱等能源消費、水資源消費的計量裝置，系統最底層也是最關鍵的設備之一，為系統提供所需的各類原始數據。

6.2 網關設備：數據采集及轉化任務的設備，將來自計量表具的數據以分散或集中采集形式進行數據轉換并接入校園節能監管系統網絡、傳至主數據中心。

6.3 數據中轉站：由終端PC及相應的數據服務軟件構成，連接網關與數據服務器，負責接受轄區內的能耗數據，并具有暫時存數原始數據的功能，數據庫可為Oracle、SQL等。

6.4 傳輸網絡：數據采集設備與表計的數據通道（下行通道）和數據采集設備與主站系統的數據通道（上行通道），布線的基本原則為一種為主，因地制宜、多種共用，優先并充分利用校園網作為數據傳輸網絡。

6.5 管理軟件：系統的核心，由一套包含操作系統、數據庫系統軟件、具備數據收集、統計、分析及管理的應用軟件組成，強調易于擴充、二次開發和系統間數據交換，可滿足高校目標功能需求。

6.6 數據中心：數據中心是高校對能源管理系統的專門管理機構，應確保數據中心的設置場地、運行經費預算及管理制度，建立與省部級數據中心的數據傳輸及通訊功能。

7 高校能源管理系統建設的效益分析

7.1 直接經濟效益

學校在未使用節能校園能耗監測平臺之前，每年需要耗費大量的人力、物力在能源數據采集、分析上，而且每年需在設備檢修以及故障排查上花費大量資金，使用節能校園能耗監測平臺之后，這部分的費用可以得到明顯縮減，只需要保留極少的人員作為系統維護及使用。

7.2 間接經濟效益

7.2.1 加強基礎數據的獲得，作為學校信息管理系統的數據來源，提高管理水平，挖掘節能潛力，制定節能技術改造方案，為學校提高能源利用效率提供必要的信息。

7.2.2 提高學校能源管理的自動化程度，增強能源預測能力，削峰平谷，降低線損以及設備管理的中間環節，提高能源利用率。

7.2.3 快速定位設備故障，延長設備使用壽命，降低固定資產的年折舊率，為學校在設備的更新換代和維修保養方面節約成本。

8 總結

綜上所述，高校能源管理系統的建設可有助于高校形成一套集數據采集、能源統計、分析和節能管理于一體的能源管理體系，但系統實施過程中應處理好以下問題，包括注意規范和引導技術人員，開發更多的適用于高校個體化的增值性功能，制定相關的能源系統管理制度、操作人員技能培訓、與其他系統的連接整合等，以使得系統各項功能價值得到充分利用，實現效益最大化。

高等學校校園節能監管系統建設技術導則,2009.10

高等學校校園建筑節能監管系統運行管理技術導則,2009.10

高等學校節約型校園建設與管理技術導則（試行）,建科[2008]89號

王得蓉.試論能源管理計算機動態網絡體系的建設.資源節約與環保,2010年,第三期

運用現代科學技術手段構造節約型校園.北方工業大學