校園建筑能耗管理

國(guó)務(wù)院向全國(guó)發(fā)出建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的號(hào)召,這是推進(jìn)經(jīng)濟(jì),社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展,全面建設(shè)小康社會(huì)的內(nèi)在要求;是有效緩解資源供需矛盾,保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)安全的必然選擇;是保護(hù)生態(tài)環(huán)境,提高人民生活質(zhì)量的根本途徑.各高等院校應(yīng)該從全局和戰(zhàn)略的高度出發(fā),充分認(rèn)識(shí)加快建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的緊迫性和重要性,通過(guò)提高師生節(jié)約意識(shí),優(yōu)化資源配置,提高學(xué)校投資效益,完善管理制度,建立長(zhǎng)效節(jié)約機(jī)制等措施,來(lái)建設(shè)節(jié)約型校園。

高校能源監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)是改變傳統(tǒng)計(jì)量、統(tǒng)計(jì)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(xiàng)建設(shè)提出至今已有十年之久,但建設(shè)現(xiàn)狀不容樂(lè)觀。該項(xiàng)工作或因?qū)W校建設(shè)前期規(guī)劃方案和平臺(tái)的設(shè)計(jì)而異;或因技術(shù)支撐單位承建能力、施工水平差異;或因平臺(tái)采購(gòu)器件、硬件、軟件的品質(zhì)差異和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的缺失等因素,導(dǎo)致一些高校所建的能源監(jiān)管平臺(tái)不能正常運(yùn)行和建設(shè)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(xué)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(dǎo)致能耗種類的多樣化，面積大也導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集和設(shè)備運(yùn)維的難度。

學(xué)校屬于人員密度比較高場(chǎng)合，對(duì)消防安全必須高度重視。學(xué)生宿舍用電使用科學(xué)化的管理也非常必要，安全永遠(yuǎn)是第一選擇。為了避免非法使用發(fā)熱電器導(dǎo)致宿舍火災(zāi)，必須在宿舍用電回路增加惡性負(fù)載識(shí)別功能，另外教學(xué)樓、辦公樓、宿舍樓、圖書館、體育場(chǎng)館、食堂用電回路需要增加對(duì)漏電電流和線纜溫度的監(jiān)測(cè)。

校園內(nèi)科學(xué)合理使用能源，達(dá)到安全用能、節(jié)能減排的目的，必須充分利用信息技術(shù)，建立校園能源管理系統(tǒng)。

1. 用戶需求

學(xué)校能源管理系統(tǒng)的建立主要基于以下幾個(gè)方面需求：

1) 對(duì)校園能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)性的能耗統(tǒng)計(jì),同時(shí)配合能源審計(jì),能效公示構(gòu)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(guò)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(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)，將分散的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、智慧煙感探測(cè)器、智慧消防用水等設(shè)備連接形成網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)這些設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行智能化感知、識(shí)別、定位，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集消防信息，通過(guò)云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢(shì)分析，幫助實(shí)現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實(shí)多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。；

3) 對(duì)圖書館、教學(xué)樓、辦公樓、食堂、宿舍體育場(chǎng)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(guò)不同應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行緊急控制；

4) 對(duì)每間宿舍分空調(diào)、插座照明兩路獨(dú)立電源配電，兩路電源的供電保護(hù)、供電控制、供電時(shí)間相互獨(dú)立，可以由學(xué)院根據(jù)管理需要決定兩條用電回路各自供電時(shí)間

5) 對(duì)學(xué)生宿舍用電設(shè)置惡性負(fù)載識(shí)別功能，對(duì)宿舍用電用水進(jìn)行預(yù)付費(fèi)管理，可以對(duì)接校園一卡通自助充值；

6) 對(duì)學(xué)校電動(dòng)汽車充電樁和電瓶車充電點(diǎn)位的充電樁進(jìn)行統(tǒng)一充值收費(fèi)管理；

7) 監(jiān)控軟件采用B/S架構(gòu)，接入以上監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)瀏覽器、手機(jī)APP或短信等方式提供數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和異常報(bào)警，并可通過(guò)系統(tǒng)發(fā)布維保、巡檢及搶修派工任務(wù)。

2.

參照標(biāo)準(zhǔn)

本方案遵循的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有：

JGJ310-2013       《教育建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB50052-2009        《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB/T 14285-2006    《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》

GBT 14598.300-2008 《微機(jī)變壓器保護(hù)裝置通用技術(shù)要求》

GB/T 2887-2011    《計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范》

GB/T 50063        《電力裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》

DL/T 448          《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》

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

GB 50116-2013     《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

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

GB25506-2010      《消防控制室通用技術(shù)要求》

GB50116-2013      《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

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

GB29364-2012      《防火門監(jiān)控器》

GB51309-2018      《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》

《高等學(xué)校校園建筑節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》

《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)導(dǎo)則》

《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)導(dǎo)則》

《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——樓宇分項(xiàng)計(jì)量設(shè)計(jì)安裝技術(shù)導(dǎo)則》

《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——數(shù)據(jù)中心建設(shè)與維護(hù)技術(shù)導(dǎo)則》

《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——建設(shè)、驗(yàn)收與運(yùn)行管理規(guī)范》

《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——軟件開發(fā)指導(dǎo)說(shuō)明書》

3. 方案設(shè)計(jì)

4.1 方案概述

根據(jù)學(xué)校能源管理系統(tǒng)相關(guān)要求，方案配置學(xué)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(yùn)維管理系統(tǒng)

n 智慧消防系統(tǒng)

n 學(xué)生宿舍預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)

n 電瓶車/電動(dòng)車充電樁管理系統(tǒng)

n 智能照明系統(tǒng)

n 消防應(yīng)急照明和疏散系統(tǒng)

方案建立基于云平臺(tái)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(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計(jì)，幫助學(xué)校后勤管理部門全面了解校園能源運(yùn)行情況，關(guān)注消防和電氣安全，及時(shí)預(yù)警異常情況，保障學(xué)校正常教學(xué)秩序。

4.2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

能效管理系統(tǒng)作為一個(gè)集成系統(tǒng)，可以接入高低壓配電系統(tǒng)各類傳感設(shè)備，包括微機(jī)保護(hù)測(cè)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(jī)、UPS、光伏、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)等等。系統(tǒng)可分為三層監(jiān)控管理層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和現(xiàn)場(chǎng)感知層?？梢园褜W(xué)校所有開閉所、變電所、配電箱進(jìn)行集中監(jiān)控，管理，對(duì)校園能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)性的能耗統(tǒng)計(jì)，對(duì)消防安全進(jìn)行云端監(jiān)控。

監(jiān)控管理層作為主要的人機(jī)接口界面，包含數(shù)據(jù)服務(wù)器、監(jiān)控主機(jī)等，承擔(dān)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、展示、打印等功能。網(wǎng)絡(luò)傳輸層包含智能網(wǎng)關(guān)以及其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。傳輸數(shù)據(jù)可使用局域網(wǎng)，也可以依賴運(yùn)營(yíng)商提供的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)傳輸數(shù)據(jù)。作為邊緣計(jì)算的智能網(wǎng)關(guān)承擔(dān)數(shù)據(jù)采集、邏輯判斷、規(guī)約轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)壓縮加密和斷點(diǎn)續(xù)傳功能，提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性?，F(xiàn)場(chǎng)感知層設(shè)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(guān)或者通過(guò)4G/NB-10T等方式直接上傳數(shù)據(jù)服務(wù)器

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