智慧校園節(jié)能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

張莉敏 王磊

摘要：節(jié)能環(huán)保問(wèn)題是當(dāng)下急待解決的問(wèn)題，在高校建設(shè)節(jié)能管理系統(tǒng)意義重大，目前國(guó)內(nèi)眾多高校在建設(shè)節(jié)約型校園方面取得了很多的經(jīng)驗(yàn)。校園節(jié)能管理系統(tǒng)可以為建設(shè)節(jié)約型校園提供準(zhǔn)確，系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)指標(biāo)，為深度開(kāi)發(fā)和實(shí)施節(jié)約型校園提供良好的技術(shù)支持。校園節(jié)能管理系統(tǒng)對(duì)降低辦學(xué)成本，提高辦學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)校可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：智慧校園;節(jié)能管理系統(tǒng);物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TP311

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672 - 9129（2018）12 - 0109 - 01

智能校園是指基于物聯(lián)網(wǎng)的智能校園工作、學(xué)習(xí)和生活環(huán)境。該綜合環(huán)境與教學(xué)、研究、管理和校園生活完全融為一體，并以各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體。在“信息化十二五”規(guī)劃中，浙江大學(xué)提出要建設(shè)一個(gè)“令人激動(dòng)”的“智慧校園”。這幅藍(lán)圖描繪的是：無(wú)處不在的在線學(xué)習(xí)，綜合和創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)研究，透明和高效的校務(wù)治理、豐富多彩的校園文化、以及便利的校園生活。簡(jiǎn)而言之，智慧校園是一個(gè)安全、穩(wěn)定、環(huán)保和節(jié)能的校園。

1 智能化節(jié)能管理是學(xué)校發(fā)展的必然

目前，在云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、融合通訊、協(xié)同辦公等信息技術(shù)的支持下，各個(gè)學(xué)校都在努力把“智慧”融入到教學(xué)、科研、管理和生活中的各個(gè)方面，構(gòu)建更加安全、方便和個(gè)性特色的校園環(huán)境。節(jié)能環(huán)保問(wèn)題是當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題，在高校建設(shè)節(jié)能管理系統(tǒng)意義重大。

可持續(xù)發(fā)展理念逐步深入民心，能耗、水耗，光伏發(fā)電、太陽(yáng)能供熱，建筑外墻節(jié)能門窗改造，節(jié)能工程改造、通風(fēng)空調(diào)設(shè)施改造都可以進(jìn)行數(shù)字化、智能化管理，高校節(jié)能系統(tǒng)的建設(shè)勢(shì)在必行。創(chuàng)建一個(gè)高節(jié)能的大學(xué)校園是學(xué)校發(fā)展的必由之路。校園節(jié)能管理系統(tǒng)可以為建設(shè)節(jié)約型校園提供準(zhǔn)確，系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)指標(biāo)，為深度開(kāi)發(fā)和實(shí)施節(jié)約型校園提供良好的技術(shù)支持。對(duì)降低辦學(xué)成本，提高辦學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)?？沙掷m(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 智能化節(jié)能管理系統(tǒng)建設(shè)案例

目前國(guó)內(nèi)眾多高校在建設(shè)節(jié)約型校園方面取得了很多的經(jīng)驗(yàn)，清華大學(xué)、浙江大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、天津大學(xué)、華南理工等高校為節(jié)能型校園未來(lái)發(fā)展之路開(kāi)創(chuàng)了先河。

“天津大學(xué)新校區(qū)”智能照明系統(tǒng)可根據(jù)不同場(chǎng)合和人流自動(dòng)調(diào)節(jié)燈開(kāi)關(guān)，也可自然調(diào)節(jié)室內(nèi)照明;學(xué)生宿舍的電網(wǎng)可以在“熄燈”后識(shí)別不同的設(shè)備，如手機(jī)和電腦，不允許電腦使用電，但允許學(xué)生為手機(jī)充電。

西華大學(xué)教學(xué)樓智能電監(jiān)控系統(tǒng)采用總樓層和總控制方式，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制斷電模式，實(shí)現(xiàn)有效的節(jié)能和生產(chǎn)能力?！袄纾瑹崴骺梢栽谛枰せ钪白詣?dòng)開(kāi)啟半小時(shí)，它會(huì)在停止前半小時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。”開(kāi)水爐節(jié)能控制后，節(jié)能可達(dá)35%以上。智能電監(jiān)控系統(tǒng)集成了校園現(xiàn)有氣象站的氣象數(shù)據(jù)，改變了原有固定時(shí)間開(kāi)關(guān)路燈的模式。根據(jù)季節(jié)變化時(shí)間自動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉燈光，從而節(jié)省能源并使管理更加人性化。

3 校企合作的智能化節(jié)能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的快速發(fā)展和不斷融合，我院與新河科技校企合作，基于我們現(xiàn)有的技術(shù)，針對(duì)校園的電力消耗、燃料消耗、水資源消耗等方面，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸及統(tǒng)計(jì)分析。智能校園節(jié)能系統(tǒng)能使學(xué)校建立節(jié)約型長(zhǎng)效機(jī)制，促進(jìn)和深化節(jié)約型校園建設(shè)，健全校園建筑設(shè)施的節(jié)能使用和管理體系。

智能校園節(jié)能管理系統(tǒng)包括計(jì)量、數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)傳輸站、數(shù)據(jù)服務(wù)器和管理軟件，該系統(tǒng)主要用于學(xué)校建筑能耗的分類和分計(jì)量、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、節(jié)能分析和節(jié)能指標(biāo)管理。該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)能耗數(shù)據(jù)采集與通信、遠(yuǎn)程傳輸、自動(dòng)分類統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、圖表顯示、報(bào)表管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、自動(dòng)故障上傳等功能，為校園節(jié)能建設(shè)提供管理依據(jù)。

智慧校園節(jié)能系統(tǒng)的特點(diǎn)：

（1）B/S架構(gòu)，Web訪問(wèn)，支持多用戶瀏覽;

（2）通信數(shù)據(jù)被加密和傳輸，自動(dòng)阻止非法訪問(wèn);

（3）不同的通信方法用于不同的應(yīng)用;

（4）基于Ethernet和TCP協(xié)議，通信采用三次握手機(jī)制，斷開(kāi)連接自動(dòng)重連;

（5）圖形顯示，儀表故障和異常能耗自動(dòng)報(bào)警;

（6）大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析和處理，對(duì)建筑物沒(méi)有數(shù)量限制;

（7）新設(shè)備系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別，自動(dòng)系統(tǒng)擴(kuò)展;

（8）具有多級(jí)權(quán)限，可以為用戶設(shè)置不同的使用權(quán)限，滿足數(shù)據(jù)機(jī)密性要求。

結(jié)語(yǔ)：明確能耗、用水量、節(jié)能量和生產(chǎn)能力指標(biāo)，使各個(gè)項(xiàng)目更加節(jié)能、標(biāo)準(zhǔn)，將節(jié)能管理系統(tǒng)的建設(shè)與學(xué)校學(xué)科和科學(xué)研究的發(fā)展相結(jié)合，具有深遠(yuǎn)的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]王蓓.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（1）.

[2]徐玉妃，楊昆袁，凌云，羅毅.基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園建設(shè)與研究——以云南師范大學(xué)為例。[J].云南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016 （1）.

[3]劉彤.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智慧校園的可行性研究：[D].內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文.2015 （10）.