隨著社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，能量消耗高速增長，傳統(tǒng)粗放的能源管理模式已經(jīng)無法滿足當(dāng)時(shí)社會(huì)的進(jìn)步，節(jié)能降耗面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。至2017年，我國的能源消耗已占全球能源消耗量的20%，超過美國成為世界能源消耗大國。節(jié)約型校園建設(shè)是公共機(jī)構(gòu)建設(shè)中的重要內(nèi)容，不僅是學(xué)校自身發(fā)展的需求，更是學(xué)校應(yīng)有的社會(huì)責(zé)任。高校建設(shè)能源管理，不僅有利于緩解教育資源供需矛盾，推進(jìn)學(xué)校自身可持續(xù)發(fā)展，還將為節(jié)能型社會(huì)提供良好的氛圍，為節(jié)能型社會(huì)建設(shè)提供人才和技術(shù)支持。
一、高校能源管理的必要性
1.高校能源管理對教育教學(xué)的影響
高校能源管理工作不僅是學(xué)校教育教學(xué)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，而且高校能源管理模式及正常運(yùn)行也是高校教育教學(xué)工作的重要組成部分。對于前者而言，高校的能源管理工作不僅事關(guān)高校現(xiàn)有能源能否正常發(fā)揮其應(yīng)有的效能、而且也事關(guān)在這些能源的影響下，學(xué)校的教育教學(xué)工作實(shí)現(xiàn)既定的教學(xué)目的。對于后者而言，學(xué)生在參與能源管理工作，或者在其消耗能源的過程中他們也在潛移默化地形成正確的能源觀，也在潛移默化地接受以“節(jié)儉”為核心的能源教育，從而使能源管理工作與正常的教育教學(xué)實(shí)踐一起對學(xué)生的健康成長起到了重要的影響。
2.高校能源管理對學(xué)校綜合實(shí)力的影響
學(xué)校的能源消耗所占用的資金是其日常支出的一大部分。如果一個(gè)學(xué)校的能源管理到位，沒有一絲一毫的浪費(fèi)現(xiàn)象，不僅可以為學(xué)校節(jié)約大量的資金，而且還可以使節(jié)約的資金用于維護(hù)日常的教育教學(xué)工作。因此，高校后勤能源管理模式對學(xué)校綜合實(shí)力的提升有著重要的影響。
3.高校能源管理對社會(huì)生態(tài)環(huán)境建設(shè)的影響
高校的能源消耗雖然沒有大型企業(yè)那樣多，但它與其它單位的能源消耗相比也應(yīng)該算是一個(gè)能源大戶。因此，高校能源消耗引起的環(huán)境問題也不容忽視，運(yùn)用科學(xué)的管理模式降低高校的能源消耗也不失為環(huán)境保護(hù)的一種措施。因此，高校后勤能源管理模式的建立與運(yùn)行對當(dāng)今生態(tài)環(huán)境的建設(shè)有著重要的意義。
4.遵循綠色發(fā)展理念，高校能源管理工作勢在必行
同時(shí)，隨著綠色發(fā)展理念的提出與發(fā)展，節(jié)能減排成為各個(gè)產(chǎn)業(yè)在未來發(fā)展的必由之路，高校建設(shè)和發(fā)展同樣適用于這一理念，大力開展節(jié)能工作和能源管理體系建設(shè)，更高效地利用有限的能源資源，可以更好地保障校園的建設(shè)和運(yùn)行，促進(jìn)校園建設(shè)發(fā)展。
二、高校能源管理需求分析
傳統(tǒng)的能源管理，更多的是對能源消耗量本身進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，應(yīng)給出對應(yīng)措施。而學(xué)校能源管理部門作為學(xué)校后勤管理部門，則會(huì)更多地關(guān)心產(chǎn)生能耗的用能設(shè)備管理、使用設(shè)備消耗能源的人以及維護(hù)設(shè)備的人。
1.能耗計(jì)量和分析管理需求
配電房多采用機(jī)械表和電流表，不帶遠(yuǎn)程傳輸功能，并采用人工計(jì)量方法，計(jì)量系統(tǒng)欠完善；樓層即使有計(jì)量表，但并無遠(yuǎn)程通訊功能，無法滿足學(xué)校的績效考核要求。
電表、水表所采集參數(shù)不夠詳細(xì)，配電房多數(shù)回路只能測量回路電流，也無法滿足學(xué)校設(shè)備的各類統(tǒng)計(jì)分析功能。
缺乏充足的能耗和設(shè)備運(yùn)行參數(shù)為節(jié)能工作做指導(dǎo)，用能設(shè)備的能效具有提升的空間。
現(xiàn)已有較為完整的績效考核制度，但是因現(xiàn)有計(jì)量表的功能缺陷和無法將各類能耗細(xì)分到科室，績效考核無法實(shí)際展開。
2.設(shè)備監(jiān)控和管理需求
由于學(xué)校用能設(shè)備眾多，很難全面掌握整個(gè)學(xué)校主要用能設(shè)備的使用情況，特別是風(fēng)冷熱泵等空調(diào)設(shè)備，往往需要出現(xiàn)人員反饋才能發(fā)現(xiàn)問題，很多時(shí)候只能做到事后處理。
學(xué)校由于自身其特殊性，安全的問題往往非常突出，但是學(xué)校龐大的設(shè)備規(guī)模，要做到每個(gè)重要設(shè)備都安置專門人員看管十分困難。
3.日常管理便捷性的需求
學(xué)校投運(yùn)時(shí)間較長，各類用能線路常年改造，加之人員流動(dòng)率高，往往部分區(qū)域難以確保圖紙與實(shí)際相對應(yīng)。只能依靠維護(hù)人員的經(jīng)驗(yàn)和記性。而且現(xiàn)有人員也是基于維護(hù)需要才會(huì)熟悉，這給線路維護(hù)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)造成了困難。
學(xué)校各類管道年久失修，容易出現(xiàn)“跑冒滴漏”現(xiàn)象，但是因水管采用地埋方式鋪設(shè)，不便于發(fā)現(xiàn)漏損點(diǎn)。
4.設(shè)備全生命周期管理需求
現(xiàn)有的后勤系統(tǒng)缺乏對設(shè)備專業(yè)管理業(yè)務(wù)的支撐，物流、資金流、信息流不統(tǒng)一。
單個(gè)設(shè)備生命周期的各種業(yè)務(wù)記錄分散，缺少集中式的展現(xiàn)方式。
對于圖紙、手冊、說明、規(guī)程、制度等非結(jié)構(gòu)化的文檔資料缺乏系統(tǒng)化管理，不便于共享和查看；同時(shí)，也沒有將這些資料與業(yè)務(wù)對象關(guān)聯(lián)起來，不能有效支撐策略或計(jì)劃的制定。
缺少對貫穿設(shè)備生命周期的組織機(jī)構(gòu)和人員、零購更新計(jì)劃、承包商考核、設(shè)備檢查考核等綜合管理業(yè)務(wù)的信息化支撐，制約了設(shè)備綜合管理水平的提高。
三、整體解決方案
1.系統(tǒng)架構(gòu)
本系統(tǒng)總體上采用分層分布式體系結(jié)構(gòu)，按照縱向分為主站管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場測控層三大部分，如下圖所示：
系統(tǒng)架構(gòu)示例圖
主站管理層從網(wǎng)絡(luò)上可分為企業(yè)內(nèi)網(wǎng)和公網(wǎng)兩部分，由若干服務(wù)器和終端計(jì)算機(jī)組成。其中，客戶端分為監(jiān)控客戶端和管理客戶端，可分別部署在一臺(tái)或者兩臺(tái)終端計(jì)算機(jī)上，同時(shí)，監(jiān)控客戶端可擴(kuò)展為兩臺(tái)，實(shí)現(xiàn)客戶端雙機(jī)熱備，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的切換。內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載情況（包括接入點(diǎn)數(shù)量、采集頻率、Web訪問量）擴(kuò)展為兩臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控服務(wù)器，兩臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及多臺(tái)Web服務(wù)器，可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控服務(wù)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)的雙機(jī)熱備和Web服務(wù)的負(fù)載均衡功能。Web終端用戶包括能源管理人員-使用該系統(tǒng)進(jìn)行能源的分析和管控；用能用戶-對自身的用能情況進(jìn)行查詢；企業(yè)管理人員-瀏覽相關(guān)報(bào)表，提供決策支持。公網(wǎng)服務(wù)器與內(nèi)網(wǎng)Web服務(wù)器功能相同，對外網(wǎng)用戶提供相關(guān)數(shù)據(jù)的查詢和報(bào)表展示功能。
網(wǎng)絡(luò)通訊層以交換機(jī)、路由器、防火墻及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)線路組成，根據(jù)企業(yè)場地的大小及對網(wǎng)絡(luò)通訊質(zhì)量的要求，主干通訊網(wǎng)絡(luò)可鋪設(shè)光纖。企業(yè)內(nèi)網(wǎng)和公網(wǎng)之間可采用防火墻、路由或者網(wǎng)閘進(jìn)行隔離。
現(xiàn)場測控層主要由數(shù)據(jù)采集器、電能表、水表、氣表、熱表組成。根據(jù)現(xiàn)場情況，各儀表及傳感裝置通過現(xiàn)場總線，與數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互，然后數(shù)據(jù)采集器通過IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與主站的數(shù)據(jù)傳輸功能。
2.用能分類分項(xiàng)計(jì)量建模
（1）用能分類模型
學(xué)校主要用能為電、水、燃?xì)?、冷熱量、汽油、柴油，其中燃?xì)庵饕糜诳照{(diào)供暖、生活熱水、鍋爐、廚房等區(qū)域和設(shè)備，汽油主要用于學(xué)校公用車，學(xué)校用于醫(yī)院的醫(yī)院公用車和發(fā)電機(jī)組。
（2）用電分項(xiàng)模型
學(xué)校建筑用電分項(xiàng)能耗包括照明插座用電、動(dòng)力用電、空調(diào)用電、特殊用電四大項(xiàng)。
（3）用水分項(xiàng)模型
學(xué)校用水分項(xiàng)能耗主要包括后勤用水、辦公用水。
（4）學(xué)校KPI體系
學(xué)校能源KPI指標(biāo)包括能耗KPI指標(biāo)和定額KPI指標(biāo)兩部分。
A.能耗KPI指標(biāo)
以正式注冊的在校學(xué)生（折算規(guī)模）人數(shù)為統(tǒng)計(jì)對象，將全校年度能耗按人均統(tǒng)計(jì)和計(jì)算。[MJ/生.年]。
單位面積電耗指標(biāo)[kWh/m2.年]
以正式注冊的在校學(xué)生（折算規(guī)模）人數(shù)為統(tǒng)計(jì)對象，將全校年度市政自來水耗量按人均統(tǒng)計(jì)和計(jì)算。[t/生.年]
單位面積熱（冷）耗指標(biāo)[MJ/m2.年]
將能耗指標(biāo)按統(tǒng)一的碳排放系數(shù)換算成二氧化碳排放指標(biāo)
B.定額KPI指標(biāo)
學(xué)?？傆秒娏?、電費(fèi)
學(xué)校總用水量、水費(fèi)
學(xué)?？傆脷饬?、氣費(fèi)
各科室用電量、電費(fèi)
各科室用水量、水費(fèi)
各科室用氣量、氣費(fèi)
各科室蒸汽用量、費(fèi)用
3.數(shù)據(jù)采集方案
（1）用配電數(shù)據(jù)采集方案
配電信息采集方案，可分為變配電室的變配電監(jiān)控部分和區(qū)域用電監(jiān)控部分，從而實(shí)現(xiàn)無縫計(jì)量，并且通過兩部分的電能流向可以發(fā)現(xiàn)電能損耗。
一級總計(jì)量配電室進(jìn)出線（變配電監(jiān)測、用電總量）
監(jiān)控對象：配電室低壓側(cè)，10kV/0.4kV變配電室所有進(jìn)出線回路（消防回路除外，如防火卷簾、消防泵等）。
采集信號類型： I——電流、U——電壓、P——有功功率、Q——無功功率、PF——功率 因數(shù)、E——電度量、R——需量。
采集方法：通過遠(yuǎn)傳計(jì)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換，或者NB-IOT智能電表以無線方式上傳至能源管理系統(tǒng)服務(wù)器。
二級區(qū)域用電計(jì)量
監(jiān)控對象：辦公類建筑配電柜/箱、教學(xué)類建筑配電柜/箱、學(xué)生宿舍配電柜/箱等。
采集信號類型：E——電度量，單相負(fù)載采單相電度量、三相負(fù)載采三相電度量。
采集分項(xiàng)類型：照明、插座、換熱站用電、空調(diào)機(jī)房用電、新風(fēng)盤管用電、室內(nèi)公共照明、應(yīng)急照明、室外景觀照明、電梯、給排水泵、通風(fēng)機(jī)、信息中心。
采集方法：通過安裝NB-IOT智能電表以無線方式上傳至能源管理系統(tǒng)服務(wù)器。
（2）用水能耗采集方案
用水計(jì)量可分為生活水系統(tǒng)、中水系統(tǒng)兩部分計(jì)量分析，對排水系統(tǒng)和消防系統(tǒng)不進(jìn)行計(jì)量分析。
一級總表計(jì)量
采集對象：生活冷水給水機(jī)房、中水給水機(jī)房。
采集信號類型：累計(jì)耗水量（生活冷水總量、中水總量）。
采集方法：通過遠(yuǎn)傳計(jì)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換，或者智能水表以RS485/M-Bus總線方式通過數(shù)據(jù)采集裝置，經(jīng)由搭建的局域網(wǎng)絡(luò)上傳至能源管理系統(tǒng)服務(wù)器。
二級區(qū)域用水計(jì)量
采集對象：所有用水功能區(qū)域。
采集信號類型：累計(jì)耗水量。
采集分類類型：生活冷水、中水。
采集系統(tǒng)：通過NB-IOT智能水表以無線方式上傳至能源管理系統(tǒng)服務(wù)器。
（3）用冷/熱能耗采集方案
對中央空調(diào)的冷水和空調(diào)熱水進(jìn)行冷/熱能量采集，即分別對冷熱源入口計(jì)量、出口和分區(qū)能量計(jì)量。
一級總表計(jì)量
采集對象：能源中心入戶主管道（冷水和熱水）、換熱站換熱總出口和分支管 道（冷水和熱水）。
采集信號類型：冷能量、熱能量。
采集方法：通過安裝智能熱表，將冷熱量數(shù)據(jù)以LoRa方式通過數(shù)據(jù)采集裝置，上傳至能源管理系統(tǒng)服務(wù)器。
二級區(qū)域能量計(jì)量
采集對象：學(xué)校內(nèi)部分功能區(qū)域空調(diào)主管道。
采集信號類型：冷能量、熱能量。
采集方法：通過安裝智能熱表，將冷熱量數(shù)據(jù)以LoRa方式通過數(shù)據(jù)采集裝置，上傳至能源管理系統(tǒng)服務(wù)器。
（4）用氣能耗采集方案
用氣能耗在建筑中通常使用較少，系統(tǒng)僅對天然氣入口進(jìn)行計(jì)量，如果用氣部門或區(qū)域較多，則考慮進(jìn)行二級分戶計(jì)量。
采集對象：管道入口。
采集信號量類型：天然氣能耗。
采集方法：通過安裝智能燃?xì)獗?，將燃?xì)鈹?shù)據(jù)以LoRa方式通過數(shù)據(jù)采集裝置，上傳至能源管理系統(tǒng)服務(wù)器。
（5）空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)采集方案
采集對象：醫(yī)院公共區(qū)域及各科室空氣質(zhì)量。
采集信號類型：溫度、濕度、PM2.5、CO2、VOC
采集方法：環(huán)境傳感器以LoRa無線方式通過數(shù)據(jù)采集裝置，經(jīng)由搭建的局域網(wǎng)絡(luò)上傳至能耗監(jiān)管平臺(tái)服務(wù)器。
綠色發(fā)展、節(jié)能型校園建設(shè)是我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要保證，更是構(gòu)建和諧社會(huì)的重要基礎(chǔ)，各高校也充分認(rèn)識到綠色發(fā)展與節(jié)能建設(shè)的重要性，并加大了校園節(jié)能建設(shè)的力度，在進(jìn)行校園能源管理建設(shè)時(shí)對廣大師生進(jìn)行生態(tài)環(huán)保宣傳工作，提升師生節(jié)能環(huán)保意識；同時(shí)在進(jìn)行綠色校園建設(shè)時(shí)還應(yīng)不斷引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、節(jié)能設(shè)備，構(gòu)建起一支有專業(yè)技術(shù)做支持的能源管理團(tuán)隊(duì)；此外，還應(yīng)加大資金投入與研發(fā)力度，提升綠色校園建設(shè)水平，加快綠色校園建設(shè)步伐。
400-001-1352
185-1424-1978
