校园能源监控系统设计

□孙鲸鹏

一、引言

近年来，随着我国经济建设的不断发展，转变粗放型的经济增长模式，坚持走可持续性发展道路已深入人心。实现社会主义现代化，构建良好生态、环境美丽的和谐社会，对落实节约使用能源和提高能源利用效率起着至关重要的作用。

青少年学生是国家的未来和民族的希望，校园肩负着重要的教育、宣传及示范任务，同时校园自身是能源消费的大户，能耗占国民建筑总能耗的比重也日益增大，因此对校园实施能源监控系统具有重要的现实意义。

为响应国家的政策与号召，落实节能减排的任务，南京技师学院开展了建设节约型校园的工作，并结合学院的情况提出“校园能源监控系统”建设的需求。

二、项目需求

系统部署于学院信息楼，实现机房用电总进线有功总电量数据的采集、传输、储存、分析，包括多种能耗报表展示查询以及与之对应的各种能耗图形。能耗报表可分为日报表、周报表、月报表、年报表、同环比报表等。能耗图形可分为数据透视表、饼图、柱状图、线图等。

后期将全院水、电、油、气等多种能源数据全部接入系统，并实现用电量的三级计量，以实时监测能源大数据为依据，为学校提供能源使用情况分析与比对、节能管控分析与建议、节能效果验证、能源调度，保障健康与舒适环境，提高管理人员的节能意识及校园能源管理的信息化程度。

三、系统架构

本系统由计量装置、数据采集装置、传输网络、平台与数据服务器、上位机系统管理平台软件组成。应用“互联网+”、云计算、虚拟化、大数据等相关技术，以B/S框架作为整个系统的开发构架。系统部署一台虚拟化Web服务器，提供查询服务，两台数据库服务器，其中一台做冗余热备，一个上位机采集站，负责数据采集处理与维护，工作站若干供管理人员实时监控能源平台，系统架构如图1所示。

图1

四、详细设计

(一)计量装置。为水、电、油、气等资源的消费计量器具。所有计量器具应具备通用开放的智能接口。

(二)数据采集装置。负责能耗数据的采集及转换任务，能主动及被动地根据上位机下发指令采集分析计量器具的协议并将得出的计量数据接入系统平台。该装置还应具备存储功能并支持冗余备份。

(三)传输网络。充分利用校园现有网络结合无线传输作为数据通信的手段，并能支持灵活的网络拓扑结构与多种传输介质。

(四)管理系统软件。该管理系统软件应在符合国家颁布的相关设计与开发导则的前提下，充分考虑学院能源管理的实际需求，基于能源数据，能进行深度数据挖掘，可以按能耗类别、部门、面积、生均(平均每位学生)等指标形成学院能源消费的大数据分析。系统应部署与校园节能监管导则相兼容的数据库，并将有关数据远传至市级数据中心。

五、结语

校园能源监控系统实现高校能耗管理由粗放化向高效化转变，由事后被动型向事前主动型转变，由单体节能转变为系统节能，由经验化向科学定量化转变，最终帮助高校实现节能降耗的总体目标。