淺析高校能源管理系統(tǒng)的建設(shè)

楊穎 同濟大學(xué)天津市農(nóng)業(yè)機械試驗鑒定站300020

1 引言

近幾年來，隨著高校規(guī)模的不斷擴大，其占地面積大、人員集中、用能用水量大和節(jié)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(shè)綠色節(jié)約型校園勢在必行。建立高校能源管理系統(tǒng)，有利于建立高等學(xué)校校園節(jié)能工作的長久機制，有利于推進和深化節(jié)約型校園的建設(shè)。

2 高校能源管理系統(tǒng)建設(shè)的必要性

高校節(jié)能工作有其特殊的自身需求和運作規(guī)律，更需要著眼于校園整體的能源管理和運營。高校要把“節(jié)能降耗”工作落實到實處，將節(jié)能潛力變?yōu)閷嵙?，就要必須掌握和分析高校用能水平，清楚重點耗能設(shè)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(tǒng)有利于高校開展校園能源分析，制定整體節(jié)能規(guī)劃，制定節(jié)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(shè)備的科學(xué)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(tǒng)建設(shè)的意義

建立高校能源管理系統(tǒng)可將高校的能耗管理水平提升到一個新的高度。協(xié)助高校形成三級計量管理網(wǎng)絡(luò)，充分運用計量數(shù)據(jù)，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(huán)節(jié)的節(jié)能降耗，進而實現(xiàn)整體的節(jié)能增效。

高校能源管理系統(tǒng)可配合高校節(jié)能工作，實現(xiàn)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(wǎng)絡(luò)的設(shè)計、優(yōu)化、改造提供全面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)。能夠在我國面對原有的節(jié)能行政管理手段逐漸被削弱的現(xiàn)狀，加強對高校能源利用狀況的宏觀監(jiān)督管理，為安全、可靠、高效地用能提供全面的科學(xué)指導(dǎo)，實現(xiàn)合理用能、節(jié)約用能的目的。

4 高校能源管理系統(tǒng)的功能目標

系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對監(jiān)管區(qū)域能源消耗數(shù)據(jù)及時、快速和準確的監(jiān)測，從而實現(xiàn)科學(xué)分析、預(yù)測和預(yù)警。系統(tǒng)面向能耗數(shù)據(jù)自動采集、遠傳和存儲、預(yù)處理、系統(tǒng)分析，可支持高校對運營考核、電量水量、電費水費結(jié)算的要求，并提供線損分析、用電用水監(jiān)察、設(shè)備運行監(jiān)測等應(yīng)用和管理，為提高經(jīng)濟效益和管理現(xiàn)代化提供先進的技術(shù)支持。

除此之外，系統(tǒng)可以通過門戶網(wǎng)站、無限終端等手段，為領(lǐng)導(dǎo)層決策提供多方位、可視化的數(shù)據(jù)信息查詢和決策支持服務(wù)，幫助高校及時有效地掌握自身能源消耗狀況，達到科學(xué)用能的目的，同時有效解決能源管理部門對區(qū)域內(nèi)各高校的能耗監(jiān)管。

5 高校能源管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理

高校能源管理系統(tǒng)依托計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、計量控制技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等信息化技術(shù)，構(gòu)建智能化的能耗信息管理系統(tǒng)，并采用多協(xié)議網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)對高校能耗數(shù)據(jù)的實時采集，實現(xiàn)能源利用與節(jié)能管理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和空間可視化。

高校能源管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是以計算機網(wǎng)絡(luò)為平臺，在主站內(nèi)集成各種應(yīng)用的計算機服務(wù)設(shè)備，以平臺應(yīng)用軟件為核心，通過遠程通道對安裝在各路關(guān)口和變電站的數(shù)據(jù)采集終端進行數(shù)據(jù)通信，以此為橋梁將相關(guān)的各種表計數(shù)據(jù)按照高校計劃進行全面自動采集，進入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。平臺軟件再根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行各種分析運算，提供各類檢測、控制、報警數(shù)據(jù)和管理報表。

圖1 能源管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

6 高校能源管理系統(tǒng)構(gòu)架

高校能源管理系統(tǒng)由計量表具、網(wǎng)關(guān)設(shè)備、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)服務(wù)器、管理軟件組成。

系統(tǒng)應(yīng)基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、采用BS軟件構(gòu)架?？蓪崿F(xiàn)能耗數(shù)據(jù)實時監(jiān)測、圖標顯示、自動統(tǒng)計、節(jié)能分析、數(shù)據(jù)存儲、報表管理、指標對比、數(shù)據(jù)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(tǒng)最底層也是最關(guān)鍵的設(shè)備之一，為系統(tǒng)提供所需的各類原始數(shù)據(jù)。

6.2 網(wǎng)關(guān)設(shè)備：數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)化任務(wù)的設(shè)備，將來自計量表具的數(shù)據(jù)以分散或集中采集形式進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并接入校園節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、傳至主數(shù)據(jù)中心。

6.3 數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站：由終端PC及相應(yīng)的數(shù)據(jù)服務(wù)軟件構(gòu)成，連接網(wǎng)關(guān)與數(shù)據(jù)服務(wù)器，負責(zé)接受轄區(qū)內(nèi)的能耗數(shù)據(jù)，并具有暫時存數(shù)原始數(shù)據(jù)的功能，數(shù)據(jù)庫可為Oracle、SQL等。

6.4 傳輸網(wǎng)絡(luò)：數(shù)據(jù)采集設(shè)備與表計的數(shù)據(jù)通道（下行通道）和數(shù)據(jù)采集設(shè)備與主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)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(yōu)先并充分利用校園網(wǎng)作為數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。

6.5 管理軟件：系統(tǒng)的核心，由一套包含操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件、具備數(shù)據(jù)收集、統(tǒng)計、分析及管理的應(yīng)用軟件組成，強調(diào)易于擴充、二次開發(fā)和系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換，可滿足高校目標功能需求。

6.6 數(shù)據(jù)中心：數(shù)據(jù)中心是高校對能源管理系統(tǒng)的專門管理機構(gòu)，應(yīng)確保數(shù)據(jù)中心的設(shè)置場地、運行經(jīng)費預(yù)算及管理制度，建立與省部級數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)傳輸及通訊功能。

7 高校能源管理系統(tǒng)建設(shè)的效益分析

7.1 直接經(jīng)濟效益

學(xué)校在未使用節(jié)能校園能耗監(jiān)測平臺之前，每年需要耗費大量的人力、物力在能源數(shù)據(jù)采集、分析上，而且每年需在設(shè)備檢修以及故障排查上花費大量資金，使用節(jié)能校園能耗監(jiān)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(tǒng)維護及使用。

7.2 間接經(jīng)濟效益

7.2.1 加強基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲得，作為學(xué)校信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源，提高管理水平，挖掘節(jié)能潛力，制定節(jié)能技術(shù)改造方案，為學(xué)校提高能源利用效率提供必要的信息。

7.2.2 提高學(xué)校能源管理的自動化程度，增強能源預(yù)測能力，削峰平谷，降低線損以及設(shè)備管理的中間環(huán)節(jié)，提高能源利用率。

7.2.3 快速定位設(shè)備故障，延長設(shè)備使用壽命，降低固定資產(chǎn)的年折舊率，為學(xué)校在設(shè)備的更新?lián)Q代和維修保養(yǎng)方面節(jié)約成本。

8 總結(jié)

綜上所述，高校能源管理系統(tǒng)的建設(shè)可有助于高校形成一套集數(shù)據(jù)采集、能源統(tǒng)計、分析和節(jié)能管理于一體的能源管理體系，但系統(tǒng)實施過程中應(yīng)處理好以下問題，包括注意規(guī)范和引導(dǎo)技術(shù)人員，開發(fā)更多的適用于高校個體化的增值性功能，制定相關(guān)的能源系統(tǒng)管理制度、操作人員技能培訓(xùn)、與其他系統(tǒng)的連接整合等，以使得系統(tǒng)各項功能價值得到充分利用，實現(xiàn)效益最大化。

高等學(xué)校校園節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則,2009.10

高等學(xué)校校園建筑節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)運行管理技術(shù)導(dǎo)則,2009.10

高等學(xué)校節(jié)約型校園建設(shè)與管理技術(shù)導(dǎo)則（試行）,建科[2008]89號

王得蓉.試論能源管理計算機動態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系的建設(shè).資源節(jié)約與環(huán)保,2010年,第三期

運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段構(gòu)造節(jié)約型校園.北方工業(yè)大學(xué)