對(duì)節(jié)約型校園建筑的能耗進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)掘分析

摘要：為推動(dòng)當(dāng)今資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)的發(fā)展，學(xué)校積極響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展基本國(guó)策的建設(shè)理念，開展建設(shè)科學(xué)環(huán)保的節(jié)約型校園建筑工作。合理高效地開展節(jié)約型校園建筑工作前，對(duì)節(jié)約型校園建筑的能耗數(shù)據(jù)分析是準(zhǔn)備工作中不可或缺的重要組成部分。

學(xué)校是人口容易密集的場(chǎng)所，利用常規(guī)的統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)能耗進(jìn)行數(shù)據(jù)分析無疑是項(xiàng)龐大的工程。在此情況下，通過使用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)掘處理與分析的快捷方式則具有顯然的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：節(jié)約型校園建設(shè)；能耗；數(shù)據(jù)發(fā)掘

前言：隨著人類歷史的不斷發(fā)展與進(jìn)步，人們對(duì)地球資源的需求也日益增大。對(duì)此，秉著持續(xù)發(fā)展的理念，節(jié)約型社會(huì)的生活方式成為了當(dāng)今各方面發(fā)展呼吁的主題模式。

然而，縱觀人類的發(fā)展歷史，這其中往往伴隨著教育的發(fā)展。學(xué)校是國(guó)際綜合實(shí)力增長(zhǎng)過程中必不可少的重要部分，因而在節(jié)約型社會(huì)的建設(shè)中也應(yīng)承擔(dān)著不可推卸的重任。因此，為積極響應(yīng)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的社會(huì)建設(shè)理念，節(jié)約型校園的建設(shè)工作在全國(guó)各地高校如火如荼開展著，為加快推動(dòng)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)。

一、節(jié)約型校園建設(shè)與數(shù)據(jù)發(fā)掘的簡(jiǎn)單論述

1.1節(jié)約型校園建設(shè)

節(jié)約型校園建設(shè)（Economical Campus Construction），顧名思義就是秉著可持續(xù)發(fā)展的基本國(guó)策理念，以節(jié)約、合理利用資源和保護(hù)環(huán)境為發(fā)展重點(diǎn)，通過對(duì)節(jié)約型校園建筑的設(shè)計(jì)建設(shè)完善以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)的科學(xué)合理的校園建設(shè)。

教育事業(yè)是社會(huì)發(fā)展的重要組成部分，因而教育資源也就成為了節(jié)約型社會(huì)發(fā)展的關(guān)注重點(diǎn)。建設(shè)節(jié)約型校園，不僅可以滿足學(xué)校在快經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)快發(fā)展的當(dāng)今時(shí)代下的自身發(fā)展需要，更是體現(xiàn)學(xué)校履行科學(xué)高效培養(yǎng)和管理人才予社會(huì)的社會(huì)責(zé)任所在。

1.2數(shù)據(jù)發(fā)掘

隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，信息時(shí)代的來臨使得日益擴(kuò)大的信息海洋逐步覆蓋了整個(gè)世界。在人們的日常生活中，因著技術(shù)的日臻成熟也愈來愈趨向于快捷便利的數(shù)據(jù)顯示與數(shù)據(jù)交流等方式。而在教育事業(yè)隨著人工智能和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)出現(xiàn)下的快速發(fā)展中，數(shù)據(jù)發(fā)掘技術(shù)則是其中一項(xiàng)重要輔助技術(shù)。

數(shù)據(jù)發(fā)掘（Data Mining，DM），即指從數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)（Data Warehouses，DW）中提取未知和潛藏的有用信息來幫助決策者完成提出（introduce）問題、發(fā)現(xiàn)（discover）問題和解決（solve）問題等方面。數(shù)據(jù)發(fā)掘DM是通過對(duì)現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施的運(yùn)用，自動(dòng)預(yù)測(cè)潛在的傾向和行為，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)未知模式。數(shù)據(jù)發(fā)掘DM允許其使用者實(shí)現(xiàn)知識(shí)驅(qū)動(dòng)的決策，它包含了所有能夠被使用者利用來幫助數(shù)據(jù)分析理解的相關(guān)工具。

數(shù)據(jù)發(fā)掘的常規(guī)功能任務(wù)一般是：總結(jié)規(guī)則（Summarization）發(fā)掘、關(guān)聯(lián)規(guī)則（Associations）發(fā)掘、聚類規(guī)則（Clustering）發(fā)掘等。當(dāng)然，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)掘的方法也是多種多樣，聚類分析（Cluster Analysis）、歸納（Induction）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Neutral Networks）及可視化（Visualisation）技術(shù)等。目前，數(shù)據(jù)發(fā)掘DM技術(shù)因?yàn)槠淇茖W(xué)高效的數(shù)據(jù)應(yīng)用方式常被用于商業(yè)領(lǐng)域中的市場(chǎng)分析和Internet的資源發(fā)掘等方面上。數(shù)據(jù)發(fā)掘技術(shù)的具體流程可見下圖。

二、節(jié)約型校園建筑能耗的數(shù)據(jù)發(fā)掘應(yīng)用分析

2.1當(dāng)今校園建筑能源使用現(xiàn)狀

近年來隨著教育教學(xué)大眾化的不斷普及，師生數(shù)量的不斷增加引發(fā)學(xué)校建筑的大范圍新建與擴(kuò)建、改修等。然而在建設(shè)過程中，為呼應(yīng)科學(xué)發(fā)展觀理念，結(jié)合合理資源化、保護(hù)環(huán)境的節(jié)約型校園建設(shè)目的，卻發(fā)現(xiàn)不少學(xué)校對(duì)校園建筑能源的管理模式在現(xiàn)今發(fā)展下相對(duì)落后。

據(jù)調(diào)查，許多學(xué)校都普遍存在缺乏科學(xué)高效的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模式，以及合理的管理指標(biāo)和能耗評(píng)價(jià)方法，導(dǎo)致能源管理機(jī)制不夠健全等浪費(fèi)資源的不良問題。究其原因，沒有合理健全的能源使用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是待解決的首要問題。其后，節(jié)約型校園建設(shè)不夠規(guī)范化，存在節(jié)能設(shè)備與技術(shù)使用率低的不良情況。此外，還有用能設(shè)備本身存在工作效率卻不高，能源的使用管理制度不夠合理完善等問題。

2.2節(jié)約型校園建筑能耗的數(shù)據(jù)發(fā)掘應(yīng)用

在節(jié)約型校園建筑建設(shè)中，能耗監(jiān)測(cè)問題是判斷節(jié)約水平的數(shù)據(jù)聯(lián)系。以往常用的監(jiān)測(cè)方法是根據(jù)能源管理人員設(shè)定的閾值與現(xiàn)在數(shù)據(jù)結(jié)果來比較判定目標(biāo)能耗是否出現(xiàn)異常。而實(shí)際上，往往容易過高或過低導(dǎo)致難以確定的閾值會(huì)直接影響實(shí)際檢測(cè)結(jié)果，而且沒有考慮季節(jié)等非系統(tǒng)因素使得其不能動(dòng)態(tài)合理適應(yīng)任何變化。在此形勢(shì)下，一些智能檢測(cè)方法相繼產(chǎn)生。

在能耗分析方面，通常有著使用基于統(tǒng)計(jì)的離群點(diǎn)檢測(cè)方法GESR檢測(cè)，這能夠很容易檢測(cè)到歷史能耗數(shù)據(jù)中存在的異常情況。但不得不說的是，這是基于靜態(tài)情況下得以實(shí)現(xiàn)的檢測(cè)方式，存在一定的局限性。

此外，更有著基于數(shù)據(jù)發(fā)掘技術(shù)的一項(xiàng)新型能耗實(shí)測(cè)技術(shù)方法，即通過識(shí)別建筑存在的能耗模式，建立合理的能耗模式判定樹，對(duì)實(shí)時(shí)采集的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行模式匹配，與相同能耗模式的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，進(jìn)而判斷能耗是否異常。實(shí)時(shí)性和通用性等優(yōu)勢(shì)是該方法的鮮明特點(diǎn)。

而為此應(yīng)運(yùn)而生的能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)（Energy Monitoring Platform）更是因?yàn)槠淇茖W(xué)高效的管理機(jī)制得到了廣泛的應(yīng)用。能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)的運(yùn)行是利用智能計(jì)量表，將采集到的數(shù)據(jù)通過RS-485傳輸線傳送到采集器的智能網(wǎng)，再由智能網(wǎng)對(duì)接受的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)打包從而運(yùn)送到數(shù)據(jù)中心使其服務(wù)器系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析而將最終結(jié)果投放到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

結(jié)論

在當(dāng)今時(shí)代日益加快發(fā)展，不斷開采地球資源的緊張形勢(shì)下，堅(jiān)決貫徹科學(xué)發(fā)展觀并可持續(xù)發(fā)展的國(guó)家政策理念是各個(gè)領(lǐng)域建設(shè)不可忽略的發(fā)展前景。學(xué)校是社會(huì)發(fā)展的重要組成部分，呼應(yīng)當(dāng)前社會(huì)建設(shè)發(fā)展理念勢(shì)必是不可推卸的社會(huì)責(zé)任。

而當(dāng)前加緊建設(shè)的節(jié)約型校園則是社會(huì)能源節(jié)約建設(shè)環(huán)節(jié)的一項(xiàng)重要工程。本文通過對(duì)節(jié)約型校園建筑能耗的分析，引進(jìn)數(shù)據(jù)發(fā)掘技術(shù)對(duì)此的合理使用應(yīng)用，期望借此引起人們對(duì)此更廣泛深入的理解，在建設(shè)工作的嚴(yán)格理念貫徹下從而推動(dòng)節(jié)約型社會(huì)建設(shè)的發(fā)展戰(zhàn)略。

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