2021-4-10 | 建筑工程
加快建设环境友好型、资源节约型社会，是党中央、国务院作出的重大战略决策，建设节约型校园是教育系统落实这一战略决策的重要举措．高等学校是培养人才和促进科技进步的主要阵地，深入开展高等学校节约型校园建设工作，不仅可以促进学校本身的能源资源节约，降低办学成本，在社会上起到示范和带动作用，还有利于促使广大学生树立节能环保意识，掌握节能环保技能，对我国经济和社会发展产生深远影响．
1国内外研究现状
节约型校园建筑能耗监测管理平台主要是面对校园的建筑能耗监测．近年来，国内有些单位在能耗监测管理方面做了一些尝试工作，开发了一些建筑能耗监测软件．如，北京清华泰豪智能科技有限公司的THIIBSV2．0应用平台，深圳达实智能股份有限公司的城市能源监测管理平台，对个别楼宇进行了监测试验．从应用情况看，这些建筑能耗监测软件还存在着一些技术难点和实施方法不到位等问题．比如分项计量改造难度大，特别是在现有建筑内强弱电管线系统难以改造情况下，如何避免重布或减少布线，通过新技术手段实现分项能耗计量、数据采集和需求控制;再比如能耗监测软件功能单一，缺少深度数据分析功能，尚未完全脱离楼宇自控系统的能量管理系统模式等．国外在楼宇自控方面技术相对成熟，还建立了相对成熟的建筑节能评估方法和标准，另外在政策上鼓励开设能源服务公司，建筑节能改造市场化程度比较高，政府也组织一些城市大型公建能耗监测系统，但节约型校园的能耗监测系统案例尚未见报道．
2研究开发主要内容
本项目通过利用先进的信息技术，建立节能管理信息化、规范化管理平台，实现各种类型能耗数据的采集、传输、存储、统计、分析、监控、结算和公示等业务的网络化管理，及时反映和处理节能工作动态，为各方面提供及时、准确的节能数据和统计报表，进一步落实节能减排政策，完善资金运行的预测、监控机制，实现校园建筑能耗监测、能耗统计、能源审计、能效公示四合一的校园建筑节能管理体系
〔1〕．研究开发主要内容如下:(1)对既有管线难以改造的建筑设施能耗信息采用ZigBee技术通过相应仪表(水电表、气热表等)进行数据采集和传输〔2〕．
(2)通过无线Mesh组网技术对采集后的数据信息集成，并在数据中心进行数据的整合、分类和标识处理．
(3)通过数据挖掘和智能分析，实现能耗在线监测、查询、报警、校园能耗审计、分析、结算、公示等功能．
(4)建筑能耗监测管理平台应提供能耗单元和单项指标的图表、日志、报表等可视化监控、查询功能，以及故障或异常报警．
3关键子系统的设计
3．1能耗数据采集子系统数据采集子系统应可按《高等学校校园建筑节能监管系统建设技术标准(征求意见稿)》规定的通信协议上传数据，同时能够处理大量的并发请求;另一方面，针对接收到的数据能够进行异步处理，即对原始数据包进行存储后，亦可将接收到的数据路由到数据处理子系统进行处理，并能支持数据采集器的断点续传．
数据采集子系统的采集对象和采集指标需要遵循《国家机关办公建筑及大型公共建筑分项能耗数据采集技术导则》的规定，数据采集子系统中数据采集器到数据中心(或数据中转站)的连接方式、传输过程及通信协议则需要遵循《国家机关办公建筑及大型公共建筑分项能耗数据传输技术导则》的规定〔3－4〕．数据采集子系统的设计还应能利用多种途径采集信息，如扫描采集、网络采集、手机短信采集等，既能自动采集又能人工录入，制定相关机制保证信息主键关联，实现多条通道同向汇总．
3．2数据处理子系统
3．2．1数据中心的建立数据共享与交换中心的设计由5类数据库组成，分别是基础信息库、业务信息库、交换信息库、共享主题库、决策支持库．各数据库的作用如下:业务信息库———各部门业务应用系统的信息库．交换信息库———各部门之间为实现信息交换而建立的临时信息库．基础信息库———人口信息库、自然资源和空间地理信息库、宏观经济数据库等．共享主题库———基于各类业务应用主题而设计的共享信息库．决策支持库———提供辅助决策和分析的共享信息库．为保障系统的效率和安全，各系统的业务数据、交换数据与宏观分析数据应该分别以独立的库表形式存在于生产区、交换区和宏观决策区这几个不同的逻辑工作区中．
3．2．2基于元数据标准的信息交换一般来说，不同的职能部门有自己管理资源的系统和方式，多是基于关系型数据库，使用大量的表来存储数据．表之间的关系错综复杂，难以管理，可扩展性不强．在不同的职能部门之间交换数据时，格式的统一也是一个问题．为此，本系统在设计时采用基于元数据标准的信息交换技术．
元数据是对信息资源的结构化描述，其作用为描述信息资源或数据本身的特征和属性．基于元数据模型可以满足基层对各个职能部门的信息资源和相关其他信息的采集及存储的需求．
基于元数据标准的信息交换方案，是每个异构数据源直接和一个公共的信息交换中心建立一种模式转换，如数据源1和数据源3两个异构数据源要发生信息交互，首先，数据源1通过信息交换中心将自己的模式转换为一种公共模式如元数据模式，然后，信息交换中心再将这种公共模式转换成数据源3的模式．基于元数据标准的信息交换方案基本上可解决使用传统信息交换方案进行异构数据源信息交换中碰到的各种问题〔5〕．
3．3能耗在线监测子系统
3．3．1建筑节能监管平台的设计能耗在线监测子系统及建筑用能监控模块提供基于直观生动的能耗监控功能，支持多种导航、统计、询功能．包含用能总量监控、同类建筑用能监控、详细用能动态监控、能流图监控及主要用能设备运行参数监控等．除提供所有应用外，负责制作纳入监测范围的建筑物的用能监控界面，以图形化方式提供多种数据分析呈现方式．