高校節(jié)能監(jiān)管平臺設計及應用

李 丹

（長春財經學院，長春 130122）

1 涉及的相關技術

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術

物聯(lián)網(wǎng)技術是傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡與感知網(wǎng)絡的鏈接體，在未來智能互聯(lián)網(wǎng)技術的應用中起到重要作用。物聯(lián)網(wǎng)技術能夠實現(xiàn)局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的銜接，可以獲取底層傳輸節(jié)點的各種數(shù)據(jù)信息，并且達到對設備進行遠程控制的目標。移動互聯(lián)網(wǎng)技術以IP 寬帶為核心，通過多媒體、數(shù)據(jù)和其它業(yè)務服務，以及使用手機終端設備進行個性化的智能服務，為注冊登錄管理、狀態(tài)監(jiān)控、訪問控制與權限管理提供必要條件。

IMBOS 技術是建立數(shù)字化節(jié)能監(jiān)管平臺系統(tǒng)的重要技術手段，該平臺可以運用Web 進行實時服務，按照國際OPC 標準進行各種設備配置和開展分布式監(jiān)控，從而達到對耗能設備進行網(wǎng)格化管理的效果。IMBOS 技術能夠進行在線報表，為數(shù)字化的能源監(jiān)控奠定基礎，使用戶可以快速對能源設備的運轉情況進行查詢，基于定向的能源報告對設備進行控制，達到有效節(jié)能能耗效果。

1.2 Web 技術

Web 技術可以通過瀏覽器訪問各種軟件，Web 具有良好的封裝性，基于Web 技術可以建立有效的數(shù)據(jù)交互協(xié)議，保證了監(jiān)測平臺的集成性，滿足遠程溝通、數(shù)據(jù)傳輸、實現(xiàn)網(wǎng)絡媒體管理功能。

2 節(jié)能監(jiān)管平臺構架設計

2.1 設計思路

節(jié)能監(jiān)管平臺應當從高?，F(xiàn)有的能源使用設施入手，綜合分析電、水、油、氣等能源的使用情況，在分項計量與重點監(jiān)控的理念下實現(xiàn)對原有能耗監(jiān)測系統(tǒng)的改造，達到有效進行統(tǒng)計、公示、評估和控制目標。首先，在感知層面建立智能遠程傳輸設備，在數(shù)據(jù)采集方面安裝智能化的數(shù)據(jù)網(wǎng)關，通過校園局域網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸。其次，搭配節(jié)能控制平臺，對采集的數(shù)據(jù)進行分析處理，給用戶提供報表服務，實現(xiàn)設備的有效監(jiān)管，達到全面控制設備能耗的目標。

2.2 系統(tǒng)構架

首先，在管理層上以建筑能耗數(shù)據(jù)的監(jiān)測為中心，安裝監(jiān)測服務器，在軟件上安裝建筑能耗監(jiān)管基礎平臺，把各子系統(tǒng)集中在監(jiān)測平臺上，通過網(wǎng)關實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸，實現(xiàn)能源的動態(tài)監(jiān)測。其次，完善通信協(xié)議。第三，在能耗感知層開發(fā)各種測量設備的終端控制器，包括運用帶有遠程傳輸功能的智能化電表、水表、分體空調控制終端等。

2.3 網(wǎng)絡拓撲設計

首先，開發(fā)學校各建筑的分項能耗分項計量裝置，并且將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集器。其次，通過GPRS 將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)中心，校級數(shù)據(jù)中心對校內建筑的能耗進行監(jiān)測，生成各種能耗數(shù)據(jù)匯編，數(shù)據(jù)匯編供學校主管部門和財政部門使用。

2.4 應用構架設計

平臺的管理系統(tǒng)以OPC 服務、Web 服務、現(xiàn)場設備安置、安全服務為基礎，構建基于Web 的直觀化的能耗地圖，視頻監(jiān)測、報表生成、分布式監(jiān)測、網(wǎng)絡化管理平臺。開發(fā)節(jié)能管理模塊、決策支持模塊、郵件傳輸模塊、短信交互模塊、無線接入模塊等。在應用構架方面可以基于Web 開發(fā)地圖服務功能，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)監(jiān)控，以前所未有的全局視角提供跨網(wǎng)絡的快捷視頻監(jiān)控服務。智能數(shù)據(jù)網(wǎng)關可以實現(xiàn)以終端設備的智能控制，結合工業(yè)級的通訊協(xié)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互控制。

2.5 軟件系統(tǒng)構架

首先，建立能源消耗情況的數(shù)據(jù)庫，對監(jiān)測系統(tǒng)、網(wǎng)關和各種設備的運行情況進行數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計。其次，開發(fā)用戶訪問安全管理軟件，合理分配用戶訪問權限，以滿足各種數(shù)據(jù)信息的使用、修改、上傳工作需要。第三，現(xiàn)代能耗監(jiān)測平臺向提供智能末端控制服務的方向發(fā)展，因此需要圍繞工業(yè)遠程服務實現(xiàn)數(shù)據(jù)的廣泛共享，進一步構建高校相關的設備供應信息管理機制。第四，還要加強數(shù)據(jù)檢驗管理，開發(fā)數(shù)據(jù)合法性、數(shù)據(jù)包解析、數(shù)據(jù)歸一化處理軟件，并且對各種數(shù)據(jù)進行拆分計散，能夠在大數(shù)據(jù)視角下對各種數(shù)據(jù)信息進行全方位的統(tǒng)一。第五，圍繞數(shù)據(jù)上傳開發(fā)數(shù)據(jù)打包、發(fā)起鏈接、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收與數(shù)據(jù)處理軟件。

3 監(jiān)管系統(tǒng)的實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)環(huán)境

系統(tǒng)環(huán)境以C#作為開發(fā)語言，運用Visualstedio2015作為開發(fā)平臺，操作系統(tǒng)基于更常見的Windows7，數(shù)據(jù)庫為MySQL，WEB 服務器為Tomcat7.0以上。

3.2 信息門戶平臺

分為展示層、管理層、容器、集成層與應用層等幾個層級，該平臺與身份統(tǒng)一管理系統(tǒng)緊密結合，在為校園信息化服務統(tǒng)一訪問提供集成信息支撐。

3.3 公共數(shù)據(jù)平臺

主要由支撐數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、目錄管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換服務系統(tǒng)、在數(shù)據(jù)整合服務等部分組成。該平臺主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換、加工、管理，滿足數(shù)據(jù)訂閱、交換、資源監(jiān)控等現(xiàn)實需要。

3.4 信息管理系統(tǒng)

首先，建筑信息管理，主要包括校園平臺圖，建筑方位圖，建筑信息明細，使用功能、房間分面等。其次，信息管理系統(tǒng)包括建筑、時間、表計、自由組態(tài)、維護日志管理、管理員錄入等信息。第三，配電管理與電能統(tǒng)計主要包括配電線路資料、供電線路變更歷史、供電效果仿真展示等。第四，給水網(wǎng)資源管理主要包括校園給水管網(wǎng)信息，新增、關聯(lián)、修改、給水網(wǎng)履歷變更、校園供配電閥、給水管路專題分析等。