高校節能監管平臺設計及應用

李 丹

（長春財經學院，長春 130122）

1 涉及的相關技術

1.1 物聯網技術

物聯網技術是傳統的通信網絡與感知網絡的鏈接體，在未來智能互聯網技術的應用中起到重要作用。物聯網技術能夠實現局域網與廣域網的銜接，可以獲取底層傳輸節點的各種數據信息，并且達到對設備進行遠程控制的目標。移動互聯網技術以IP 寬帶為核心，通過多媒體、數據和其它業務服務，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、狀態監控、訪問控制與權限管理提供必要條件。

IMBOS 技術是建立數字化節能監管平臺系統的重要技術手段，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控，從而達到對耗能設備進行網格化管理的效果。IMBOS 技術能夠進行在線報表，為數字化的能源監控奠定基礎，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據交互協議，保證了監測平臺的集成性，滿足遠程溝通、數據傳輸、實現網絡媒體管理功能。

2 節能監管平臺構架設計

2.1 設計思路

節能監管平臺應當從高校現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控的理念下實現對原有能耗監測系統的改造，達到有效進行統計、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，在數據采集方面安裝智能化的數據網關，通過校園局域網進行數據傳輸。其次，搭配節能控制平臺，對采集的數據進行分析處理，給用戶提供報表服務，實現設備的有效監管，達到全面控制設備能耗的目標。

2.2 系統構架

首先，在管理層上以建筑能耗數據的監測為中心，安裝監測服務器，在軟件上安裝建筑能耗監管基礎平臺，把各子系統集中在監測平臺上，通過網關實現數據的遠程傳輸，實現能源的動態監測。其次，完善通信協議。第三，在能耗感知層開發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 網絡拓撲設計

首先，開發學校各建筑的分項能耗分項計量裝置，并且將數據傳輸到數據采集器。其次，通過GPRS 將數據傳送到數據中心，校級數據中心對校內建筑的能耗進行監測，生成各種能耗數據匯編，數據匯編供學校主管部門和財政部門使用。

2.4 應用構架設計

平臺的管理系統以OPC 服務、Web 服務、現場設備安置、安全服務為基礎，構建基于Web 的直觀化的能耗地圖，視頻監測、報表生成、分布式監測、網絡化管理平臺。開發節能管理模塊、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 開發地圖服務功能，實現實時數據監控，以前所未有的全局視角提供跨網絡的快捷視頻監控服務。智能數據網關可以實現以終端設備的智能控制，結合工業級的通訊協實現數據的交互控制。

2.5 軟件系統構架

首先，建立能源消耗情況的數據庫，對監測系統、網關和各種設備的運行情況進行數據信息統計。其次，開發用戶訪問安全管理軟件，合理分配用戶訪問權限，以滿足各種數據信息的使用、修改、上傳工作需要。第三，現代能耗監測平臺向提供智能末端控制服務的方向發展，因此需要圍繞工業遠程服務實現數據的廣泛共享，進一步構建高校相關的設備供應信息管理機制。第四，還要加強數據檢驗管理，開發數據合法性、數據包解析、數據歸一化處理軟件，并且對各種數據進行拆分計散，能夠在大數據視角下對各種數據信息進行全方位的統一。第五，圍繞數據上傳開發數據打包、發起鏈接、數據發送、數據接收與數據處理軟件。

3 監管系統的實現

3.1 系統環境

系統環境以C#作為開發語言，運用Visualstedio2015作為開發平臺，操作系統基于更常見的Windows7，數據庫為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，該平臺與身份統一管理系統緊密結合，在為校園信息化服務統一訪問提供集成信息支撐。

3.3 公共數據平臺

主要由支撐數據、元數據、目錄管理系統、數據交換服務系統、在數據整合服務等部分組成。該平臺主要實現數據的交換、加工、管理，滿足數據訂閱、交換、資源監控等現實需要。

3.4 信息管理系統

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，信息管理系統包括建筑、時間、表計、自由組態、維護日志管理、管理員錄入等信息。第三，配電管理與電能統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，給水網資源管理主要包括校園給水管網信息，新增、關聯、修改、給水網履歷變更、校園供配電閥、給水管路專題分析等。