基于物聯網技術的校園建筑能耗智慧監控平臺設計

葉常郁

【摘要】打造綠色低碳校園，為學生創設優質學習環境屬于當前階段的校園建筑建設理念核心。針對空調節能等方面的難點問題進行集中研究處理，采用物聯網技術，在校園中構建智慧能耗監控平臺。通過對硬件設備的管理，實現空氣溫濕度的自動調節，達到降耗、節能、減少成本投入的最終目的。本文針對上述內容展開研究，分析智慧監控平臺設計工作的各方面內容。

【關鍵詞】物聯網技術;校園建筑能耗;智慧監控平臺;平臺設計

1、校園建筑存在能耗方面的問題

1.1能耗浪費現象嚴重

由于我國在城市化建設方面的發展進程持續深入，同時國家在教育領域的支持力度不斷上升，經濟投入不斷加大，校園建筑面積也在不斷擴大，學生電腦、室內空調等需要電量供應的設備數量在不斷上升，人們在資源節約和能耗控制方面缺少足夠先進的意識，在這樣的情況下，產生的能耗消耗問題極為嚴重，在校園建筑中體現的尤為明顯，各個校園建筑在能源使用方面均會存有極大程度的浪費現象，并且維持時間較長。

1.2能源利用率低

當前階段的各種耗電設備智能化程度普遍不高，師生自身缺少足夠的節能意識，工作學習結束離開工作生活場所后并不會及時關閉電燈、空調等耗電設備。

并且由于建設投資或者理念導致大部分用電設備不具備遠程操作或者智能管控接口，所以不會根據人數和實際需求的變化進行自我調節。常用照明、溫濕度、新風等設備也缺乏通過感知光照程度、溫濕度的變化調節自身控制模式，所以會造成大量的能源浪費。智能化程度不足屬于建筑消耗大量能源，浪費能源的主要原因之一，因此，通過技術水平的升級來帶動能源利用效率的提升是一項具有重要意義的課題研究活動。見圖1

1.3法律法規要求

為了進一步推行校園建筑節能降耗發展，我國國家相關政府部門有針對性的編制了一整套建筑節能領域的規范文件。與此同時，江蘇省第十二屆人民代表大會常務委員會召開期間正式通過《江蘇省綠色建筑發展條例》。

條例內容強調：堅實建設綠色建筑;最高標準控制建筑能源造成的環境污染;保證綠色建筑的科學性和合理性，不斷健全技術研發，實現對建筑能耗的全面監控和調節。在此基礎上，條例還對規劃設計工作提出了針對性意見，要求各級施工單位必須按照調理內容進行施工。在建設綠色建筑期間，需要遵循政府的有效領導，保證運營拆除工作和建筑技術均能達到規范標準。與此同時，條例還進一步明確了法律責任，使得綠色建筑工程能夠做到有法可依。

2、校園建筑智慧能耗監控平臺設計

利用物聯網通信技術與高效數字化信號采集技術進行校園能耗智慧監控平臺，主要有云平臺、智能網關、智能插座、智慧用電單項模塊等，用于支持遠程控制和管理，可以憑借控制策略進一步實現聯動管理。

能耗監測平臺中主要包含下述內容：

（1）系統能耗管理平臺：該平臺具有數據收集、整理、歸納、分析以及儲存功能，在此基礎上，能夠對學校內的所有建筑進行能耗監測，針對建筑實施用水、用電情況進行記錄并儲存。能耗監測平臺還可以利用圖形和表格的方式展示目標建筑的實際能耗情況和變化情況，以數據表格的形式予以呈現，在此基礎上，可以通過監測數據回饋的信息進行分析和總結，找出建筑的實時能耗規律。

（2）能耗數據傳輸：能夠有效支持WiFi技術、5G技術、高速以太網、ZIGBEE等技術手段對能耗數據進行監測。因為平臺能夠與各種先進的科學技術進行連接使用，因此可以有效保證能耗數據的真實性、可靠性，在此基礎上，能夠利用表具航對相關能耗信息進行整理，有效保證系統中各個配電支路的正常運轉和規律作業。

（3）數據采集：系統可以利用物聯網技術進行相關數據的收集和整理，有效收集整理歸納現場實時數據。數據采集工作屬于能耗監測平臺的一項現代化優勢特征，能夠準確、及時的將目標建筑的實時能耗數據進行收集并傳遞給平臺控制中心。在此基礎上，能耗平臺的數據采集功能還具有數據精準度更高的使用優勢。

（4）系統用電設備控制：控制設備能夠實現對電器設備的有效控制，使其在不同的時刻保持不同水平的作業功率上，通過對用電設備實時功率的調節，能夠有效降低能耗的浪費現象。與此同時，還可以使用現代化物聯網技術對目標電器的用電行為進行有效管理，保證設備工作狀態始終處于系統控制下。

結語：

綜上所述，解決校園建筑能耗大問題，需要采用現代化物聯網技術，在校園內構件智慧能耗監控平臺，對空調等能耗較高的設備進行子系統監控設計，組建空調監控模型，體現科技優勢，實現降耗、節能、節約成本的建筑能耗追求目標。通過云平臺的監控作用實現對用戶能源消耗的管控作用，做到真正意義上的高效、節能、低耗、安全建筑，符合可持續發展觀念。

參考文獻：

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[2]王洪建，陳安敏，林娜，等.基于物聯網技術的能耗監測管理平臺設計[J].重慶工商大學學報（自然科學版），2013，30（003）：67-73.

注1 ：大部分學校的學生宿舍通過一卡通系統實現水、電消耗的管理。