總體框架

學校智慧校園節(jié)能監(jiān)管平臺的建設，需要多方位全面的根據(jù)學校的建筑特點，使用習慣以及用能情況進行合理設計規(guī)劃，對具備能耗數(shù)據(jù)采集條件的設備或系統(tǒng)進行對接，并對其中重點建筑進行精細化的能耗監(jiān)測，根據(jù)現(xiàn)今空調(diào)照明系統(tǒng)存在的問題進行針對性的節(jié)能化改造和智能化控制。

學校智慧校園節(jié)能監(jiān)管平臺，通過業(yè)務集成連接能耗監(jiān)管系統(tǒng)、供水自動化監(jiān)測、變配電動環(huán)監(jiān)控、智慧能源云、電動汽車充電管理、供暖優(yōu)化控制、課室照明及風扇管控、分體空調(diào)優(yōu)化控制、路燈節(jié)能控制、網(wǎng)絡預付費系統(tǒng)等相關(guān)單元、子系統(tǒng)，通過多協(xié)議網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)接口之間的統(tǒng)一，并通過在線整合，在數(shù)據(jù)庫中建立通用數(shù)據(jù)模型，到達節(jié)能監(jiān)管平臺核心分析層，通過核心分析層進行管理、分析、優(yōu)化，實現(xiàn)學校能源監(jiān)控一體化管理。 為了達到精益化綜合能源管理中心“安全、高效”的能源管理要求，本項目系統(tǒng)應用設計一個管理中心，多級分布管理方案，管理中心對從能源供給到終端消費的能源流的全方位信息監(jiān)測，通過平臺分析結(jié)果對設備進行智慧控制，并進行合理調(diào)度分配，進行節(jié)能任務的安排及管理。

設計思路

節(jié)約型校園建設以校園能源監(jiān)控體系建設為基礎(chǔ)。這是一項涉及面廣、時間跨度長、影響范圍大的系統(tǒng)工程。需要確定正確的方向和明確具體的管理目標，以循序漸進的方式推進。

學校智慧校園節(jié)能監(jiān)管平臺的基礎(chǔ)和核心內(nèi)容，其總體建設思路以“全面統(tǒng)籌、逐步推進”八字方針為指導。

全面統(tǒng)籌：以“云”平臺為核心，以“數(shù)據(jù)”為基礎(chǔ)，以“數(shù)據(jù)分析”和“數(shù)據(jù)挖掘”為主要手段，以“角色”為服務對象，針對不同角色提供不同的系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)，建設從學校—校區(qū)—建筑—房間（或重要儀器設備、重點用能單位、重點耗能設備）的多級能管體系。同時將建筑節(jié)能監(jiān)管體系建設與構(gòu)建未來綠色建筑規(guī)劃有機結(jié)合； 逐步推進：以學校智慧校園節(jié)能監(jiān)管平臺為框架，與校區(qū)能耗管理制度相結(jié)合，逐步建立和完善校區(qū)的能管制度和能管標準； 采用由上至下，由區(qū)域到建筑，由建筑到房間的實施策略，先逐步將校區(qū)下屬建筑的一級能耗（建筑的總能耗）納入到區(qū)域能管平臺，然后按照順序逐步搭建建筑能管系統(tǒng)，將建筑內(nèi)的二級、三級能耗（層間、房間的能耗）納入到建筑能管系統(tǒng)中； 充分利用現(xiàn)有資源，對現(xiàn)有的能耗數(shù)據(jù)采集設備或系統(tǒng)進行對接； 根據(jù)平臺的數(shù)據(jù)，逐步完善不同建筑類型之間的能管數(shù)據(jù)標準，為其他建筑提供參考數(shù)據(jù)； 根據(jù)學校的性質(zhì)，逐步完善能管體系的個性化訂制功能，使得能管平臺更貼近學院實際情況。 系統(tǒng)方案通過學校智慧校園節(jié)能監(jiān)管平臺的建設，構(gòu)建“能源流+信息流+業(yè)務流”級聯(lián)控制網(wǎng)絡，通過分層建設，達到平臺能力及應用的可成長、可擴充，構(gòu)建能源系統(tǒng)產(chǎn)學研用共享平臺，實現(xiàn)能源的智能化管理、能源的智能供應、能源信息的共享與成果展示、能源相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新應用示范。具體如下圖所示：

學校節(jié)能監(jiān)管平臺項目建設是一個系統(tǒng)性項目，重點關(guān)注能源的配給和綜合利用，其建設內(nèi)容包括綜合能源管控平臺（智能應用、數(shù)據(jù)資源、基礎(chǔ)資源）、校園能源物聯(lián)網(wǎng)（網(wǎng)絡通信、控制與傳感）和校園能源基礎(chǔ)設施（水電供用設施）。用戶主要為：學校及相關(guān)職能部門、學校教職工與學生。整個體系架構(gòu)如下圖所示：

智慧校園綜合能源體系架構(gòu)圖

開放創(chuàng)新的綜合能源管控平臺：以用戶為中心，滿足用戶用能需求，引導用戶增加綠色需求，提供系統(tǒng)綜合用能方案，實現(xiàn)能源供需配置的動態(tài)平衡，大幅提升能源的生產(chǎn)和使用效率，有效提升學校能源管理工作的行政效率和科學化水平。

該平臺是整個智慧校園綜合能源體系的核心部分，能夠構(gòu)建校園區(qū)域自治控制與中央優(yōu)化決策聯(lián)合的運行模式，實現(xiàn)能源供應消費一體化的主動參與和高效利用，以及綜合能源協(xié)調(diào)及高效的控制。

共享互聯(lián)的校園能源物聯(lián)網(wǎng)：強化校園能源系統(tǒng)的智能感知，確保能源數(shù)據(jù)及時完整、準確可靠，實現(xiàn)能源流和信息流的雙向流動，支撐能源供給、傳輸、消費的一體化協(xié)同監(jiān)測與控制。校園能源物聯(lián)網(wǎng)是智慧校園綜合能源體系的信息支撐。該部分利用互聯(lián)網(wǎng)、專用網(wǎng)等通信網(wǎng)絡實現(xiàn)能源系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸與共享，支持能源系統(tǒng)的全面監(jiān)控。其建設內(nèi)容主要包括網(wǎng)絡通信和控制與傳感兩個部分。

高效優(yōu)化的校園能源基礎(chǔ)設施：加強改善終端用能條件，滿足xx學校用能需求，逐步實現(xiàn)能源單一管理向綜合優(yōu)化供能的轉(zhuǎn)變，為學校“雙一流”和綜合改革試點建設提供堅實的基礎(chǔ)性支撐。校園能源基礎(chǔ)設施是節(jié)能監(jiān)管平臺的物理支撐。該部分通過擴容改造、終端建設等方面來完善校園用能環(huán)境，確保能源充足可靠供應，為校園能源管理的信息共享與采集提供必要的物理支撐。其建設內(nèi)容主要包括用能終端改造、路燈改造等內(nèi)容。

平臺架構(gòu)

硬件架構(gòu)

學校從區(qū)域上總體可分為三大塊：教學區(qū)、辦公區(qū)、生活區(qū)，本項目中需計量的能源主要包括電、水、燃氣、冷量、熱量等，另有部分數(shù)據(jù)可從原有的若干子系統(tǒng)中獲取。

為了滿足學校能耗監(jiān)管系統(tǒng)對能耗的在線監(jiān)測計量和運行管理的需求，能耗監(jiān)管系統(tǒng)采用分層分布、開放式結(jié)構(gòu)設計，按間隔單元劃分、模塊化設計。主要分為系統(tǒng)主控層、通信管理層和現(xiàn)場設備層三個層次來實現(xiàn)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)，在確保系統(tǒng)運行安全性、可靠性的同時，最大化系統(tǒng)的可擴展性以及對各種廠家不同電、水、氣、暖計量測控裝置的接入能力。

系統(tǒng)主控層

本項目系統(tǒng)主控層由管理系統(tǒng)軟件、顯示大屏幕、數(shù)據(jù)采集服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器、Web服務器、對時服務器、工作站、磁盤陣列、UPS電源等相關(guān)硬件設備組成。實現(xiàn)整個系統(tǒng)的全面能源監(jiān)控、分析和管理。

系統(tǒng)軟件采用B/S和C/S混合的架構(gòu)，用戶可通過Internet或是Intranet使用WEB訪問和客戶端訪問系統(tǒng)，支持微軟IE及以IE為內(nèi)核的瀏覽器的訪問，支持Windows、Android、iOS操作系統(tǒng)，各平臺提供相應的功能界面，滿足不同用戶的需求。系統(tǒng)軟件采用組態(tài)化的方式，支持C++、JAVA等語言編程，經(jīng)過功能模塊的組態(tài)即可滿足能源管理的需求，后續(xù)用戶也可通過組態(tài)功能進行定制功能二次開發(fā)。系統(tǒng)軟件支持Oracle、DB2、SQL Server等主流關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，支持ODBC標準數(shù)據(jù)庫和OPC/DDE等多種外部通信接口，可實現(xiàn)與外部其他相關(guān)專業(yè)應用系統(tǒng)的互聯(lián)互通。

通信管理層

本項目通信管理層主要由智能網(wǎng)關(guān)、工控機、路由器、現(xiàn)場計量儀表數(shù)據(jù)通過智能網(wǎng)關(guān)進行采集，BA系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)以及SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過工控機進行轉(zhuǎn)發(fā)，智能網(wǎng)關(guān)和工控機中的數(shù)據(jù)經(jīng)由網(wǎng)絡傳輸至系統(tǒng)接口服務器。

現(xiàn)場設備層

本項目現(xiàn)場設備層主要由分布在各配電室、高壓室、供水系統(tǒng)、天然氣系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)以及建筑內(nèi)用能單元的智能電表、智能水表、智能燃氣表、智能能量表和控制器等設備組成，實現(xiàn)學校內(nèi)能耗數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)測、通訊和遠程傳輸。

軟件架構(gòu)

數(shù)據(jù)采集層

通過智能電表、水表、燃氣表、能量表、溫濕度傳感器等設備采集各種能源消耗及環(huán)境數(shù)據(jù)；通過Modbus TCP或OPC等標準接口從第三方BA系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)存儲層

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集到的實時數(shù)據(jù)存儲至實時數(shù)據(jù)庫，并由實時數(shù)據(jù)庫根據(jù)預先建立的數(shù)據(jù)模型生成相應的數(shù)據(jù)倉庫，供能耗監(jiān)管系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析評估。

服務層

服務層提供數(shù)據(jù)抽取及校驗、數(shù)據(jù)報表定時生成、權(quán)限分配管理、系統(tǒng)配置、計量儀表管理等各種基礎(chǔ)服務。

應用層

應用層主要包含各子系統(tǒng)及功能模塊，涵蓋用電管理、用水管理、燃氣消耗管理、冷熱量消耗管理、計費、計量器具管理、能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等各個環(huán)節(jié)。

數(shù)據(jù)展示層

系統(tǒng)提供多種靈活的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式，支持包括工作站電腦、手機、平板等載體，并針對操作人員、管理人員、領(lǐng)導等不同類型用戶的需求及權(quán)限顯示相應功能界面。

系統(tǒng)建設方案

能源監(jiān)管中心

為了達到智能校園“統(tǒng)一監(jiān)管、數(shù)據(jù)共享”的云服務中心的要求，也為了滿足智慧校園的建設思路，本中心擬設計成為現(xiàn)代化綜合數(shù)據(jù)監(jiān)控中心。在中心里面可以并行運行兩套系統(tǒng)，同時保證兩套系統(tǒng)的高可靠、高質(zhì)量、高穩(wěn)定性，可全天候運行，可共享切換。本套數(shù)據(jù)監(jiān)控中心具備多級管理體系，整個系統(tǒng)基于網(wǎng)絡構(gòu)建，通過網(wǎng)絡傳輸?shù)姆绞綐?gòu)建出一張可全校園內(nèi)全網(wǎng)智能監(jiān)控。提供及時優(yōu)質(zhì)的維護服務，保障系統(tǒng)正常的運轉(zhuǎn)。

作為校級的監(jiān)管中心，目的是為學校領(lǐng)導和管理部門提供一個清晰直觀的監(jiān)控平臺，因此本次設計的數(shù)據(jù)中心配置包括服務器管理機箱、服務器、云平臺存儲、云計算管理平臺、虛擬化軟件、激光無縫拼接大屏幕及配套設備、操作終端計算機及監(jiān)控臺、桌椅、打印機等等；采集并存儲其管理區(qū)域內(nèi)監(jiān)測建筑的能耗數(shù)據(jù)和視頻安防數(shù)據(jù)，并對本區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)進行處理、分析、展示和發(fā)布。具備數(shù)據(jù)實時采集和通訊、遠程傳輸、自動分類統(tǒng)計、數(shù)據(jù)分析、指標比對、圖表顯示、報表管理、數(shù)據(jù)儲存、數(shù)據(jù)上傳等功能。數(shù)據(jù)監(jiān)控中心建成后達到PB級智能數(shù)據(jù)存儲。展示平臺采用無線激光無縫拼接大屏幕，實現(xiàn)多屏互動，一鍵共享的效果。下載地址；文章底部掃描二維碼篇幅所限以下數(shù)字政府大數(shù)據(jù)平臺建設總體解決方案部分內(nèi)容；

審核編輯 ：李倩