浅析高校能源管理系统的建设

杨颖 同济大学天津市农业机械试验鉴定站300020

1 引言

近几年来，随着高校规模的不断扩大，其占地面积大、人员集中、用能用水量大和节能空间显著的特点日益显著。我国目前建有各类高校近2000多所，各高校逐渐成为重点能源消耗大户，建设绿色节约型校园势在必行。建立高校能源管理系统，有利于建立高等学校校园节能工作的长久机制，有利于推进和深化节约型校园的建设。

2 高校能源管理系统建设的必要性

高校节能工作有其特殊的自身需求和运作规律，更需要着眼于校园整体的能源管理和运营。高校要把“节能降耗”工作落实到实处，将节能潜力变为实力，就要必须掌握和分析高校用能水平，清楚重点耗能设备能源消耗状况及能源利用水平的高低。

建立高校能源管理系统有利于高校开展校园能源分析，制定整体节能规划，制定节能组织、考核、奖惩制度，从而强化校园水电指标定额管理，加强能源设备的科学合理操作运行管理，有助于形成“三位一体”的管理运行体系。

3 高校能源管理系统建设的意义

建立高校能源管理系统可将高校的能耗管理水平提升到一个新的高度。协助高校形成三级计量管理网络，充分运用计量数据，实行成本核算，将能耗分解到每一个院系科室，并形成量化的考核指标，从制度层面保障校园各环节的节能降耗，进而实现整体的节能增效。

高校能源管理系统可配合高校节能工作，实现精细化的能源管理，提高能源资源的利用水平，为能源输送网络的设计、优化、改造提供全面的基础数据和分析数据。能够在我国面对原有的节能行政管理手段逐渐被削弱的现状，加强对高校能源利用状况的宏观监督管理，为安全、可靠、高效地用能提供全面的科学指导，实现合理用能、节约用能的目的。

4 高校能源管理系统的功能目标

系统能够实现对监管区域能源消耗数据及时、快速和准确的监测，从而实现科学分析、预测和预警。系统面向能耗数据自动采集、远传和存储、预处理、系统分析，可支持高校对运营考核、电量水量、电费水费结算的要求，并提供线损分析、用电用水监察、设备运行监测等应用和管理，为提高经济效益和管理现代化提供先进的技术支持。

除此之外，系统可以通过门户网站、无限终端等手段，为领导层决策提供多方位、可视化的数据信息查询和决策支持服务，帮助高校及时有效地掌握自身能源消耗状况，达到科学用能的目的，同时有效解决能源管理部门对区域内各高校的能耗监管。

5 高校能源管理系统结构原理

高校能源管理系统依托计算机网络技术、通信技术、计量控制技术、数据库技术等信息化技术，构建智能化的能耗信息管理系统，并采用多协议网关实现对高校能耗数据的实时采集，实现能源利用与节能管理的数字化、网络化和空间可视化。

高校能源管理系统结构是以计算机网络为平台，在主站内集成各种应用的计算机服务设备，以平台应用软件为核心，通过远程通道对安装在各路关口和变电站的数据采集终端进行数据通信，以此为桥梁将相关的各种表计数据按照高校计划进行全面自动采集，进入系统数据库。平台软件再根据数据库中的数据进行各种分析运算，提供各类检测、控制、报警数据和管理报表。

图1 能源管理系统结构示意图

6 高校能源管理系统构架

高校能源管理系统由计量表具、网关设备、数据中转站、数据传输网络、数据服务器、管理软件组成。

系统应基于互联网技术、采用BS软件构架。可实现能耗数据实时监测、图标显示、自动统计、节能分析、数据存储、报表管理、指标对比、数据上传等功能。

6.1 计量表具：计量表具为电、热等能源消费、水资源消费的计量装置，系统最底层也是最关键的设备之一，为系统提供所需的各类原始数据。

6.2 网关设备：数据采集及转化任务的设备，将来自计量表具的数据以分散或集中采集形式进行数据转换并接入校园节能监管系统网络、传至主数据中心。

6.3 数据中转站：由终端PC及相应的数据服务软件构成，连接网关与数据服务器，负责接受辖区内的能耗数据，并具有暂时存数原始数据的功能，数据库可为Oracle、SQL等。

6.4 传输网络：数据采集设备与表计的数据通道（下行通道）和数据采集设备与主站系统的数据通道（上行通道），布线的基本原则为一种为主，因地制宜、多种共用，优先并充分利用校园网作为数据传输网络。

6.5 管理软件：系统的核心，由一套包含操作系统、数据库系统软件、具备数据收集、统计、分析及管理的应用软件组成，强调易于扩充、二次开发和系统间数据交换，可满足高校目标功能需求。

6.6 数据中心：数据中心是高校对能源管理系统的专门管理机构，应确保数据中心的设置场地、运行经费预算及管理制度，建立与省部级数据中心的数据传输及通讯功能。

7 高校能源管理系统建设的效益分析

7.1 直接经济效益

学校在未使用节能校园能耗监测平台之前，每年需要耗费大量的人力、物力在能源数据采集、分析上，而且每年需在设备检修以及故障排查上花费大量资金，使用节能校园能耗监测平台之后，这部分的费用可以得到明显缩减，只需要保留极少的人员作为系统维护及使用。

7.2 间接经济效益

7.2.1 加强基础数据的获得，作为学校信息管理系统的数据来源，提高管理水平，挖掘节能潜力，制定节能技术改造方案，为学校提高能源利用效率提供必要的信息。

7.2.2 提高学校能源管理的自动化程度，增强能源预测能力，削峰平谷，降低线损以及设备管理的中间环节，提高能源利用率。

7.2.3 快速定位设备故障，延长设备使用寿命，降低固定资产的年折旧率，为学校在设备的更新换代和维修保养方面节约成本。

8 总结

综上所述，高校能源管理系统的建设可有助于高校形成一套集数据采集、能源统计、分析和节能管理于一体的能源管理体系，但系统实施过程中应处理好以下问题，包括注意规范和引导技术人员，开发更多的适用于高校个体化的增值性功能，制定相关的能源系统管理制度、操作人员技能培训、与其他系统的连接整合等，以使得系统各项功能价值得到充分利用，实现效益最大化。

高等学校校园节能监管系统建设技术导则,2009.10

高等学校校园建筑节能监管系统运行管理技术导则,2009.10

高等学校节约型校园建设与管理技术导则（试行）,建科[2008]89号

王得蓉.试论能源管理计算机动态网络体系的建设.资源节约与环保,2010年,第三期

运用现代科学技术手段构造节约型校园.北方工业大学