电子及计算机技术下的学校建筑节能系统设计

黄兆强 福州市第五建筑工程有限公司

现在已经将建筑节能纳入了国家基本法中，随着人们节能意识的加强，为了更好的满足社会需求，我国很多建筑也开始顺应国家的政策。首先从培养学生的专业技能，让学生养成量的节能习惯。本文将针对学校建筑节能监测实训系统设计进行分析，探讨利用电子和计算机技术促进校园节能建设。

1 目标项目概况

随着学校扩招，校园规模不断的扩建，能源消耗也不断增加，主要表现在一下几个方面：（1）因为校园正在开发建设时期，所以每年需要的能源不断增加。比如：改善校园、办公环境、后勤软硬件、科研等，都需要消耗大量的能源[1-2]。（2）有些学校不仅包括教务工作，同时也逐渐提高了社会服务和科技创新等工作，不仅需要增加能源，还需要增加投资。造成科研用电和生活用电大量增加，再加上教学用电，还有一些老旧教学设备需要及时更新，这些在管理上需要消耗大量的能源。

根据大型的公共建筑分裂方法，这些总结了几点校园建筑功能设计特点，就是对校园建筑需要增加的子项编码，以及不同的用途和功能，主要分成15种：

1行政办公建筑

2 综合楼建筑

3 学术报告厅

4 实验实训楼建筑

5 体育场馆的建筑

6 学生生活中心

7 教学楼建筑

8 体育场馆的建筑

9 医疗中心

10 学生创业园

11 信息中心建设

12食堂餐厅

13 学生宿舍

14 后勤中心

15其他

2 节能监测实训系统框架

在校园建设节能监测系统主要是计算校园各种设备的耗能量，进行数据统计、分析，以及进行节能指标分析和管理。与建设设备的系统不同，它是需要进行自动控制，它是利用智能控制系统（BA系统）以及水电气表远程的记录系统实现收费管理[3-4]。而且校园节能监测系统也是可以与建筑智能控制系统实现数据共享的。

校园节能监管系统是由数据采集、数据传输网络、计量表具、数据服务器、转换装置、数据中转站、软件管理、数据采集等模块构成的。该系统是建立在BS软件框架和互联网技术上的。

该系统可以实现对能耗数据的远程传输、通讯、自动分类统计、指标对比、采集数据、分析数据、报表管理、显示图表、上传数据、储存数据等功能，它能够更好的满足校园对节能监管的需求和要求。

3 检测实训系统硬件的设计

想要使检测系统中的硬件设计更加科学性，需要从整体角度去把握结构。校园节能检测系统是建立在集散控制系统上，该系统是由通信网络、管理中心、采集设备等构成。该系统是通过TCP/IP协议实现与校园网络进行连接的，而计费系统是重要部分。计费系统功能是统计用电信息和用电的费用结算等，还有就是考核线损、网损、电量平衡等。建立自动化的通信功能，是利用数字表格建立异步半双工RS485接口，通过这个接口，电表网就可以与任何一个数字电报相连，之后通过Modbus—RTU协议实现通信，距离范围在一千米左右[5]。建立通信网络结构主要是利用双绞线进行设计，采集的电能信息是整个系统中的基础部分，它是有断路器和数字电表构成，而数字电表被安装在不同的楼中、楼层和房间，并结合配电柜和电表网与校园进行连接。

4 检测实训系统软件的设计

4.1 检测系统软件体系

节能检测系统的软件是利用面向对象实现管理的，它可以更用户不同的需求对应用对象进行种类划分。设计系统中比较重要的部分就是搭建基础框架，之后在将各种服务对象加载到里面。而且，随着节能技术不断的更新，在该系统管理中需要不断的更新数据，这样才能更好的达到节能需求。

4.2 检测系统软件应用的构成

监测系统使用的软件具有解析采集数据、实现数据通信、耗能风向结算、处理采集数据等功能。而实现采集数据的通信服务，可以实现储存和接收电表网中的数据包，它是利用Socket协议实现的。（该功能的实现见图1）。

图1 接受数据软件流程图

另外，数据解析服务功能就是读取获得的智能电网卡产生的数据包，同时对这些数据进行结构化解析并记录，之后保存这些数据。数据处理的工作包括：首先，读取被结构化的数据；其次，检查数据的合理性和准确性；最后，计算每日的用电设备结算记录，还有每项耗能情况；分项耗能服务就是读取每项耗能量，以及记录耗能日志等。

5 预测节节能的目标

通过健侧系统对不同的用电建筑系统进行模拟，之后建立合理的节能方案，而且通过节能监测系统给可以为设备维护提供一定的帮助，这样才能建立更加优化的管理政策，从而节省成本。通过节能监测系统可以计算节约的能耗是否超过20%，这样才能更好的为学校节省用电成本，从而实现节能校园建设的目标。

6 结语

本文主要对校园节能建筑检测实训系统的建设、设计和功能进行分析，该系统是建设在实训平台上，实现对校园建筑耗能的监测，从而提高全校师生对节能的重视，推动学校节能任务的继续，从而为社会能源节约做出共享，并影响学生建立节能意识。本文分析的节能监测系统还是不够完善的，需要未来进一步改进和深化，提高校园节能的成效。

[1]邹和平,郑安刚,祝恩国,等.基于高级量测技术的能效管理系统设计及应用[J].节能技术,2017, 35(3):245-250.

[2]刘继飞,丁慧.基于.NET的建筑节能信息发布系统设计与实现[J].电脑知识与技术:学术交流, 2015, 11(2X):80-81.

[3]程坤,胥布工,李伟胜,等.基于C/S模式的智能建筑用电设备监控系统设计[J]. 建筑节能,2017(3):107-110.

[4]赖振彬,黄巧玲,张宇,等.基于无线传感器网络的绿色施工监测系统的研究[J].建筑节能, 2015(8):122-125.

[5]冯荷兰,宗玮.绿色照明背景下建筑室内灯光控制系统的设计与实现[J].新教育时代:电子杂志, 2015(11):134-135.