基于物联网技术的校园建筑能耗智慧监控平台设计

叶常郁

【摘要】打造绿色低碳校园，为学生创设优质学习环境属于当前阶段的校园建筑建设理念核心。针对空调节能等方面的难点问题进行集中研究处理，采用物联网技术，在校园中构建智慧能耗监控平台。通过对硬件设备的管理，实现空气温湿度的自动调节，达到降耗、节能、减少成本投入的最终目的。本文针对上述内容展开研究，分析智慧监控平台设计工作的各方面内容。

【关键词】物联网技术;校园建筑能耗;智慧监控平台;平台设计

1、校园建筑存在能耗方面的问题

1.1能耗浪费现象严重

由于我国在城市化建设方面的发展进程持续深入，同时国家在教育领域的支持力度不断上升，经济投入不断加大，校园建筑面积也在不断扩大，学生电脑、室内空调等需要电量供应的设备数量在不断上升，人们在资源节约和能耗控制方面缺少足够先进的意识，在这样的情况下，产生的能耗消耗问题极为严重，在校园建筑中体现的尤为明显，各个校园建筑在能源使用方面均会存有极大程度的浪费现象，并且维持时间较长。

1.2能源利用率低

当前阶段的各种耗电设备智能化程度普遍不高，师生自身缺少足够的节能意识，工作学习结束离开工作生活场所后并不会及时关闭电灯、空调等耗电设备。

并且由于建设投资或者理念导致大部分用电设备不具备远程操作或者智能管控接口，所以不会根据人数和实际需求的变化进行自我调节。常用照明、温湿度、新风等设备也缺乏通过感知光照程度、温湿度的变化调节自身控制模式，所以会造成大量的能源浪费。智能化程度不足属于建筑消耗大量能源，浪费能源的主要原因之一，因此，通过技术水平的升级来带动能源利用效率的提升是一项具有重要意义的课题研究活动。见图1

1.3法律法规要求

为了进一步推行校园建筑节能降耗发展，我国国家相关政府部门有针对性的编制了一整套建筑节能领域的规范文件。与此同时，江苏省第十二届人民代表大会常务委员会召开期间正式通过《江苏省绿色建筑发展条例》。

条例内容强调：坚实建设绿色建筑;最高标准控制建筑能源造成的环境污染;保证绿色建筑的科学性和合理性，不断健全技术研发，实现对建筑能耗的全面监控和调节。在此基础上，条例还对规划设计工作提出了针对性意见，要求各级施工单位必须按照调理内容进行施工。在建设绿色建筑期间，需要遵循政府的有效领导，保证运营拆除工作和建筑技术均能达到规范标准。与此同时，条例还进一步明确了法律责任，使得绿色建筑工程能够做到有法可依。

2、校园建筑智慧能耗监控平台设计

利用物联网通信技术与高效数字化信号采集技术进行校园能耗智慧监控平台，主要有云平台、智能网关、智能插座、智慧用电单项模块等，用于支持远程控制和管理，可以凭借控制策略进一步实现联动管理。

能耗监测平台中主要包含下述内容：

（1）系统能耗管理平台：该平台具有数据收集、整理、归纳、分析以及储存功能，在此基础上，能够对学校内的所有建筑进行能耗监测，针对建筑实施用水、用电情况进行记录并储存。能耗监测平台还可以利用图形和表格的方式展示目标建筑的实际能耗情况和变化情况，以数据表格的形式予以呈现，在此基础上，可以通过监测数据回馈的信息进行分析和总结，找出建筑的实时能耗规律。

（2）能耗數据传输：能够有效支持WiFi技术、5G技术、高速以太网、ZIGBEE等技术手段对能耗数据进行监测。因为平台能够与各种先进的科学技术进行连接使用，因此可以有效保证能耗数据的真实性、可靠性，在此基础上，能够利用表具航对相关能耗信息进行整理，有效保证系统中各个配电支路的正常运转和规律作业。

（3）数据采集：系统可以利用物联网技术进行相关数据的收集和整理，有效收集整理归纳现场实时数据。数据采集工作属于能耗监测平台的一项现代化优势特征，能够准确、及时的将目标建筑的实时能耗数据进行收集并传递给平台控制中心。在此基础上，能耗平台的数据采集功能还具有数据精准度更高的使用优势。

（4）系统用电设备控制：控制设备能够实现对电器设备的有效控制，使其在不同的时刻保持不同水平的作业功率上，通过对用电设备实时功率的调节，能够有效降低能耗的浪费现象。与此同时，还可以使用现代化物联网技术对目标电器的用电行为进行有效管理，保证设备工作状态始终处于系统控制下。

结语：

综上所述，解决校园建筑能耗大问题，需要采用现代化物联网技术，在校园内构件智慧能耗监控平台，对空调等能耗较高的设备进行子系统监控设计，组建空调监控模型，体现科技优势，实现降耗、节能、节约成本的建筑能耗追求目标。通过云平台的监控作用实现对用户能源消耗的管控作用，做到真正意义上的高效、节能、低耗、安全建筑，符合可持续发展观念。

参考文献：

[1]周逸璇，李志强.基于物联网技术的校园智慧监控系统设计与研究-以云南司法警官职业学院为例[J].网络安全技术与应用，2017，000（005）：103-104.

[2]王洪建，陈安敏，林娜，等.基于物联网技术的能耗监测管理平台设计[J].重庆工商大学学报（自然科学版），2013，30（003）：67-73.

注1 ：大部分学校的学生宿舍通过一卡通系统实现水、电消耗的管理。