1　概述

   近年来,随着我国高等教育事业的蓬勃发展,高校已经成为全社会的能耗与排放大户,建设节约化校园的呼声日益强烈。教育部高度重视节约化校园建设,先后发布了《关于建设节约型学校的通知》、《关于开展节能减排学校行动的通知》等文件,对高校建设起到了重要的指导和推动作用。
   节约型校园就是在高校的全寿命周期内，对周围环境的有害影响较小，对资源的需求相对较少，但是在节省资源的情况下并不减少使用人员的良好体验。在我国，目前高校数量超过2000所，校园建筑数量庞大，建筑类型繁多，全国校园能耗占社会总能耗的8%。

武汉舜通智能科技有限公司通过自主研发，是在智能电网用户侧的电力监控、EMS能源管理、用电管理解决方案的整体方案供应商，可以为高校绿色、节能、安全、提供智能配电系统、用电管理、能源管理、高校建筑能耗分析系统等产品和服务。

2　系统特点

QT-EMS节约型校园能耗监测系统主要特点如下：

1. 对校园建筑的用电、用水、用煤、暖气等介质能源实现在线能源监测；

2. 自主研发的能耗采集器，通过RS485，无线Zegbee、无线GPRS等通讯方式对电表、水表、气表实现数据采集；

3. 能耗采集器具有采集时间灵活设定，具有internet/无线3G传输机制，能够实现断点续传，确保数据在30天断线的情况下，数据有效本地存储，在上线后续传；

4. 为节约化校园建立统一的能耗管理平台，实现对单位建筑，单位房间的能耗分析和管理，实现对能耗的分类分项统计；

5. 具有二级管理子单元，如远程抄表系统，宿舍预付费管理系统；

6. 通过能耗数据分析，发现能耗黑洞；

7. 为节能改造指明方向，并验证节能效果；

8. 横向比较相同类型建筑的能耗数据，通过能耗公示鼓励先进、督促落后；

9. 数据传输采用MD5认证算法以及AES加密算法，保证信息传输的可靠性、保密性。

3　系统结构

        系统根据具体的工程情况来组网，采用分层分布式结构。

        根据项目规模的大小，可以灵活选择通讯介质和组网方式。当设备比较集中时，通讯介质通常采用屏蔽双绞线和五类八芯屏蔽电缆；当系统设备比较分散时，可采用光纤作为通讯介质，组网方式可以采用光纤环网或者光纤星型网；如果设备较少而且非常分散，可以采用无线通讯设备组网。

      由于学校建筑比较多，建筑分散，一般依赖已经建设好的校园网络作为数据传输的介质。

图1 能耗系统拓扑图

4　解决方案

对校园的能耗的分类分项示意图如图2所示：

图2 能耗分类分项统计示意图

   通过在校园内安装分类和分项能耗计量装置，采用远程传输等手段及时采集能耗数据，实现建筑能耗的在线监测、数据处理及数据远程传输和动态分析；

   全面监视各个独立科室或单体建筑内每个环节的能源消耗，重点监视中央空调用电和用气量，根据能耗数据统计、记录、分析和管理，评估各区域能耗水平和趋势预测；

   建筑物、采集器、采集点、分类分项能耗等信息依据各地能耗监测系统的要求进行编码，能耗数据经加密后可按要求定时上传至上级能耗监测数据中心；

   利用已有的设备管理系统或电力管理系统的已有数据，进行数据按能耗类型进行拆分或汇总。全面分析能耗数据发现节能空间，并通过各种管理手段或节能改造的方式帮助实现持续节能；

   可根据客户需要配套校园能耗监测室，除了满足基本的能耗数据上传服务外，还可为用户提供个性化报表与分析服务。

5　能耗采集器

校园采集器产品采用武汉舜通智能科技有限公司自主研发的智能型采集产品，具有嵌入式化、智能化、多协议支持、数据断点续传，数据完整性保证，前置运算等特点。

图3 能耗能耗采集器

技术规格如下图所示：

图4 能耗能耗采集器技术规格书

6　系统功能

6.1　能耗平台主页面

图5 系统能耗平台主页图

   概要显示当月、当年用能情况，并与往年同期用能进行对比，掌握用能趋势。实时动态监测校园当前用电功率。通过设置每日用能的计划值，实现用能的定额管理，并与实际用能进行对比，对可能出现的用能突增进行预警。将各类用能折算为标准煤，全局掌握校园用能情况。

6.2　用能趋势分析

   通过用能趋势图，快速定位用能负荷高峰，并逐级定位高峰能耗的组成，为移峰填谷找到依据。如上图所示。

6.3　节能足迹

   记录每一次节能改造的过程和记录，通过改造后的同比分析，使原来无法说清楚的节能改造效果变得可量化、可比较、可评价，展示节能工作所取得的成果。

6.4　报表服务

   按需定制的各类报表，包括分户能耗、设备能耗、数据集抄等，并可将数据导出到Excel等电子文件，方便日常管理工作。

6.5　B/S访问接口

   系统提供C/S和B/S两种访问模式，C/S访问模式客户端响应速度快，充分发挥客户端PC的处理能力，减轻服务器的压力。B/S访问模式不需要安装客户端，任何地方只要有一台可以上网的电脑即可访问服务器，做到了真正的跨网络、跨平台访问。

6.6　系统灵活扩展

   系统可根据校园实际用能情况，灵活配置用能类型、用能结构、用能设备、用能区域、监测参量等基本信息，对系统上线后发生的用能回路、用能设备的增加亦只需进行配置即可。系统可以通过互联网接入单个或多个单位的用能情况，进行集中管理。

6.7　集团式能耗管理模式

   系统将归属同一集团、同一区域的单位的GPS坐标标注在电子地图上，鼠标停靠在坐标上可显示该企业的能耗概况，双击图标后可显示企业用能的详细情况，方便集团公司对下属分公司、门店进行集中管控。

6.8　远程集抄

   将分散分布的能源监测计量表具通过能源管理系统连接在一起，各表数据采集时间偏差十分微小，大大减轻人工抄表的工作量，实现“能耗信息采集自动化、数据传输网络化、管理数字量化、决策科学化”的目标。

6.9　电能质量管理

   通过与电能管理系统的数据接口，可将电能管理中的数据引入到能耗系统中进行分析，包括三相电流、三相电压、功率、功率因素、谐波等。

6.10　分项能耗分析

   将各类能源监测数据（水、电、气）接入到一套能耗监测系统中，改变原来多头管理的局面，清晰的掌握企业能耗的构成，避免能耗改造过程中降低某一类能耗的同时增加了其他类能耗的支出。

6.11　用能分时段统计

   将校园用能按照尖、峰、平、谷（时间段可灵活设置，时间段设置可扩展）划分，找到企业用能在时间段上的不合理之处，也可作为企业能耗复费率计算的依据。同时，系统可以统计任意时间期间的能耗，并进行逐日、逐周、逐月、逐季度、逐年汇总。

7　应用案例

   我公司在华中农业大学的节约化校园中得到了良好的应用，获得了学校领导及省级教育厅的表扬。