2020
年
/
第
8
期
物联网技术
全面感知
Comprehensive Perception
39
0 引 言
随着社会经济的飞速发展
,
人民生活质量不断提高
,
由
此人们对生活和工作的智能化环境关注度也越来越高
。
当
下
,
人们对建筑消费的重点已从
“
硬件
(
装修和耐用的消费
品
)”
消费转向
“
软件
(
功能和环境品质
)”
消费
,
如何降低
保障室内空气品质所需的能耗
(
空调
、
通风
、
采暖
、
热水供
应
)
成为关注热点
。
狭义的建筑能耗
,
即建筑的运行能耗
,
指人们日常用能
,
如采暖
、
空调
、
照明
、
炊事
、
洗衣等
,
是
建筑能耗的重要组成
[1]
。
据统计
,
在建筑能耗中
,
空调能
耗占较高比例
,
约为 2/3
,
建筑能耗与工业能耗
、
农业能耗
及交通运输能耗称为民生能耗
,
我国空调能耗约占总能耗
的 22%
[2]
。
随着近几年校园的不断合并与扩建
,
我国校园空调持有
量持续上升
,
相应的能耗也随之上涨
。
倘若维持空调原有能
效
,
预计到 2050 年
,
我国校园空调能耗将增长一倍以上
[3]
。
因此
,
建设建筑节能型校园是低碳绿色城市建设的重要环节
之一
。
通过结合物联网
、
自动控制和传感等技术
,
建设校园
建筑能耗智慧监控平台
,
包括校园建筑能耗智慧监控平台的
总体设计和校园建筑能耗空调监控模型的搭建与子系统的设
计
,
从而实现智慧监控
,
进一步提高校园建筑能耗空调的运
行效率
,
实现节能减排
。
1 校园建筑能耗存在的问题
学校是我国公建节能和绿色建筑的重要领域
,
住建部发
布的
《
建筑节能与绿色建筑发展
“
十三五
”
规划
》
中多次提
及绿色节能校园建设
[4]
。
在政府大力支持与学校的积极响应
下
,
目前各学校都着力建设绿色节能型校园
。
但当前学校节
能工作仍然面临着很大挑战
,
存在以下问题
。
(
1
)
随着我国城市化进程不断加快
,
以及国家对教育领
域的大力支持与投入
,
随着校园建筑面积的扩大
,
以及空调
、
学生电脑等插电设备的使用
,
使得能耗问题变得较为严重
,
造成建筑能源的极大浪费
。
(
2
)
现有的耗电设备智能化程度低
,
部分学生因节能意
识薄弱
,
时常在离开教室或公共场所时不关空调等耗电设备
,
而这些耗电设备不会根据环境的变化按时段
、
按需求和按人
数等进行自动调整
,
也不会根据温湿度
、
光照度的变化进行
多种控制模式的调节
,
导致浪费大量能耗
。
(
3
)
现有校园建筑能耗监控平台技术水平不高
。
在平台
的设计中较少把能耗信息与建筑信息相关联
,
且数据可视化
程度不高
,
真正对能耗的预测与监控技术应用较少
,
无法实
现节能
、
低耗
、
安全和管控等目的
。
近几年随着物联网技术
、
传感技术与云计算技术等的快
速发展
,
考虑到学校巨大的建筑能耗
,
建设校园建筑能耗智
慧监控平台
,
打造绿色节约型校园势在必行
。
2 校园建筑能耗智慧监控平台的总体设计
通过高效数字化信号采集技术结合物联网相关通信技
术
,
构成了校园建筑能耗智慧监控平台
,
主要包括智慧用电
单相模块
、
智能插座
、
智能网关以及云平台等
,
支持远程管
理和控制
,
可根据控制策略实施联动管理
。
校园建筑能耗智
慧监控平台总体设计如图 1 所示
。
该平台的设计采用物联网三层架构体系与云数据中心相
连
,
通过无线传感模块对是否有人
、
温湿度等环境数据进行
采集
,
利用智能电源控制器实时精准地掌握空调等智能硬件
基于物联网技术的校园建筑能耗智慧监控平台设计
朱静宜
(
浙江建设职业技术学院
,
浙江 杭州 311231
)
摘 要 :
为打造低碳绿色校园
,
营造良好的学习环境
,
针对目前校园建筑能耗大
,
特别是空调节能困难等问题
,
特采用物联网技术构建校园建筑能耗智慧监控平台
。
通过设计空调监控子系统
,
搭建空调监控模型实现了空调等智
能硬件设备根据环境自动调节温湿度等多种控制模式
,
从而达到节能
、
降耗与降低成本目的
。
智慧监控云平台的设
计使用户对电量数据
、
能耗信息等进行监控
,
实现了真正的节能
、
高效
、
安全和低耗
。
关键词 :
物联网
;
建筑能耗
;
智慧监控
;
远程管理
;
网关
;
能耗
中图分类号 :
TP274
文献标识码 :
A
文章编号 :
2095-1302
(
2020
)
08-0039-03
DOI
:
10.16667/j.issn.2095-1302.2020.08.010
收稿日期
:
2020-02-08
修回日期
:
2020-03-09
基金项目
:
浙江省2019年度高等学校国内访问工程师
“
校企合作项
目
”(
FG2019113
)