智慧校园系统

(一)背景

随着互联网+技术的不断革新,大数据应用服务在物联网及公共服务等领域遍地开花,产生出较好的社会效应和巨大的社会影响。近些年,基于大数据的研究快速延伸到象牙塔,对高校智慧校园的建设与发展提出了更深层次的要求。伴着高等教育改革的 不断深入,高等院校由数字化校园向智慧校园演进已是社会发展的必然趋势。当前,全国众多高校正如火 如荼开展移动互联网” “大数据+教学/科研/管理/ 服务” “云计算” “软件定义网络(SDN) + 网络功能虚拟化(NFV)/网络定义安全(SDS)” “虚拟化应用服务等新兴技术的研究与应用,旨在为师生、行政管理人员提供合理化地管理、精细化地服务、智能化地应用及科学化的决策。

(二)在教育现代化不断推进的同时,校园用电也在不断增长

在持续化的信息化建设与应用中,高校已累积了丰富的教学、科研、管理、服务等方面的小数据,小数据集为教育、管理大数据的深层次研究提供了夯实的多维度数据基础。随着教育现代化的不断推进学校的水电消耗成倍增长而现有的管理方式已无法适应,这不但影响学校工作的正常开展降低了教育投入的效益也给学校带来沉重的经济负担和诸多的安全隐患。根据政府节能减排的要求,怎样通过有效的策略和方法达到既促进设备用好用足又有效降低能耗这是我们校务管理者所要面对的问题。

(三)主要存在问题

1. 空调系统所存在问题分析

目前学校内空调系统主要存在设备品牌庞杂、安装位置分散、运维管理工作难度大、缺乏相匹配的节能控制系统问题;而空调作为一个高耗能的电器,校务管理对空调的管控越来越重要。

 

问题一:多联机空调系统设备多、安装分散,而且室外机和室内机对应关系复杂,难以理清。由于缺乏配套的空调监控系统,为了保障室内每个空调房间的用冷需求,室外机往往只能保持长时间运行状态,难以实现按需供冷,存在较大的浪费。

一般情况下,多联机空调系统的1台室外机搭配1~5台室内机工作。某一台室内机在非工作时间内由于疏忽等原因没有及时关闭,会造成与之搭配的室外机一直处于开启状态,造成能耗浪费。

缺乏对各个房间空调状态的监控,也无法对无人房间的空调进行远程开关。

不能根据上下班时间实现空调的自动开和关,难以避免下班忘记关空调等疏忽的情况。

各大楼空调独立控制,管理不便,管理人员需各处走动,因为校园教学楼教室数量多,导致管理人员巡查各个教室内空调开关情况的工作量大,耗时耗力。

在夏季需要空调长时间开启时,由于空调长时间运行导致电路三相不平衡、线路过载、加剧线路老化,以及违章用电等问题的存在,造成供电质量下降,电压波动、干扰严重,无端断电现象时有发生。

大多数学生手机具有能够开关并控制空调模式、温度等功能,在没有上课情况下开启空调导致用电浪费。

问题二:空调房间的温度由办公室工作人员自由设置,缺乏统一监控手段,无法根据季节气候变化和室外天气温度变化自动调节最舒适的室内温度设定值。

空调房间缺乏统一的监控手段,容易出现如下现象:

在刚进入办公室时,为了快速制冷,空调温度设置较低,但之后往往是没有把温度再调回舒适温度,而是在机组长时间运行一段时间后待办公室内人员体感温度过低感觉不舒适后再把空调温度调高,导致空调长期保持低温运行,既不利于人体热舒适感觉,而空调在低温运行情况下导致机组制冷效率低,也会造成一定的电量浪费。

问题三:缺乏空调设备维护保养的智能化及空调用电计量,不利于空调系统的长期运行维护和空调节能潜力的挖掘

通常情况下,只有在空调运行出现问题甚至空调无法运行的情况下,才会对设备进行维护保养, 这种设备不坏不修,看似一种节约行为,其实得不偿失。设备故障难以得到及时发现、诊断和处理,从而造成故障空调设备运行效率低,造成浪费,且设备负荷过大容易造成不可逆转的损坏和不安全性;

问题四:无智能化、科学化的管理手段和方法管控空调用电计量,不利于空调系统的长期运行维护和空调节能潜力的挖掘

由于学校缺乏科学有效的管理手段对空调设备管理与能耗计量,无法对空调运行状况、能耗进行按时间维度的自动统计、分析、对比与管控,空调管理人员难以发现空调运行中的能耗问题,对空调的能耗分析与管理只是模糊地、被动地、低效地,不利于深入挖掘空调系统的节能潜力。

2. 宿舍用电安全无管控且人工抄表效率低

在对空调的耗能进行集中控制和远程监控技术同时,由于很多学校存在水电管线分布不合理,负荷配接混乱等问题,尤其是电路,由于三相不平衡、线路过载、老化,以及违章用电等问题的存在,造成供电质量下降,电压波动、干扰严重,无端断电现象时有发生,而学校又缺少有效的监管和调控能力,严重影响了正常生活的秩序,并且造成一些设备的早期损坏,同时聘请专用的物业管理人员对学生、在校教职工的宿舍用电耗能管理、进行抄表其工作效率低,若按一栋7层的宿舍楼共有210间宿舍,至少要聘请一名物业管理人员对每个宿舍耗电进行抄表,其一年所需工资为7.38万元(含社保),且存在着“重流程、轻效率”的“跑断腿、 折断腰、处处碰壁式”等工作问题,所以对学生、在校教职工宿舍的用电系统进行监控与统计计费,减轻校内物业管理人员工作负担同时还能增加其工作效率,使校园生活区用电在安全可控范围。

(四)解决方案

1. 空调系统解决方案

本公司推出空调的集中控制和远程监控系统对于节能减排的效果十分明显,具有投入小、见效快的作用。在日常教学任务进行同时,一般教学区域所配置使用的耗电电器有:空调、电灯、电脑、投影仪,其用电量如下表所示:

序号

设备名称

数量

耗电量

总耗电量

1

5P空调

2

3.75kW/台

7.5kW

2

电灯

8

0.04kW/条

0.32kW

3

电脑

1

0.3kW/台

0.3kW

4

投影仪

1

0.21kW/台

0.21kW

 

由上表可知,空调所用耗电量占了所有用电器中的90%,按照全日制学校上课课程安排,一天上课时间为9个小时,中午、下午休息时间间隔为3.5个小时,若在此休息时间段空调处于运行的情况下,空调的耗能占了总耗能的30%

广州市互邻空调设备有限公司推出空调的集中控制和远程监控系统,以集中控制空调系统为基础、以自主开发的控制产品和系统软件为核心,将各房间独立的普通空调通过有线连接集中到总台管理,提高系统管理的自动化水平及详细的管理功能,彻底实现系统功能集成,有效降低管理人员的日常工作强度,提高系统可用性并节约系统运营成本。目前本公司空调的集中控制和远程监控系统能完成以下功能要求:

² 远程控制所有空调开/关,温度和模式,避免人为浪费。

² 所有空调通过有线连接集中到彩色触屏或电脑上控制

² 从电脑端读取空调的运行状态

² 根据时间自动控制空调的开关,在满足要求的情况下,最大节约能耗。

2. 宿舍用电系统解决方案

本公司推出校园生活区用电的集中控制和远程监控抄表系统,按前面问题中提到的宿舍楼为例,若为此栋宿舍楼安装本公司校园生活区用电的集中控制和远程监控系统,本系统能实时监控每个宿舍用电情况、计算每个宿舍消耗的电能,当宿舍内用电负荷超出用电安全范围时,系统会及时对宿舍进行断电保护,以下是本系统所需费用表:

 

序号

项目名称

数量

单位

单价/元

合计/元

1

带有485通讯协议数字电表

210

300

63000

2

网关

14

1800

25200

3

系统

1

21000

21000

4

合计

109200

 

本栋宿舍楼系统所需费用为109200元,而聘用一名物业管理人员一年费用为7.38万元,其投资回收期为一年六个月,所以使用本公司校园生活区用电的集中控制和远程监控系统能够有效的减轻宿舍管理人员工作负担并提高其工作效率。


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(一)背景

随着互联网+技术的不断革新,大数据应用服务在物联网及公共服务等领域遍地开花,产生出较好的社会效应和巨大的社会影响。近些年,基于大数据的研究快速延伸到象牙塔,对高校智慧校园的建设与发展提出了更深层次的要求。伴着高等教育改革的 不断深入,高等院校由数字化校园向智慧校园演进已是社会发展的必然趋势。当前,全国众多高校正如火 如荼开展移动互联网” “大数据+教学/科研/管理/ 服务” “云计算” “软件定义网络(SDN) + 网络功能虚拟化(NFV)/网络定义安全(SDS)” “虚拟化应用服务等新兴技术的研究与应用,旨在为师生、行政管理人员提供合理化地管理、精细化地服务、智能化地应用及科学化的决策。

(二)在教育现代化不断推进的同时,校园用电也在不断增长

在持续化的信息化建设与应用中,高校已累积了丰富的教学、科研、管理、服务等方面的小数据,小数据集为教育、管理大数据的深层次研究提供了夯实的多维度数据基础。随着教育现代化的不断推进学校的水电消耗成倍增长而现有的管理方式已无法适应,这不但影响学校工作的正常开展降低了教育投入的效益也给学校带来沉重的经济负担和诸多的安全隐患。根据政府节能减排的要求,怎样通过有效的策略和方法达到既促进设备用好用足又有效降低能耗这是我们校务管理者所要面对的问题。

(三)主要存在问题

1. 空调系统所存在问题分析

目前学校内空调系统主要存在设备品牌庞杂、安装位置分散、运维管理工作难度大、缺乏相匹配的节能控制系统问题;而空调作为一个高耗能的电器,校务管理对空调的管控越来越重要。

 

问题一:多联机空调系统设备多、安装分散,而且室外机和室内机对应关系复杂,难以理清。由于缺乏配套的空调监控系统,为了保障室内每个空调房间的用冷需求,室外机往往只能保持长时间运行状态,难以实现按需供冷,存在较大的浪费。

一般情况下,多联机空调系统的1台室外机搭配1~5台室内机工作。某一台室内机在非工作时间内由于疏忽等原因没有及时关闭,会造成与之搭配的室外机一直处于开启状态,造成能耗浪费。

缺乏对各个房间空调状态的监控,也无法对无人房间的空调进行远程开关。

不能根据上下班时间实现空调的自动开和关,难以避免下班忘记关空调等疏忽的情况。

各大楼空调独立控制,管理不便,管理人员需各处走动,因为校园教学楼教室数量多,导致管理人员巡查各个教室内空调开关情况的工作量大,耗时耗力。

在夏季需要空调长时间开启时,由于空调长时间运行导致电路三相不平衡、线路过载、加剧线路老化,以及违章用电等问题的存在,造成供电质量下降,电压波动、干扰严重,无端断电现象时有发生。

大多数学生手机具有能够开关并控制空调模式、温度等功能,在没有上课情况下开启空调导致用电浪费。

问题二:空调房间的温度由办公室工作人员自由设置,缺乏统一监控手段,无法根据季节气候变化和室外天气温度变化自动调节最舒适的室内温度设定值。

空调房间缺乏统一的监控手段,容易出现如下现象:

在刚进入办公室时,为了快速制冷,空调温度设置较低,但之后往往是没有把温度再调回舒适温度,而是在机组长时间运行一段时间后待办公室内人员体感温度过低感觉不舒适后再把空调温度调高,导致空调长期保持低温运行,既不利于人体热舒适感觉,而空调在低温运行情况下导致机组制冷效率低,也会造成一定的电量浪费。

问题三:缺乏空调设备维护保养的智能化及空调用电计量,不利于空调系统的长期运行维护和空调节能潜力的挖掘

通常情况下,只有在空调运行出现问题甚至空调无法运行的情况下,才会对设备进行维护保养, 这种设备不坏不修,看似一种节约行为,其实得不偿失。设备故障难以得到及时发现、诊断和处理,从而造成故障空调设备运行效率低,造成浪费,且设备负荷过大容易造成不可逆转的损坏和不安全性;

问题四:无智能化、科学化的管理手段和方法管控空调用电计量,不利于空调系统的长期运行维护和空调节能潜力的挖掘

由于学校缺乏科学有效的管理手段对空调设备管理与能耗计量,无法对空调运行状况、能耗进行按时间维度的自动统计、分析、对比与管控,空调管理人员难以发现空调运行中的能耗问题,对空调的能耗分析与管理只是模糊地、被动地、低效地,不利于深入挖掘空调系统的节能潜力。

2. 宿舍用电安全无管控且人工抄表效率低

在对空调的耗能进行集中控制和远程监控技术同时,由于很多学校存在水电管线分布不合理,负荷配接混乱等问题,尤其是电路,由于三相不平衡、线路过载、老化,以及违章用电等问题的存在,造成供电质量下降,电压波动、干扰严重,无端断电现象时有发生,而学校又缺少有效的监管和调控能力,严重影响了正常生活的秩序,并且造成一些设备的早期损坏,同时聘请专用的物业管理人员对学生、在校教职工的宿舍用电耗能管理、进行抄表其工作效率低,若按一栋7层的宿舍楼共有210间宿舍,至少要聘请一名物业管理人员对每个宿舍耗电进行抄表,其一年所需工资为7.38万元(含社保),且存在着“重流程、轻效率”的“跑断腿、 折断腰、处处碰壁式”等工作问题,所以对学生、在校教职工宿舍的用电系统进行监控与统计计费,减轻校内物业管理人员工作负担同时还能增加其工作效率,使校园生活区用电在安全可控范围。

(四)解决方案

1. 空调系统解决方案

本公司推出空调的集中控制和远程监控系统对于节能减排的效果十分明显,具有投入小、见效快的作用。在日常教学任务进行同时,一般教学区域所配置使用的耗电电器有:空调、电灯、电脑、投影仪,其用电量如下表所示:

序号

设备名称

数量

耗电量

总耗电量

1

5P空调

2

3.75kW/台

7.5kW

2

电灯

8

0.04kW/条

0.32kW

3

电脑

1

0.3kW/台

0.3kW

4

投影仪

1

0.21kW/台

0.21kW

 

由上表可知,空调所用耗电量占了所有用电器中的90%,按照全日制学校上课课程安排,一天上课时间为9个小时,中午、下午休息时间间隔为3.5个小时,若在此休息时间段空调处于运行的情况下,空调的耗能占了总耗能的30%

广州市互邻空调设备有限公司推出空调的集中控制和远程监控系统,以集中控制空调系统为基础、以自主开发的控制产品和系统软件为核心,将各房间独立的普通空调通过有线连接集中到总台管理,提高系统管理的自动化水平及详细的管理功能,彻底实现系统功能集成,有效降低管理人员的日常工作强度,提高系统可用性并节约系统运营成本。目前本公司空调的集中控制和远程监控系统能完成以下功能要求:

² 远程控制所有空调开/关,温度和模式,避免人为浪费。

² 所有空调通过有线连接集中到彩色触屏或电脑上控制

² 从电脑端读取空调的运行状态

² 根据时间自动控制空调的开关,在满足要求的情况下,最大节约能耗。

2. 宿舍用电系统解决方案

本公司推出校园生活区用电的集中控制和远程监控抄表系统,按前面问题中提到的宿舍楼为例,若为此栋宿舍楼安装本公司校园生活区用电的集中控制和远程监控系统,本系统能实时监控每个宿舍用电情况、计算每个宿舍消耗的电能,当宿舍内用电负荷超出用电安全范围时,系统会及时对宿舍进行断电保护,以下是本系统所需费用表:

 

序号

项目名称

数量

单位

单价/元

合计/元

1

带有485通讯协议数字电表

210

300

63000

2

网关

14

1800

25200

3

系统

1

21000

21000

4

合计

109200

 

本栋宿舍楼系统所需费用为109200元,而聘用一名物业管理人员一年费用为7.38万元,其投资回收期为一年六个月,所以使用本公司校园生活区用电的集中控制和远程监控系统能够有效的减轻宿舍管理人员工作负担并提高其工作效率。


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