Wisdom campus
智慧校园建设方案
一、项目概况
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背景
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在教育现代化不断推进的过程,校园用电也在不断增长
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主要存在的问题
空调系统所存在问题分析
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内。
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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：
远程控制所有空调开/关，温度和模式，避免人为浪费。
所有空调通过有线连接集中到彩色触屏或电脑上控制。
从电脑端读取空调的运行状态。
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
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 |
个 |
300 |
63000 |
2 |
网关 |
14 |
个 |
1800 |
25200 |
3 |
系统 |
1 |
个 |
21000 |
21000 |
4 |
合计 |
109200 |
|||
二、集中控制和远程监控介绍
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系统架构图
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集中控制系统介绍
（系统结构图）
（1）空调自动启停控制
根据室外气候条件、工作日/非工作日、工作时间/非工作时间、加班及执勤安排、大型活动讲座、会议等方面实现空调自动控制，大幅度降低空调管理人员对教室、办公室、实验室等功能室巡查的工作量，提高管理者工作效率，同时也使节能效果达到最大化。
（2）空调指定启停控
根据学校人员需要某一教室、办公室、实验室等功能室单独开启空调时，管理人员可通过空调节能控制系统单独对某一功能室空调开启/关闭。
（3）空调温度自动设定
根据气候补偿、人体舒适性理论、室内温度分布情况、特殊区域温度补偿、空调运行效率最优、机器安全性等方面实现空调温度自动、合理设定达到室内人员所需舒适温度值，最终达到节能且舒适的目的。建立不同的管理点和群,按其使用性质和管理要求,对各点或群设置管理方案和控制数据;
（4）空调设备智能诊断
查清VRV（多联机）空调系统室外机、室内机通信对应关系，通过通信手段实现设备故障报警、操作日志、运行日志、维护保养提示、数据实时采集、完成能耗数据接收和储存、空调运行状况是否在安全范围内等功能，从而实现空调设备智能诊断。
（5）设备能效监测及能耗统计分析
根据建筑功能、运行设备等方面的能耗分类实现对设备能耗统计、分析及对比，进一步挖掘空调的节能潜力。
（6）按功能室需求不同，建立不同控制系统
平台运行模式：通过管理系统和终端的地址映射，同时结合学校的班级、部门、楼宇及区域划分等功能划分，建立不同的管理点和群，按其使用性质和管理要求，对各点或群设置管理方案和控制数据；
（7）可组合到智慧校园各个系统模
目前本司只负责智慧校园多联机空调集成优化控制系统结构管理这一模块，但智慧校园除了多联机空调集成优化控制系统结构之外，同时还会配有电梯控制管理、水系统控制管理等的各集成优化控制系统，本公司的产品可以与其他系统组合到智慧校园系统。
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空调节能控制系统软件功能
(一)系统界面
空调节能控制软件采用当下主流的Java EE技术、分布式的系统架构设计。系统基于互联网技术，能很好的满足能耗数据实时采集和通讯、远程传输。能实现设备管理、运行管理、能耗监测、设备维护、故障报警、运行日志、操作日志、用户管理及帮助文档等功能。以下是空调集成节能优化管理控制系统的首界面：
进入系统登录界面后，输入用户名及用户密码即可进入操作。用户登录成功后，可点击“空调节能”进入肇庆学院空调集成优化管理控制系统。
系统软件功能模块包括冷源监控、VRV监控、末端监控、运行管理、参数设置、设备管理、故障报警、系统管理、帮助文档。
（二）VRV监控
VRV监控可包括教学区内多个功能室多联机空调系统的实时监控。
VRV监控界面下，点击选择要查看的楼宇，即可显示该楼宇VRV室外机的布局及分组状况、室外机及室内机运行状态和室内温度以及室内机与室外机的对应关系，通过这个界面可以对空调的开启温度、空调启停时间等参数进行设置，实现VRV空调机组的远程开关机、定时开关机设置等功能。
VRV监控模块界面效果图如下：
如上效果图所示，VRV监控界面主页显示各楼层各办公室的VRV室内机开关状态和室内实时温度值，并能根据温度值的不同分别用不同颜色标示，代表不同的室内热舒适程度，方便设备管理人员对空调制冷/制热效果的直观判断；界面左侧设计有空调能耗监测数据、一键开关机、一键26℃功能。
末端监控包括教学区内功能室空调末端设备的实时监控，在末端监控界面下，能以平面图形式直观展示各楼层各房间末端空调运行状态、室内温度等。
末端监控模块界面显示效果图如下图所示。
如上效果图所示，末端监控界面主页显示各楼层各办公室的末端空调设备开关状态和室内实时温度值，并能根据温度值的不同分别用不同颜色标示，代表不同的室内热舒适程度，方便设备管理人员对空调制冷/制热效果的直观判断；界面左侧设计有楼层选择功能、一键开关机、一键26℃功能。楼层选择功能区下能够点击选择需要查看的楼层末端空调系统信息。
三、节能改造总体解决思路
我公司将建立校园空调集成优化管理控制系统，实现学院的办公大院→建筑→房间的VRV空调、空调末端设备运行优化及精细化管理控制。通过对学校空调系统进行综合节能控制改造，以绿色运维的管理思路和互联网+的技术手段相结合，实现空调系统全自动化运行监测和管理，在保障空调舒适性基础上，有效降低空调能耗，使所改造空调系统达到全年总电耗下降20.5%以上的总体目标。
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空调集成优化管理控制系统功能结构
（1）空调自动启停控制
（2）空调温度自动设定
（3）空调设备智能诊断
（4）设备能效监测及能耗统计分析
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教学楼多联机空调集成优化控制系统结构
教学楼多联机空调集成优化控制系统由系统软件（包括远程监控软件）、多联机空调控制系统组成，具有自动化程度高、操作方便、运行可靠、便于扩展等优点。教学楼多联机空调集成优化控制系统结构如下所示：
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空调节能控制系统软件功能
多个场地,一个对策
建立多联机空调集成优化管理控制系统，实现多联机空调设备远程监控，设定空调开启条件进行控制，并根据建筑功能和房间功能差异进行分区域、分建筑精细化管理，不同区域温度自适应调节，最大化节约空调系统用电消耗。
【节电省钱】
【远程、定时开关】
【极低的安装改造成本】
空调自控现状
让空调也能读懂你的心！
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