余雪琪 楊杰明

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校園建筑能耗監(jiān)控平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

余雪琪 楊杰明

東北電力大學(xué) 信息工程學(xué)院，吉林 吉林 132012

知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái)，使得企業(yè)辦公系統(tǒng)越來(lái)越傾向于以知識(shí)為核心進(jìn)行設(shè)計(jì)，房地產(chǎn)企業(yè)的利潤(rùn)由土地開(kāi)發(fā)向智力資本的轉(zhuǎn)變，因此企業(yè)就要運(yùn)用新技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)辦公系統(tǒng)，將知識(shí)管理與辦公系統(tǒng)結(jié)合。首先分析了知識(shí)管理優(yōu)越性，指出了其必然性，然后給出了設(shè)計(jì)步驟與過(guò)程，并對(duì)各個(gè)核心功能模塊進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，采用SSH開(kāi)源框架和MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)用MVC模式和SSH框架，開(kāi)發(fā)并實(shí)現(xiàn)了房地產(chǎn)企業(yè)協(xié)同辦公知識(shí)管理系統(tǒng)

校園建筑能耗；監(jiān)控；信息化；SSH

引言

傳統(tǒng)的能耗監(jiān)控往往以人工操作為主。隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，能耗監(jiān)控的傳統(tǒng)的人工管理模式也發(fā)生了巨大而深入的變化。然而，我國(guó)校園建筑能耗監(jiān)控的計(jì)算機(jī)的應(yīng)用水平還大多停留于傳留的手工操作和管理階段，而對(duì)計(jì)算機(jī)的使用大多數(shù)僅是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算處理。在整個(gè)建筑的生命周期中，能源、建材和施工過(guò)程中通常消耗只有約20%的總能量消耗的，大多數(shù)的能源消耗的建筑物的操作過(guò)程中發(fā)生。各大中專(zhuān)學(xué)校需要不斷結(jié)合自身的實(shí)際情況，在其校園建設(shè)過(guò)程中有意識(shí)地發(fā)展為節(jié)約型校園，把節(jié)能降耗作為校園發(fā)展的重要任務(wù)之一，在校園的中依靠師生團(tuán)體大力宣傳節(jié)能降耗的節(jié)約意識(shí)并以身做責(zé)，從間接角度達(dá)到降低學(xué)校的能耗成本，提高資源的再生和利用，促進(jìn)校園長(zhǎng)久良性發(fā)展。[1]應(yīng)做到城鎮(zhèn)深化戰(zhàn)略合作，積極參與中國(guó)的改造，參與低碳城市，低碳產(chǎn)業(yè)園區(qū)。隨著校園能耗的加大，校園在其建設(shè)發(fā)展過(guò)程中，能否緊緊抓住信息化水平不斷提高的歷史機(jī)遇，改變其傳統(tǒng)的能耗監(jiān)控方式，引進(jìn)各種先進(jìn)技術(shù)和管理水平，提高能源利用效率，在合理管理能耗監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，監(jiān)控平臺(tái)可幫助決策人員充分利用存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的能耗數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)其合理分析、挖掘和利用，可以很好地監(jiān)管校園建筑內(nèi)各種能耗設(shè)備的耗能情況，使其朝著自動(dòng)化、規(guī)?；?、模塊化的方向發(fā)展，降低了生活的運(yùn)轉(zhuǎn)成本，從而提高校園的節(jié)能效果。

1 系統(tǒng)功能分析

目前我國(guó)的建筑能耗監(jiān)控仍然處于起步階段，到目前為止還尚未形成統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，雖個(gè)別部門(mén)監(jiān)控仍然將傳統(tǒng)人工操作的主流方式為主，但大多數(shù)部門(mén)將逐步采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)手段相融合的方式。因此，構(gòu)建校園建筑能耗監(jiān)控平臺(tái)之前，須優(yōu)先考慮并適應(yīng)建筑能耗監(jiān)控行業(yè)一般流程，并結(jié)合校園建筑的特點(diǎn)，盡可能地將計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)，致力于開(kāi)發(fā)一個(gè)科學(xué)、合理的建筑能耗監(jiān)控平臺(tái)。將系統(tǒng)分以下幾個(gè)功能模塊：

（1）建筑節(jié)能管理功能。該功能模塊主要是通過(guò)智能傳感器、儀表獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以通信形勢(shì)傳給校園建筑平臺(tái)，并以視覺(jué)形式可視化展現(xiàn)數(shù)據(jù)。同時(shí)各子模塊要細(xì)化到每個(gè)單元、每個(gè)宿舍、每個(gè)辦公室，做到查有可依，事無(wú)具細(xì)。

（2）實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)功能。主供水網(wǎng)絡(luò)被劃分成子模塊、子模塊供熱管網(wǎng)、煤氣管網(wǎng)子模塊、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、對(duì)水、暖、氣等監(jiān)測(cè)是否正常運(yùn)行。如果工作出現(xiàn)問(wèn)題，平臺(tái)及時(shí)預(yù)警并給出大致出現(xiàn)問(wèn)題的區(qū)域，該模塊擬用一次系統(tǒng)接線(xiàn)圖來(lái)可視化展示。

（3）電源監(jiān)控功能。因?yàn)樾@一般分為幾個(gè)校區(qū)，僅僅通過(guò)建筑能耗監(jiān)管不能完整體現(xiàn)能耗的情況，本課題擬設(shè)立校園區(qū)域供電監(jiān)管模塊，通過(guò)區(qū)域劃分觀(guān)測(cè)用電行為，與此同時(shí)各子區(qū)域也應(yīng)具體細(xì)化到建筑個(gè)體。通過(guò)收集到的數(shù)據(jù)以便接下來(lái)進(jìn)行的用戶(hù)用電行為趨勢(shì)分析，以及制定能耗控制策略等。

（4）設(shè)備的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)功能。該模塊主要是儀表在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，主要達(dá)到對(duì)智能電表、智能水表等的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，具體哪個(gè)出現(xiàn)問(wèn)題，詳細(xì)展示出來(lái)。

（5）能源消耗信息展示功能。該模塊包含一個(gè)建議公共建筑能耗子功能。主工完成監(jiān)測(cè)采集到的各類(lèi)能耗數(shù)據(jù)信息展示功能，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)類(lèi)型分類(lèi)分項(xiàng)拆分后，分類(lèi)分項(xiàng)顯示。

2 能耗數(shù)據(jù)的應(yīng)用

2.1 數(shù)據(jù)采集方式

自動(dòng)采集模式意味著根據(jù)經(jīng)由通信鏈路，在每個(gè)樓層或其他公共設(shè)施有關(guān)的建筑連接上使用的設(shè)備的數(shù)據(jù)。平臺(tái)將在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，采集布置在校園建筑內(nèi)的各個(gè)能耗智能監(jiān)測(cè)設(shè)備上，通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)或校園網(wǎng)這類(lèi)通信手段傳遞實(shí)時(shí)能耗監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息。

人工采集模式類(lèi)傳于傳統(tǒng)的手式采集方式，主要針對(duì)于目前還未安裝上智能電子監(jiān)測(cè)傳感器的耗能設(shè)備上，管理人員將其能耗信息記錄存儲(chǔ)，并最終將其錄入平臺(tái)，以提高平臺(tái)能耗監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的完整性。

2.2 能耗數(shù)據(jù)管理

監(jiān)測(cè)得到的各類(lèi)能耗數(shù)據(jù)雖多，但若雜亂無(wú)章地顯示在系統(tǒng)中，是不利于管理人員的分析和決策，系統(tǒng)雖根據(jù)能耗數(shù)據(jù)的特性對(duì)其進(jìn)行管理，從而提高平臺(tái)的可用性，數(shù)據(jù)管理是該系統(tǒng)的主要功能，多個(gè)子功能組件的功能，其中包括：

（1）系統(tǒng)完成對(duì)能耗監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集后，根據(jù)校園建筑能耗的特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)分項(xiàng)存儲(chǔ)和管理。如走廊路燈的能耗數(shù)據(jù)需標(biāo)記其屬于哪座建筑內(nèi)的哪一層，方便能耗數(shù)據(jù)的調(diào)取與分析。

（2）平臺(tái)完能能耗數(shù)據(jù)分類(lèi)分項(xiàng)存儲(chǔ)、展示后，需提供給管理人員直觀(guān)地可視化顯示，即系統(tǒng)應(yīng)能生成某一時(shí)間內(nèi)能耗數(shù)據(jù)的曲線(xiàn)圖、拆線(xiàn)圖、圖表等直觀(guān)展示形式，同時(shí)提供打印功能。

（3）管理人員可通過(guò)平臺(tái)直接對(duì)比某幾類(lèi)耗能設(shè)備的分析和比較，指標(biāo)和其他數(shù)據(jù)管理應(yīng)用程序的顯示功能。

3 結(jié)論

在充分認(rèn)識(shí)建筑能耗監(jiān)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，確定了平臺(tái)的需求，根據(jù)校園能耗監(jiān)控需求，劃分了平臺(tái)的功能模塊，同時(shí)兼顧校園的用能特點(diǎn)，以及校園建筑里各種能耗設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和能源監(jiān)控行業(yè)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)滿(mǎn)足了系統(tǒng)的可維護(hù)性，靈活性和可擴(kuò)展性。根據(jù)系統(tǒng)的要求，分析和設(shè)計(jì)目標(biāo)，采用的系統(tǒng)中使用的情況下的UML統(tǒng)一編程語(yǔ)言的描述。在充分認(rèn)識(shí)了解校園能耗監(jiān)控的功能性需求和非功能性需求后，對(duì)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)有了一定的藍(lán)圖。[2]根據(jù)系統(tǒng)的需求分析，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)功能模塊的劃分，同時(shí)考慮校園建筑的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和能源監(jiān)控的特特點(diǎn)，根據(jù)不同校園建筑能耗類(lèi)型的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)的表結(jié)構(gòu)，除了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)表，設(shè)計(jì) F級(jí)負(fù)責(zé)系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)庫(kù)。

[1]謝妍.基于動(dòng)態(tài)權(quán)重的校園建筑節(jié)能評(píng)價(jià)模型構(gòu)建及應(yīng)用[D].廣州：華南理工大學(xué)，2014.

[2]王勤，陳坤.節(jié)約型校園建筑能耗數(shù)據(jù)挖掘及分析應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2015（24）：89.

Design and Realization of Campus Energy Consumption Monitoring Platform

Yu Xueqi Yang Jieming

School of Information Engineering, Northeast Dianli University, Jilin Jilin 132012, China

The era of knowledge-based economy has made the enterprise office system more and more inclined to design with knowledge as the core, and the profits of real estate enterprises change from land development to intellectual capital. Therefore, enterprises will use new technology to design office system, Knowledge management and office system integration. This paper firstly analyzes the superiority of knowledge management, points out its inevitability, then gives the design steps and process, and expatiates on each core function module in detail. Using SSH open source framework and MySQL database, using MVC mode and SSH framework, The real estate enterprises collaborative office knowledge management system

campus building energy consumption; monitoring; informatization; SSH

TP311.52

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1009-6434(2016)09-0139-02