一、總體介紹
●  背景

   隨著我國經濟的高速發展,建筑能耗,特別是國家機關辦公建筑和大型公共建筑高耗能的問題日益突出。學校屬大型公共機構建筑的重要組成部分之一,其特點是占地面積大,建筑物種類及數量多,校園供配電系統面廣、量大。目前一般校園的能耗管理還存在不夠細化、能源利用有較大的浪費現象。為了確保校園正常教學與科研的能源需求且實現有效節能,需要建立節能遠程監控與管理系統,掌握校園照明、風扇、空調等用電設備能耗的實時數據、對校園各種建筑的照明、風扇和空調能源消耗設備進行分布式監控與集中管理。


●  用能現狀分析
   隨著各種能源價格的飛漲,各學校用于能耗的開支費用日益增加,各園區管理部門均想方設法節約能耗開支?,F就校園內用電設備管理及使用情況進行分析。
   目前,學校還沒有建立詳細的能源賬本,對園區內的各個建筑沒有進行用電核算。大多管理者掌握著只是總用電情況,對單個建筑、各個建筑內用電情況以及園區內功能性區分用電情況并不了解。同時,校園內還存在較大的節電潛力。
1)教室、實驗室、辦公室長明燈,少人開多燈,自然光照充分的情況下開燈等現象仍然存在;

2)辦公室、教室、宿舍等空調使用中存在超標使用,如:不按溫度管理要求開空調,開門、窗開空調等。


二、設計原則和要求
1、設計原則

   為響應《國務院關于印發節能減排綜合性工作方案的通知》精神,根據《關于加強國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能管理工作的實施意見》,我公司設計開發了針對企事業單位、政府機構、以及學校醫院等單位的智慧節能控制系統。系統總體設計原則是:以遠程集中控制系統為基礎、以自主開發的控制產品和系統軟件為核心,通過信息交換和共享,將各地所有獨立區域內的普通空調、照明設備通過網絡遠程集中到后臺統一管理,提高系統維護和管理的自動化水平、協調運行能力及詳細的管理功能,徹底實現系統功能集成、網絡集成和軟件界面集成,有效降低系統維護人員的日常工作強度,提高系統可用性并節約系統維護成本。


2、針對要求
   空調使用現狀:學校辦公樓、教學樓或會議室等公共區域大面積使用分體空調,通常上班開啟空調,晚下班關閉空調,并由相關人員自行控制。存在空調經常被開到最大制冷量、開門窗開空調或人員離去忘記關空調等現象。
   照明使用現狀:學校辦公樓、教學樓或會議室等公共區域的燈光照明,通常上班或有人時開啟,并由相關人員自行控制。存在經常照明被開后人員離去忘記關的現象。教室、實驗室、辦公室長明燈、少人開多燈、自然光照充分的情況下開燈等現象仍然存在。
   為預防和杜絕此類浪費現象,需要物業管理人員時常大力度排查,增加了后勤人員開支及成本開支。
解決方式:
1、所有空調和照明設備集中起來,由值班或專門的管理人員后臺統一管理控制;
2、設定自動空調和照明設備使用時間,非使用時間保持空調和照明電路處于關斷狀態;
3、設定空調開啟的溫度,如夏天使環境溫度不低于 26℃,冬天不高于20℃,以達到節能的要求;
4、支持空調控制板操作空調,即系統可開放或屏蔽前端控制權限。管理員可開放權限讓辦公人員自行調節空調開啟的溫度模式,亦可屏蔽此調節功能,由管理員統一設定空調開啟的溫度模式等;
5、可選配智能插座,細化實現能耗分類分項統計,加強用能監測和能耗公示;
6、可實現斷電來電自動開啟空調或照明設備;
7、遠程控制空調和照明開/關,并設置其工作狀態;
8、空調和電扇實現定時定溫啟動;
9、空調和照明設備實現周期啟動、按日程表啟動;
10、空調和照明設備使用故障報警;
11、從PC軟件讀取空調和照明設備的運行狀態;
12、與人體紅外感應設備和門窗磁設備聯動,實現空調節能控制;

13、與光照感應器、人體紅外感應或人體技術設備聯動,實現照明節能控制。


三、系統方案
1、系統架構
   通過一對普通的屏蔽雙絞線將每個房間內的帶通訊的智能節電控制器模塊和區域網關模塊連接在一起,通過程序組態完成節電控制器與區域網關模塊綁定,并將數據通過以太網以TCP/IP數據包格式發往控制中心,控制中心電腦通過Microsoft IE瀏覽器對網絡進行訪問和控制。

   聯網型節電控制器(簡稱控制器或SMC-IR)及區域網關通過RS-485總線連接在一起??刂破魍ㄟ^對房間溫度的檢測與設定溫度的比較結果,控制空調的工作狀態來調節室內溫度,以達到舒適和節能的目的;同時控制器可以與人體計數器、紅外感應器以及光照度傳感器采集的環境數據聯動,分多個回路控制照明設備。


u  遠程控制
   區域網關可支持TCP/IP網絡、RS485二種通訊方式,能夠通過網絡接入到中央控制系統,完全可與現有的節能監管系統兼容,符合校園節能系統的控制與管理。采用智能控制系統能方便地控制和管理整個大樓以及校園的空調和照明系統的運行,中央控制中心電腦上圖形化顯示各間辦公室或教室的實時溫度、溫度設定值、冷熱工況、用電設備狀態、環境狀態等參數。當房間內的溫度超過標準值時系統發出報警,值班人員可遠程強制修改其設定溫度等。系統設置時間表,在下班時間段空調和照明被關閉,從而避免人員下班時由于遺忘關閉造成浪費。

u  自動控制
   空調自動控制:通過對末端安裝人體感應器等設備,可根據室內人員狀況設定控制策略,一但感知室內沒有人時,根據房間無人的時間長度、溫度等情況自動調節,直至關閉空調,實現自動控制功能,最大限度的節約能源。
   照明自動控制:通過對室內安裝人體紅外感應(或人體計數器)、光照感應器等設備,可根據室內人員狀況或人數多少設定控制策略,實現人少少開燈、人多多開燈、光照度夠不開燈等自動控制功能,最大限度的節約能源。