摘 要：基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗監(jiān)測系統(tǒng)將無線傳感器節(jié)點添加到高校老校區(qū)現(xiàn)有教學(xué)建筑、實訓(xùn)建筑、圖書館和學(xué)生宿舍大樓的水、電力、供熱等設(shè)備及分支系統(tǒng)上，測量所有設(shè)備和分支系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)，能耗數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)皆破脚_服務(wù)器，在服務(wù)器上建立實時能耗數(shù)據(jù)庫.服務(wù)器管理軟件對統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析比較，發(fā)現(xiàn)高校能耗設(shè)備能源消耗的主要原因。在此基礎(chǔ)上制定針對性的節(jié)能方案和控制措施，來達到高校老校區(qū)節(jié)能增效的目的。本系統(tǒng)采用無線數(shù)據(jù)采集和傳輸，布線少，*大限度減少了對現(xiàn)有建筑的改造成本，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時共享，控制迅速準(zhǔn)確。
關(guān)鍵詞：傳感器；數(shù)據(jù)分析；節(jié)能
0 引言
大多數(shù)高校老校區(qū)都是人工干預(yù)電力、水和天然氣的消耗管理。人工抄表在原有狀態(tài)下存在著綜合數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、實時采集性能差、工作量大、管理困難等問題。如果沒有其他途徑可以直接有效地獲取實際能耗相關(guān)信息，就不可能進一步提出明確的*優(yōu)節(jié)能高效解決方案，并有效降低高校老校區(qū)能耗。
現(xiàn)有高校能耗監(jiān)測系統(tǒng)一般采用有線網(wǎng)絡(luò)進行監(jiān)測。如果老校園改造了，需要設(shè)備種類多，布線復(fù)雜，對現(xiàn)有建筑破壞嚴(yán)重。在國外，能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)也發(fā)展到非常完善的水平，已形成一定的特定標(biāo)準(zhǔn)。但是，市場價格并不便宜，缺乏與大多數(shù)高校老校區(qū)相適應(yīng)的測控設(shè)備應(yīng)用軟件。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用總線結(jié)構(gòu)，設(shè)備可共享，品種少，無需布線，現(xiàn)有建筑物未損壞，網(wǎng)絡(luò)靈活。因此，基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的大學(xué)能源消耗監(jiān)控系統(tǒng)是非常必要的，在高校老校區(qū)節(jié)能工作中具有一定的實用價值。
1.功能特點
無線傳感器節(jié)點主要由各種傳感器控制節(jié)點和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器組成，努力實現(xiàn)電力消耗、水資源利用、小環(huán)境等相關(guān)參數(shù)（如室內(nèi)溫度、光強等）的采集和網(wǎng)絡(luò)傳輸。通過無線傳感器技術(shù)，數(shù)據(jù)能夠通過網(wǎng)關(guān)實時傳輸信息到云平臺中，把這些數(shù)據(jù)按照地址儲存在服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫上，控制指令經(jīng)轉(zhuǎn)換完成后自動發(fā)送給云平臺，云平臺對發(fā)送存儲過來信息的數(shù)據(jù)進行分組后，再發(fā)送給相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，以達到減少了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)上的采集數(shù)據(jù)分組傳輸流量。服務(wù)器用于接收和存儲網(wǎng)絡(luò)傳感器設(shè)備上收集的環(huán)境信息數(shù)據(jù)、生活環(huán)境中多種因素的閾值、環(huán)境中控制設(shè)備的開關(guān)量。這些信息可以由軟件來處理，供高校后勤供應(yīng)日常管理部門使用和管理。
本系統(tǒng)具備以下基本功能：
（1）基于無線傳感器技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高校能耗實時監(jiān)測系統(tǒng)，以無線傳感網(wǎng)、云平臺等*技術(shù)將高校老校區(qū)的能耗數(shù)據(jù)安全上傳至高校后勤管理平臺，顯著提高了高校老校區(qū)能源儲備數(shù)據(jù)的度和及時處理能力，使綜合能耗數(shù)據(jù)和各類處理信息得以共享。
（2）通過自動化管理減少能源消耗。根據(jù)部分學(xué)生宿舍、職工宿舍、實驗室和基礎(chǔ)教學(xué)樓能耗的突出特點，完成學(xué)校電力消耗數(shù)據(jù)的綜合統(tǒng)計，以及生成水電統(tǒng)計分析報告。
（3）及時預(yù)警報警保證用能安全。根據(jù)學(xué)生宿舍、教師宿舍、實驗室和教學(xué)建筑的能量消耗特征，制定合理的策略，可以及時發(fā)出預(yù)警和報警，在特殊情況下自動切斷電力：根據(jù)各個地區(qū)的能量消耗特征以及不同季節(jié)的教學(xué)建筑，工作日和非工作日實際情況下做出正確的決策。根據(jù)不同地區(qū)的能量消耗特征，對不同季節(jié)、工作日和非工作日的教學(xué)樓進行了節(jié)能改造，詳細統(tǒng)計分析相關(guān)能耗數(shù)據(jù)，當(dāng)能量消耗過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值或無法正常使用時，及時報警，并將信息發(fā)送給相關(guān)人員。
對大型設(shè)備進行大規(guī)模地監(jiān)控和預(yù)警分析，如學(xué)校建筑、水泵和空調(diào)裝置等大型設(shè)備，確保關(guān)鍵監(jiān)控設(shè)備的正常運行
基本功能如下：
（1）數(shù)據(jù)采集功能。自動采集高校老校區(qū)消耗電能、水能、環(huán)境參數(shù)（如溫度、光照度等）數(shù)據(jù)，在組合數(shù)據(jù)之后，通過串行端口發(fā)送到射頻無線收發(fā)器模塊，然后被網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到有關(guān)網(wǎng)關(guān)。
（2）控制相關(guān)設(shè)備的功能。當(dāng)傳感器的某些節(jié)點檢測到的室內(nèi)溫度、相對濕度，當(dāng)照明和其他環(huán)境條件達到閾值時，通過射頻收發(fā)器模塊將相應(yīng)的控制命令發(fā)送到本地環(huán)境相關(guān)參數(shù)控制設(shè)備，例如自動和智能地關(guān)閉或重新打開控制的設(shè)備，增加或減少電扇的速度調(diào)整室內(nèi)溫度等，為了實現(xiàn)各種設(shè)備的智能化和控制，引入無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。智能應(yīng)用電源開關(guān)通過無線局域網(wǎng)的各種信號在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上獲取控制命令，通過控制電路來控制照明電源插頭的接通和斷開。
2 高校綜合能效解決方案
2.1校園電力監(jiān)控與運維
集成設(shè)備所有數(shù)據(jù)，綜合分析、協(xié)同控制、優(yōu)化運行，集中調(diào)控，集中監(jiān)控，數(shù)字化巡檢，移動運維，班組重新優(yōu)化整合，減少人力配置。
2.2后勤計費管理
采用*的網(wǎng)絡(luò)抄表付費管理技術(shù)，實現(xiàn)電、水、氣等能源綜合計費，實現(xiàn)遠程抄表、費率設(shè)置、賬單統(tǒng)計匯等，支持、支付寶、一卡通等充值支付方式，可設(shè)置補貼方案。通過能源付費管理方式，培養(yǎng)用能群體和部門的節(jié)能意識。
2.2.1宿舍用電管理
針對學(xué)生宿舍用電進行管理控制：可批量下發(fā)基礎(chǔ)用電額度和定時通斷功能；
可進行惡性負載識別，檢測違規(guī)電氣，并可獲取違規(guī)用電跳閘記錄。
2.2.2商鋪水電收費
針對校園市、商鋪、食堂及其他針對個體的水電用能進行預(yù)付費管理
2.2.3充電樁管理平臺
充電樁在“源、網(wǎng)、荷、儲、充”信息能源結(jié)構(gòu)中是必不可缺的。充電樁應(yīng)用管理同樣是校園生活服務(wù)中必不可缺的一部分。
2.2.4智能照明管理
通過對高校路燈的全局監(jiān)測，提供對路燈靈活智能的管理，實現(xiàn)校園內(nèi)任一線路，任一個路燈的定時 開關(guān)、強制開關(guān)、亮度調(diào)節(jié)，以及定時控制方案靈活設(shè)置，確保路燈照明的智能控制和高效節(jié)能。
3.能源管理系統(tǒng)
針對校園水、電、氣等各類接入能源進行統(tǒng)計分析，包含同比分析、環(huán)比分分析、損耗分析等。了解用能量和能源流向。
按校園建筑的分類進行采集和統(tǒng)計的各類建筑耗電數(shù)據(jù)。如辦公類建筑耗電、教學(xué)類建筑耗電、學(xué)生宿舍耗電等，對數(shù)據(jù)分門別類的分析，提供領(lǐng)導(dǎo)決策，提高管理效能。
構(gòu)建符合校園節(jié)能監(jiān)管內(nèi)容及要求的數(shù)據(jù)庫，能自動完成能耗數(shù)據(jù)的采集工作，自動生成各種形式的報表、圖表以及系統(tǒng)性的能耗審計報告，能夠監(jiān)測能耗設(shè)備的運行狀態(tài)，設(shè)置控制策略，達到節(jié)能目的。
4智慧消防系統(tǒng)
智慧消防云平臺基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)，將分散的火災(zāi)自動報警設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設(shè)備連接形成網(wǎng)絡(luò)，并對這些設(shè)備的狀態(tài)進行智能化感知、識別、定位，實時動態(tài)采集消防信息，通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。實現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實現(xiàn)智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”需求。從火災(zāi)預(yù)防，到火情報警，再到控制聯(lián)動，在統(tǒng)一的系統(tǒng)大平臺內(nèi)運行，用戶、安保人員、監(jiān)管單位都能夠通過平臺直觀地看到每一棟建筑物中各類消防設(shè)備和傳感器的運行狀況，并能夠在出現(xiàn)細節(jié)隱患、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內(nèi)，相關(guān)報警和事件信息通過手機短信、語音、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達相關(guān)人員。
電瓶車充電樁禁止非法改裝
