摘 文章研究了大學節能監測系統在項目中的實際應用，研究了節能監測系統的項目實現、采集方法和相應的節能分析。本文研究了電能消耗測量在大學中的應用，探討了大學的節能監測系統，為大學節能監測系統在項目中的實現提供了參考模型，并通過實際工程設計和施工進行了研究和討論。

關鍵詞：公共建筑 ；分項計量 ；監測系統 ；工程模型

0 引言隨著校節能項目的不斷建設，建筑節能中能耗數據的分類和測量尤為重要。在實踐中，發現各地的分類和測量工作存在分類定義不統一、直接測量難度大等問題。在此基礎上，研究了校電能消耗分項的測量問題，可以利用優化的能耗拆分算法對能耗進行拆分，間接測量能耗。

1 用電能耗分項模型

統一是建立校用電能耗分項模型的重要原則，即所有建筑均采用相同的標準。除了統一性外，功能、通用性和適用性也是大學電能消耗模型的建立原則。功能是指模型中每個項目的劃分以終端用途為原則；通用性是指建筑能耗分項模型中包含的各種設備類型，即不同設備類型可以找到相應的模型；適用性是指模型中各種設備根據功能盡可能細分，但應確保與通用性不相矛盾。

分項能耗是根據不同用途收集和統計相似能耗的分析。根據相關技術規范，建筑能源中電量的測量分為四個分項。

1.1照明插座用電

可根據實際情況選擇子項，如：

①照明和插座用電；

②走廊及應急照明用電；

③室外景觀照明用電。

1.2 空調用電

空調用電是為建筑物提供空調和供暖服務的設備用電的總稱。分為冷熱源用電和空調末端用電。

1.3 動力用電

動力用電是除空調、采暖設備外，提供各種動力設備用電的總稱。分為電梯用電 、水泵用電 、通風用電和電熱水器用電。

1.4 特殊用電

特殊用電是指除照明插座、空調等建筑傳統功能外的用電量，如餐廳廚房、健身房或其他特殊用電量。公共建筑的能耗分類和分項測量模型如圖1所示。

2 電分項計量設計原則

2.1 測量回路選擇原理

①三相表和多功能表的安裝數量根據變壓器的數量直接測量。如果變壓器的數量為n，多功能表的數量為m，三相表的數量為g，則有：如果n=2，則m=2，g=2；若n>2，則m=2，g=n-2。

②對于 2.1 中提到的 4 大分項用電可采用直接測量和間接測量的方式。直接測量的分項包括空調、動力和特殊用電，即電表安裝在這三個項目中，照明插座用電不需要加表，可以間接測量。

③在多個分項中，如果其中一個分項有很多回路，則該分項可以作為間接測量，其余的可以直接測量。

2.2 混合回路歸屬原則

當有兩個或兩個以上的電氣設備電路時，其歸屬性應根據運行時間和設備額定功率確定，主歸屬性應為全年運行的設備。如果設備運行時間相同，則根據額定功率的大小區分設備的性質。如果設備間歇運行，則計算功率。

3 用電分項測量方法

3.1 計量裝置

校用電計量裝置應滿足以下要求：首先，電能表的準確性等級不得低于1.0級，并支持數據傳輸；其次，采用標準串行電氣接口；第三，可監控有功率或電流；*后，配備電流互感器的精度等級不得低于0.5級。

3.2 數據采集器

數據收集器是一種自動化設備，可以實時收集各種能量計量表，并自動與當地系統主機（或遠程數據中XIN）交換數據。其功率不小于10W，平均W故障時間不小于3×104 h，采用低功耗嵌入式系統，具有數據采集、數據處理、數據存儲和數據遠傳功能，符合相關電磁兼容性能指標。

3.3 *優化能耗拆分算法

選擇合理的計量裝置和數據采集器是校用電能耗分項計量應用的基礎。建筑能耗監測的重DIAN和難點是拆分混合支路中不同類型的電氣設備。一般有直接測量和間接測量兩種方法。直接測量方法是安裝多個測量表，但在實際工程中不可能安裝所有類型的電氣設備，這不僅浪費了資源，而且大大提了施工難度。間接計量方法是利用能耗拆分技術對能耗進行拆分計算，節約電表資源，同時分項能耗數據值也能更加準確。

本文主要研究*優化能耗拆分算法及相應的誤差分析。

3.4 能耗拆分基于*優化能耗拆分算法

*優化拆分算法的求解思路如下：

轉化為數學用語：

已知，Y 為支路末端電能耗，xi 為第i個末端電耗預估計值，si為預估計不確定度 ，據 Y、xi、si值復估計每個末端電能耗，得到的復估計不確定度值為ui 。

定義xi到xi的修正因數（xi =εi xi ）為εi，

即能耗拆分問題轉化為*優化問題，其數學表達式為：

*終能耗拆分結果由以下 2 部分構成：

*優化拆分算法與其他算法相比，優點在于：

①物理意義強，各末端能耗的預測值通過現有知識和數據庫就能得到；

②保證支路能耗等于各末端能耗之和；

③由公式2、3可知，能耗拆分結果公式簡單，便于快速大量計算。

4 校綜合能效解決方案

4.1校園電力監控與運維

集成設備所有數據，綜合分析、協同控制、優化運行，集中調控，集中監控，數字化巡檢，移動運維， 班組重新優化整合，減少人力配置。

4.2后勤計費管理

采用的網絡抄表付費管理技術，實現電、水、氣等能源綜合計費，實現遠程抄表、費率設置、 賬單統計匯總等，支持微信、支付寶、一卡通等充值支付方式，可設置補貼方案。通過能源付費管理方式，培養用能群體和部門的節能意識。

4.2.1宿舍用電管理

針對學生宿舍用電進行管理控制：可批量下發基礎用電額度和定時通斷功能；可進行惡性負載識別，檢測違規電氣，并可獲取違規用電跳閘記錄。

4.2.2商店水電收費

針對校園超市、商店、食堂及其他針對個體的水電用能進行預付費管理

4.2.3充電樁管理平臺

充電樁在“源、網、荷、儲、充"信息能源結構中是必*。充電樁應用管理同樣是校園生活服務中必*一部分。

4.2.4智能照明管理

通過對校路燈的全局監測，提供對路燈靈活智能的管理，實現校園內任一線路，任一個路燈的定時 開關、強制開關、亮度調節，以及定時控制方案靈活設置，確保路燈照明的智能控制和xiao節能。

4.3能源管理系統

針對校園水、電、氣等各類接入能源進行統計分析，包含同比分析、環比分分析、損耗分析等。了解用能總量和能源流向。

按校園建筑的分類進行采集和統計的各類建筑耗電數據。如辦公類建筑耗電、教學類建筑耗電、學生宿舍耗電等，對數據分門別類的分析，提供領導決策，提管理效能。

構建符合校園節能監管內容及要求的數據庫，能自動完成能耗數據的采集工作，自動生成各種形式的報表、圖表以及系統性的能耗審計報告，能夠監測能耗設備的運行狀態，設置控制策略，達到節能目的。

4.4智慧消防系統

智慧消防云平臺基于物聯網、大數據、云計算等現代信息技術，將分散的火災自動報警設備、電氣火災監控設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網絡，并對這些設備的狀態進行智能化感知、識別、定位，實時動態采集消防信息，通過云平臺進行數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現科學預警火災、網格化管理、落實多元責任監管等目標。實現了無人化值守智慧消防，實現智慧消防“自動化"、“智能化"、“系統化"需求。從火災預防，到火情報警，再到控制聯動，在統一的系統大平臺內運行，用戶、安保人員、監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備和傳感器的運行狀況，并能夠在出現細節隱患、發生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內，相關報警和事件信息通過手機短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達相關人員。

5.平臺部署硬件選型

5.1電力監控與運維平臺

5.2后勤計費管理

5.2.1宿舍/商業預付費平臺

5.2.2充電樁管理平臺

5.2.3智能照明管理

5.3能源管理系統

5.4智慧消防系統

5.4.1電氣火災監控系統

5.4.2消防設備電源監控系統

5.4.3防火門監控系統

5.4.4消防應急照明和疏散指示系統

6 結束語

本文研究了校用電的能耗分項計量方法，首先對校能耗分類、分項計量模型進行了分析；其次，分析了用電分項計量設計原則，提出因地制宜地采用直接計量和間接計量、間接計量優先的觀點；*后，分析了用電分項計量方法，利用*優化能耗拆分算法進行能耗拆分，得到*優化拆分算法下的能耗拆分數學模型，該模型不僅能實現快速大量計算，

且物理意義強，為校能耗的間接計量提供了方法。

【參考文獻】

【1】 楊建華，董慧芳，楊勝安.公共建筑用電能耗分項計量方法研究[J].建筑節能 , 2020, 03(111-115).

【2】 DBJ/T14-071-2010.校節能監測系統技術規范[S].

【3】 校綜合能效解決方案2022.5版.

【4】 企業微電網設計與應用手冊2022.05版.