物联感知“e”江南——江南大学数字化能源监管平台建设实践

文／田备

建设模式——“1+1+N+M”

在江南大学新校区基本建设中，有意识直接采用具有数据采集功能的智能电表等仪表仪器。经过几年的建设和改造，目前校园内已经安装近2万个各类传感监控点，电路、给水管网、变电所、VRV中央空调、分体空调、路灯、安防和交通等实施全方位、立体式的数字化实时管理，监控覆盖率达90%以上，其中水、电远程计量率达到99%。

打造“江南大学数字化能源监管平台”。平台建设采用统一规划、分步实施的方式，架构为1+1+N+M模式，即1个能源服务门户，1个系统平台，N个业务子系统和移动应用（Mobile），目标是充分利用采集的能源计量和监控信息，将能源管理过程中的“模糊”概念变成清晰数据，实现了不同人、时、地的管理及多渠道信息交互，为管理者提供了更科学的决策支持。

1个能源服务门户。将与师生个人密切相关的能源

在江南大学，曾经常见的长明灯、长流水难觅踪迹，下班关电脑拉房间总电闸已经成为每个人的自觉习惯，一旦有水的异常使用相关人员就能收到短信报警。可以说校园里水、电一毫的跑冒滴漏都逃不过数字网络的监管，校园管理实现了高度智慧化，这得益于学校自主研发的数字化能源监管平台系统。江南大学智慧校园建设在能源监管领域的实践已经形成了自己的特色和优势。

江南大学数字化能源监管平台

监管类子系统，是能源监管平台的基础和核心，重点解决“能源去哪儿了”这个核心问题。

江南大学在学校“十二五”规划信息化建设规划中提出，要充分利用物联网技术，采集校园中人和物的信息，通过信息化应用系统，对采集的信息进行处理加工，面向用户提供科学化管理和个性化服务，做到对各种信息流的“数据采集数字化、信息化处理智能化、管理服务智慧化”，最终实现“智慧校园”。信息特别是用电和用水信息进行整合，用图表等方式可视化展示用户的能源使用历史和趋势，提供便捷的查询、充值、预付费、自我管理、咨询等服务，开展能源管理相关的绿色文化教育。能源服务门户还与学校信息化服务门户“e江南”对接，成为e江南门户的一个重要子应用。还与e江南完成统一身份认证集成，实现单点登录，方便用户使用。

1个系统平台。建设具有自主知识产权的FrontView系统平台。FrontView平台按照物联网技术的要求，建立起了一整套数据采集、传输、存储、分析、展示以及系统开发的标准和规范，是针对智能设备、设施和系统的“智能云平台”。在此平台上，可以快速开发和部署智能监管系统。为配合平台的使用，还配套开发了智能电表、空调照明控制器、水电气智能数据网关等。

N个业务子系统。根据业务范围和功能子系统可分为监管类和控制类子系统。监管类子系统，是能源监管平台的基础和核心，重点解决“能源去哪儿了”这个核心问题。监管类子系统包括电能计量管理、给水管网监测、燃气计量监管、建筑节能分析等，能对校园供电、供水、供气和环境参数进行基于校园网的实时监测，掌握校园实时用量。控制类子系统，是能源监管平台的开展和延伸，重点解决“能源如何管”。控制类子系统包括智能照明控制、变电所监控、智能空调控制等，能按照一定的管理策略实现对水、电、空调等设备、设施的远程智能控制，可保障重点用能设备的可靠、高效、低耗运行。

电能计量管理系统。系统实现了对全校用电的分项分户计量，通过细化到每小时的用能监管和分析，可以及时发现待机功耗等用能浪费现象。系统还和“指标化管理体系”充分配合，实现用电的管理和指标执行情况的监督、费用结算、数据统计分析等多项功能，为实现学校各学院、部门用电的量化管理提供必备条件。

给水管网监测系统。系统关注的对象是地下给水管网和重点用水设施，对其用水情况的感知、传输、监测、分析、管理。通过内置的专家系统模块对管网流量模型进行自学习，可以在第一时间发现地下管网的跑冒滴漏，减少损失。为用水节水管理提供更好、更科学的决策支持，实现了科学节水和高效节水。

燃气计量监管系统。系统对全校食堂餐饮用天然气进行了远程计量，可以实时监测到燃气管网的流量、压力和温度的等参数，实现了我校用能种类的全覆盖。

智能照明控制系统。系统实现了对全校道路照明、景观照明及户外信息发布设备（如LED显示屏等）的实时监测和智能控制，能够根据不同性质的照明进行分区域分时控制，并根据天气情况（光照度）、经纬度（日出日落时间）等情况自动智能调整修正设置，实现按需照明，节约用电，延长设备使用寿命。

变电所参数监测与管理系统。系统对全校26个10KV变电所内近900个设备的运行情况实施24小时监测和声光、短信联动报警。学校依托系统调整和优化了变电所的运行模式，将原有全人力值班模式改为集中监管辅以定期巡视的管理模式，节约了人力资源，提高了保障水平。

分体空调智能监管系统。系统实现了第一教学楼133台分体空调的状态监控和基于课程表的自动开关机控制。解决了公共区域分体空调管理困难的问题，杜绝了无人空调等浪费现象。

移动应用（Mobile）。针对移动互联网的发展趋势，开发发布了能源监管平台移动客户端，满足用户移动应用的需求。移动应用可实现个人能源使用情况的查询、自助服务等，也可满足管理者移动化的对能源设备、设施的远程实时监控。目前“江南大学掌中能源服务”App拥有IOS版和安卓版，支持IPad、Iphone和Android的手机和平板等。

应用效果——能源管理智慧化

“江南大学数字化能源监管平台”的建设，平台服务于能源的生产、传输、使用等能源全生命周期，既完成了能源信息的数字化，又在业务系统上实现了能源的智能管理，还在服务门户上开展了以人为本的人本化、个性化服务。

能源监管平台可实现用能行为的精细化管理，每个人和单位都能清晰地分析出能源使用习惯，可有针对性地改进个人或单位的用能习惯。

取得了较大的经济效益。2013年，在全校科研经费、设备、分体空调总量分别增至2006年的3.24倍、1.65倍、2.33倍，但全校水电费年度净支出仍然保持在1600万元左右，与全国同规模高校中相比，保持了较高的能效水平和较低的水电费开支比例，并为学校累计节约水电费支出近亿元。

促进了良好的节能行为。能源本身不会浪费，产生不合理浪费恰是人的用能行为。能源监管平台可实现用能行为的精细化管理，每个人和单位都能清晰地分析出能源使用习惯，可有针对性地改进个人或单位的用能习惯。同时，借助能源监管平台的社会影响，江南大学的绿色文化得以传播。

推动了智慧校园建设研究。通过能源监管平台的建设，产生了一批科技成果、多项软件著作权和十多项国家专利。2011年1月，学校作为“高等院校节约型校园建筑节能监管平台示范建设”首批示范试点高校，顺利通过了住房和城乡建设部会同教育部组织的专家验收。

展望未来——打造智慧校园良性生态

在校园信息化建设过程中，我们认识到信息化建设未来发展趋势和方向，一是基于物联网、云计算、智慧的信息化教学环境将成为建设重点；二是师生对于信息系统和工具使用的自觉和熟练程度大幅度提升，师生信息素养较高；三是特色鲜明、内容丰富、风格多样的优质教育资源被大量生产；四是以“生”为主和以“学”为主的教学模式改革广泛采用信息技术和手段。这些要求既是智慧校园建设的重点，也需要智慧校园更智慧。

能源监管重点是监控设备、设施的状态，是以“物”为主线。发展上应以“物”为主线与以“人”为主线并重。以“物”为主线，要扩大“物”的范围和内涵，要实现信息共享，流程共享，打造校园管理的统一工作平台，为高校资产管理处高效、高质量开展工作服务。以“人”为主线，以用户角色在校活动的阶段和身份为数据索引和存储模式，将“招生- 迎新 - 教学- 培养 - 学工- 就业 - 离校- 校友”全系列数据依据先后关系组织到一起，在业务管理层面形成条理清晰的业务数据链结构，实现真正的数据取之于“人”，服务于“人”。

能源监管数据采集点多，数据采集粒度一般以分和时为单位，平台上采集和存储的数据是海量的。在未来发展上应从侧重于通过“物联网”手段获取数据转变为侧重于通过“大数据”挖掘出数据的价值。要通过对海量数据的分析、挖掘，寻找能源管理内部，能源管理与其他管理或行为之间的关联性，为管理决策和个人行为决策提供科学的依据和建议，协助师生快速做出相关选择与决定，实现提高学习工作效率的目标。

能源监管平台只是智慧校园建设的局部。未来要加强校园管理、学习管理等多种管理服务业务的整合，变单项服务为多业务综合服务，发挥多业务的协同效应，打造完整的智慧校园建设及服务良性生态。