校園能源管控
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校園能源管控范文第1篇
一、把圖書館作為輸入口。對校園環(huán)境起到凈化作用
從文化形態(tài)學(xué)的角度看，校園文化內(nèi)容包括：“校園物態(tài)文化”（圖書文獻、教研設(shè)備、電腦、建筑物等）、“校園精神文化”（中學(xué)生特有的思想觀念、情感、價值取向等）、“校園方式文化”（生活方式、行為方式等），其中，校園物態(tài)文化是表層的，它要受到另兩種校園文化的影響；而校同精神文化和方式文化的形成與擴張是最難的，需要時間和過程。在對校園文化的質(zhì)量及其進程起重大作用的諸多因素中，傳播媒介是一個因素，報刊書籍和連續(xù)出版物也是一個重要的因素，在這種情況下，學(xué)校圖書館作為知識聚集的寶庫，通過搜集、整理、保藏和提供書刊資料，讓學(xué)生作為主要吸收文化信息的集聚場所，便很自然地成為校園文化的“原料”供應(yīng)地、加工地，乃至儲存地、傳播地。根據(jù)青島二中學(xué)生閱讀情況的調(diào)查分析顯示，對中學(xué)生影響最大的渠道是社會思潮、影視作品、報刊雜志和文藝作品。如文學(xué)、科普、文體、歷史、哲學(xué)、政治、軍事等在學(xué)生閱讀中占到72%的比例，可見，圖書館在整個校園文化控制系統(tǒng)中的重要地位和作用。
二、發(fā)揮圖書館導(dǎo)控功能，引領(lǐng)校園文化趨向
學(xué)校圖書館作為全校最主要的文化信息集聚場所，始終引領(lǐng)著校園文化的趨向，此外，學(xué)校圖書館本身亦是校園文化不可缺少的部分。也正是如此，才決定了它在校園文化控制中的地位和作用。因為這種特征，使學(xué)校圖書館在控制的方法模式上不可能雷同于團委、德育處等職能部門，就學(xué)校圖書館控制的方法模式上。一般有三種不同認識：
1、硬控性。學(xué)校圖書館往往對一些“有問題”的書刊雜志采取封閉的處理方法，不購人，不外借，對發(fā)現(xiàn)的“問題”書刊加以封存、銷毀，而對“好書”則多進，或干脆只借這些書。我們先略去圖書館不是校園文化的唯一信息源這一點，就假設(shè)學(xué)生只能從圖書館得到外界的影響，那也會使學(xué)生們產(chǎn)生逆反和抵觸，起負效應(yīng)。更何況學(xué)校并不是封閉的，學(xué)生們可以通過其它渠道得到他們所需要的東西，我們從口袋書和不健康作品進入校園這點就可以看到，學(xué)生在學(xué)校圖書館借不到這些書，也可到外面租著看或買著看，可見，硬控不是明智之舉。
2、軟控性。不分優(yōu)劣什么書刊都進，統(tǒng)統(tǒng)流通，并對由此產(chǎn)生的情況聽之任之，使學(xué)生讀者兼容百家，這種軟控性可能對一部分學(xué)生起到好的作用（這只能由學(xué)生自身素質(zhì)修養(yǎng)決定）。然而，由于學(xué)生本身的思想淺薄性，沒有任何導(dǎo)控下的圖書流通，只能造成學(xué)生思想的多元化和盲從心理，而這些對易沖動的中學(xué)生來講只會引起思想和行為的動蕩。
3、有限控制。（1）堅持以人為本，掌握中學(xué)生自身的特點，全面了解與重點導(dǎo)向相結(jié)合，注重藏書的計劃性、系統(tǒng)性。注意由淺入深的層次配置，在此基礎(chǔ)上不斷分析學(xué)生的閱讀心理，矯正他們的各種心理偏差，使他們不斷地汲取知識營養(yǎng)，提高自身的綜合素質(zhì)。（2）引導(dǎo)與灌輸相結(jié)合，以引導(dǎo)為主。中學(xué)生由于年齡、閱歷、興趣所限，識別能力不強，缺乏選擇，讀書往往只是從興趣出發(fā)，如：盲目閱讀、逆反閱讀、獵奇閱讀等，所以中學(xué)圖書館要有目的、有計劃地制定出導(dǎo)讀書目，為學(xué)生提供健康、優(yōu)秀的書刊資料，有限地控制和積極引導(dǎo)學(xué)生讀一些健康和有益的書籍。
校園能源管控范文第2篇
關(guān)鍵詞： LED照明； 節(jié)能控制系統(tǒng)； GPRS無線通信； RT8482芯片
中圖分類號： TN710?34； TM910.2 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）05?0156?04
0 引 言
相關(guān)統(tǒng)計表明，校園照明用電占學(xué)校總用電量的比重較大，且照明效果直接影響到學(xué)生及教職工的日常生活。目前，雖然各大學(xué)校園的照明系統(tǒng)基本上都滿足照明需求，但大多存在不同程度的能源浪費問題。因此，在如今提倡節(jié)能環(huán)保的氛圍下，對校園照明實施節(jié)能改造，采用智能新型照明控制系統(tǒng)將能源浪費控制到最低，是對學(xué)校發(fā)展提出的迫切要求。
針對目前高校教室照明燈具大多采用手動開關(guān)控制，經(jīng)常出現(xiàn)的教室無人但燈具常亮現(xiàn)象，以及大多使用的熒光燈所造成的弊端：亮度單一不可調(diào)節(jié)，一定程度上造成了黑板和投影儀幕布反光，影響教學(xué)效果；熒光燈具會產(chǎn)生很強的直接眩光，容易引起用眼疲勞等問題，設(shè)計了一套適用于高校校園的LED照明節(jié)能控制系統(tǒng)。
1 系統(tǒng)設(shè)計基本原則
系統(tǒng)設(shè)計時，主要從以下五個方面考慮并采取合理的節(jié)能減排措施[1]：
（1） 高效電光源是照明節(jié)能的重要基礎(chǔ)。目前，LED應(yīng)用主要集中在信號指示、汽車燈具、景觀照明和特殊照明等領(lǐng)域。隨著對半導(dǎo)體發(fā)光材料研究的不斷深入、LED制造工藝的不斷進步、新材料的開發(fā)應(yīng)用，制約LED發(fā)展的光效偏低和光通量成本偏高兩大瓶頸問題得以解決，LED燈將憑借其節(jié)能、環(huán)保、安全、壽命長、色溫彈性大、可控性強等特點及易于制作成點、線、面各種形式光源體的優(yōu)勢，大規(guī)模地應(yīng)用于各種照明及其他領(lǐng)域。
（2） 選擇合理的照度和照明方式。照度太低，起不到照明的作用；照度太高，既浪費電力資源，又造成光污染。在照明系統(tǒng)設(shè)計中，結(jié)合各個場所的具體視覺要求，確定照度標準值，同時照度設(shè)計留有一定裕量以補償光源老化以及照明燈具積累灰塵后的光通量衰減。在滿足照度標準的前提下，恰當(dāng)?shù)剡x用一般照明、局部照明及混合照明等照明方式來節(jié)約電力。
（3） 優(yōu)化布設(shè)照明供電線路。照明線路的損耗約占輸入電能的4%左右，供電距離相等、導(dǎo)線截面積相同的情況下，三相四線制線路供電與單相二線供電方式相比可減少線路損失85%，比兩相三線供電方式的線路損耗也小得多，因此照明系統(tǒng)應(yīng)盡可能地采用三相四線制供電。同時，盡量采用銅質(zhì)導(dǎo)線，以降低損耗；盡量避免銅、鋁導(dǎo)線直接連接，以免連接處形成較大的接觸電阻而浪費電能。
（4） 合理布設(shè)控制開關(guān)并充分利用自然光。設(shè)計照明線路時應(yīng)盡量細化，合理布設(shè)照明燈具的控制開關(guān)：一個開關(guān)控制的燈具數(shù)不宜太多，且開關(guān)位置安排要恰當(dāng)，以便于隨手開關(guān)燈。根據(jù)具體的應(yīng)用需要，控制開關(guān)可以是一般通斷開關(guān)、變電阻式調(diào)光開關(guān)，也可以是時控、光控或聲控開關(guān)等。同時，在教室照明設(shè)計中最大限度地利用自然光。
（5） 采用智能照明控制系統(tǒng)。實現(xiàn)照明系統(tǒng)智能化控制既可以提高照明系統(tǒng)的控制和管理水平，減少照明系統(tǒng)的維護成本，同時節(jié)約電量以減少照明系統(tǒng)的運營成本。
2 設(shè)計實例
本文以蘇州大學(xué)本部校區(qū)的教學(xué)樓（主要包括博遠樓、怡遠樓、鴻遠樓、逸夫樓、衛(wèi)校樓等）和主干校園道路（文星東路、文星西路、東吳路、晴嵐路、清蔭路、鐘樓路、鐘樓西路、鐘樓東路等）照明系統(tǒng)的改造為例。
該校區(qū)主要教室照明燈具統(tǒng)計情況，見表1。
階梯教室采用柵格燈具，單個燈具含2支T8熒光燈管，普通教室和活動室則采用單管T8熒光燈。此外，主干道路寬度約為5 m，現(xiàn)有燈具為單側(cè)安裝，燈桿高度4.2 m，間隔18 m。經(jīng)統(tǒng)計，以上路段共有80 W緊湊型熒光燈142盞。
2.1 教學(xué)樓照明系統(tǒng)改造設(shè)計
以蘇州大學(xué)本部普通教室為例，教室面積（長×寬）為8 m×7.5 m，地面與燈具之間的距離約為3.2 m。現(xiàn)以12盞18 W LED燈管代替原有12盞40 W單管T8熒光燈。根據(jù)平均照度的估算公式，改造前的平均照度為604 lx，改造后的平均照度為735 lx。在用電量減少約50%的情況下，照度提高了約20%。
教室照明控制系統(tǒng)以微處理器為核心，在手動調(diào)節(jié)LED燈具亮度的基礎(chǔ)功能上，結(jié)合紅外熱釋電模塊、光照度檢測模塊、計數(shù)模塊，實現(xiàn)根據(jù)輸入的紅外信號、光照信號和人數(shù)信號綜合控制教室中日光燈的亮暗，以達到節(jié)能減排的目的。同時，微處理器通過GPRS模塊與監(jiān)控室交換數(shù)據(jù)，接收指令并上傳相關(guān)參數(shù)。教室照明控制系統(tǒng)的原理框圖，如圖1所示。
手動調(diào)光單元，可根據(jù)照明亮度的實際需求，實現(xiàn)10%～100%范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)光。紅外熱釋電傳感器安裝于教室吊頂中央?yún)^(qū)域，計數(shù)模塊安裝于門的內(nèi)外墻壁，為控制系統(tǒng)判斷教室是否有人提供信號。光照度檢測模塊對于充分利用自然光至關(guān)重要，入射到教室的自然光較強時通過控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)可適當(dāng)降低照明亮度或者關(guān)斷燈具電源，自然光較弱的陰雨天或傍晚，系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)增加照明亮度。
2.2 校園主干道路照明改造設(shè)計
系統(tǒng)采用50 W面板型LED燈具替換校區(qū)主干道路上的原用80 W緊湊型節(jié)能光源，同時引入時控、光控和GPRS無線通信控制相結(jié)合的控制方式。時控方式簡單易實現(xiàn)，通過微處理器定時控制路燈開關(guān)，但開啟和熄滅時間相對固定，對校園節(jié)能不利并且不能根據(jù)季節(jié)自動調(diào)整；光控方式控制準確性較差，在天氣條件不好的情況下容易誤動作。本系統(tǒng)設(shè)計中，采用時控、光控和GPRS無線通信控制相結(jié)合的方式，利用光控法根據(jù)環(huán)境明暗情況自動調(diào)節(jié)路燈亮度，通過時控法實現(xiàn)深夜的隔盞換相照明方式，同時GPRS無線通信控制便于工作人員在監(jiān)控室臨時調(diào)整，既充分節(jié)約電能，又增加了系統(tǒng)的靈活性[2]。
2.3 各節(jié)點聯(lián)網(wǎng)控制方案
當(dāng)系統(tǒng)需要遠程控制或集中控制時，可利用RS 485、CAN、LIN、DALI、EIB等網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實現(xiàn)控制信號的遠距離和無線傳輸。
GPRS是在現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)上開通的一種新型分組數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，具有“永久在線”、“快速登錄”、“按量計費”、“自如切換”、“高速傳送”和“安全可靠”等特點。本系統(tǒng)中，采用GPRS無線通信技術(shù)，實現(xiàn)教學(xué)樓中的LED照明節(jié)能控制系統(tǒng)和校園主干道路上LED路燈控制系統(tǒng)的組網(wǎng)控制，并與監(jiān)控室建立無線網(wǎng)絡(luò)連接，接收監(jiān)控中心的指令，并且將檢測到的數(shù)據(jù)或異常信息上傳至監(jiān)控室。系統(tǒng)節(jié)點聯(lián)網(wǎng)控制示意圖，如圖2所示。
3 系統(tǒng)相關(guān)電路設(shè)計
3.1 LED驅(qū)動電路
在一定程度上，驅(qū)動電路的性能決定著系統(tǒng)的整體性能和壽命。目前，LED驅(qū)動一般采用兩種方式：恒壓驅(qū)動方式或恒流驅(qū)動方式。恒壓驅(qū)動電路相對簡單，以前LED光源大多采用此種驅(qū)動方式，但不利于保持LED光輸出的穩(wěn)定性。對于LED而言，其通過的電壓和電流近似成指數(shù)關(guān)系，而電流和光通量近似成正比關(guān)系[3]。采用恒壓驅(qū)動方式時，驅(qū)動電壓輕微的擾動都會造成光通量大幅度的改變，LED電壓即使只有幾毫伏的升高，其正向電流會有較大的變化。因而，根據(jù)LED的V?I特性，要求驅(qū)動電路的輸出具有恒流的特性，輸出電壓可自動調(diào)整以適應(yīng)負載的變化，同時驅(qū)動電路需要具有較高的效率，并且具備過壓保護、過流保護等措施。基于上述要求，本系統(tǒng)設(shè)計了一款基于RT8482芯片的大功率LED恒流驅(qū)動電路，具體電路如圖3所示。該電路最大輸出功率可達150 W，且其輸出電壓自適應(yīng)，同時還具有過壓保護、過流保護等功能，可滿足大部分大功率LED應(yīng)用領(lǐng)域需求[4?5]。
圖3中，[U1]為升壓恒流輸出芯片RT8482，電容[C3]用作輸入電源濾波，電阻[R8]與電容[C2]實現(xiàn)環(huán)路補償，[C4]為軟起動電容，[C5]為偏壓電容，電感[L1]與肖特基二極管[D1]實現(xiàn)能量存儲及升壓輸出，電容[C6]與[C7]用于輸出電壓的穩(wěn)定濾波，功率電阻[R13～R16]與芯片電流檢測端相結(jié)合實現(xiàn)負載電流測量，電阻[R9]與[R10]采取串聯(lián)分壓方式檢測輸出電壓大小。[U1]中，EN引腳接入5～20 V電壓時芯片工作使能，ACTL和DCTL端分別連接模擬調(diào)光和PWM數(shù)字調(diào)光信號。
3.3 紅外熱釋電模塊
紅外熱釋電傳感器在控制系統(tǒng)中用于判斷教室人員活動情況：當(dāng)紅外熱釋電模塊探測到教室內(nèi)無人但照明燈具依然工作時，控制系統(tǒng)開始倒計時，在設(shè)置的延遲時間內(nèi)未探測到有人進入教室，則自動切斷教室內(nèi)所有燈具的電源。該系統(tǒng)中，紅外熱釋電模塊采用BISS0001紅外傳感信號處理器，該芯片具有良好的傳感信號集成處理能力，配以少量元器件即可構(gòu)成被動式的紅外熱釋電檢測模塊，加上菲涅爾透鏡后，能夠探測150°的圓錐范圍，直線探測距離為5 m左右。
3.4 計數(shù)單元設(shè)計
系統(tǒng)設(shè)計中，采用兩套計數(shù)單元用于實現(xiàn)人員進出教室判別。其中，一套安裝于教室門外墻壁上，另一套安裝在門內(nèi)墻壁上，安裝方向和墻面平行。通過監(jiān)測兩套計數(shù)傳感電路的依次輸出信號，實現(xiàn)計數(shù)并判斷出入情況。
計數(shù)單元電路如圖5所示。該模塊采用一個激光頭和一套光強檢測電路，激光頭發(fā)出的光直射在光強檢測電路的光敏電阻上。當(dāng)有人進出教室遮擋激光時，光敏電阻上的光強變化使其電阻值發(fā)生較大變化，電路的輸出隨之發(fā)生跳變。
3.5 GPRS模塊
系統(tǒng)設(shè)計中，GPRS模塊設(shè)計選用Cellon公司的CMS91，它是一種雙頻段GSM/GPRS 10級模塊，具有低功耗、接口接單、AT指令集功能完善等特點。借助于GPRS模塊，實現(xiàn)各個節(jié)點的靈活控制與狀態(tài)信息的及時反饋。
4 節(jié)能經(jīng)濟數(shù)據(jù)分析
經(jīng)統(tǒng)計，蘇州大學(xué)校本部現(xiàn)有各類教學(xué)教室124間，總計約使用1 830支1 200 mm長T8熒光燈管。下面對使用T8 LED日光燈替換熒光燈后的節(jié)能經(jīng)濟數(shù)據(jù)進行對比分析，具體數(shù)據(jù)見表2。
5 結(jié) 語
基于LED的節(jié)能照明控制系統(tǒng)具有高效、節(jié)能、低碳、環(huán)保等特點，雖然LED照明改造前期投資較大，但從長遠發(fā)展角度來看，其后期節(jié)電回報較高，維護成本大大減少。該套系統(tǒng)同樣適用于博物館、大型酒店、地下停車場等照明需求量大的應(yīng)用場合。
參考文獻
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校園能源管控范文第3篇
1場地規(guī)劃校園選址布局盡可能在城市規(guī)劃的文化教育區(qū)內(nèi)，新、老校區(qū)應(yīng)盡量相接或靠近；選址時要考量有無洪澇災(zāi)害、泥石流及含氡土壤、電磁輻射危害，以及火、爆、有毒物質(zhì)等危險源威脅。注重土地資源的高效利用，在滿足使用功能的前提下，建設(shè)具有適宜尺度的校園空間，規(guī)劃合理的建筑密度、容積率、綠化率，為以后的發(fā)展留有充足的余地。
2環(huán)境規(guī)劃校園交通應(yīng)充分考慮人車分流，合理規(guī)劃停車場設(shè)施和自行車停放場所；積極實施透水性道路及場地鋪裝，合理設(shè)置遮陽避雨設(shè)施，營造與自然和諧的校園環(huán)境；注重校園自然風(fēng)貌的構(gòu)建，也不忽視規(guī)劃尺度適宜、親切的小環(huán)境；針對校園生活垃圾的性質(zhì)，進行垃圾分類，實行分區(qū)收集處理；對廢棄物進行回收和再利用，對無法回收和再利用的廢棄物集中處理，嚴格處置實驗室、校醫(yī)院的有毒有害污染物，減少環(huán)境污染；合理布置校園公用衛(wèi)生間，方便使用并保持環(huán)境衛(wèi)生。
3景觀規(guī)劃景觀規(guī)劃要統(tǒng)籌考慮集中綠化地塊、道路和建筑物周邊綠化，保證適度的綠化率；樹木種植應(yīng)注重生態(tài)平衡，合理選用適合當(dāng)?shù)貧夂虻臉浞N，合理搭配喬木、灌木、草坪、花卉；注重合理保留原有植被、動物棲息地；校園應(yīng)結(jié)合地域、地形及氣候特征，積極營造具有校園人文氣息，符合師生心理特點和學(xué)習(xí)、交流、休息、運動等需要的功能性小品、小建筑、校園景觀，校園水系規(guī)劃、人造水景應(yīng)結(jié)合自然條件和經(jīng)濟條件，不可豪華奢侈建設(shè)造成資源浪費。
4節(jié)能、節(jié)水規(guī)劃科學(xué)計算并預(yù)測校園建筑的能源負荷，應(yīng)充分考慮地域氣候因素與校園建筑使用的特點，合理確定用能需求量；結(jié)合當(dāng)?shù)爻鞘泄┠軤顩r，合理優(yōu)化校園能源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；因地制宜地利用自然能源，特別是可再生能源。合理地制定節(jié)水規(guī)劃方案，按“高質(zhì)高用、低質(zhì)低用”的原則，生活用水、景觀用水和綠化用水等按用水水質(zhì)要求分別提供、梯級處理回用。采用雨水、污水分流系統(tǒng)，充分考慮雨水收集儲存和污水的再生回用措施，有條件的校區(qū)考慮實施污水的能源化和肥分利用；合理規(guī)劃雨水徑流途徑，最大程度地降低地表徑流，采用多種滲透措施增加雨水的滲透量；合理確定節(jié)水指標，努力實現(xiàn)澆灌用水避免使用市政自來水和地下水等清潔水源。
5新建建筑規(guī)劃高校校園里人流密集，建筑物樓內(nèi)交通同時率高，從規(guī)劃便捷與通達性來考慮，校內(nèi)“多層建筑”比“高層建筑”有更多優(yōu)勢；由于“多層建筑”占地相對較多，隨著用地緊張和校園規(guī)劃的生長性，采取“低密高容”策略，在不提高建筑密度的前提下適當(dāng)提高容積率，有選擇地適度規(guī)劃“高層建筑”，以節(jié)約土地資源和優(yōu)化校園環(huán)境。考慮人流量與電梯使用問題，對行政辦公、科研機構(gòu)、學(xué)術(shù)團體、校內(nèi)接待賓館、專業(yè)性強而學(xué)生較少的實驗室等功能性用房可規(guī)劃安排校園高層建筑，并結(jié)合校園主景觀適度布局。建筑布局和平面規(guī)劃應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c和地形特征，注重與校園人文環(huán)境及自然環(huán)境的協(xié)調(diào)。
6既有建筑改造規(guī)劃既有建筑改造規(guī)劃是根據(jù)實際需要對原規(guī)劃進行微調(diào)，必須以不破壞原規(guī)劃的科學(xué)性、合理性為前提，根據(jù)功能性、生長性規(guī)劃要求適度地調(diào)整；注重對歷史建筑的保護改造，結(jié)合校園建設(shè)合理定位；應(yīng)基于學(xué)校發(fā)展的合理需求和提高建筑物的資源、能源利用效率的原則，充分考慮建筑物的壽命周期、可行性和投入收益比。既有建筑的改造應(yīng)注重與周圍人文環(huán)境及自然環(huán)境的協(xié)調(diào)。一般遵循“三變?nèi)蛔儭钡脑瓌t，即：校園主體骨架道路不能變，校園主要功能片區(qū)定位不能變，校區(qū)主景觀軸線和重要景觀節(jié)點不能變；同一功能區(qū)內(nèi)的建筑布局可做調(diào)整，建筑單體體量可做調(diào)整，同一功能區(qū)內(nèi)單體的功能可作調(diào)整。
校園設(shè)計
1環(huán)境設(shè)計通過利用自然風(fēng)貌和人工造景，營造出舒適、和美、適宜的校園環(huán)境。采用綠色生態(tài)理念，應(yīng)用現(xiàn)代計算機環(huán)境模擬等先進設(shè)計技術(shù)，優(yōu)化校園的聲、光、熱、風(fēng)及水環(huán)境設(shè)計；總平面規(guī)劃設(shè)計注意噪音及噪音敏感建筑的合理布局，必要時采取隔離及降噪措施；合理設(shè)計建筑布局、朝向，避免建筑間互相遮擋，確保日照及采光需求，建筑設(shè)計中積極采用自然光；采用室外綠化、水景、透水性路面鋪裝等措施，緩解熱島效應(yīng)；利用自然通風(fēng)改善環(huán)境，避免建筑風(fēng)害；設(shè)計與自然和諧的水環(huán)境，確保校園的用水安全措施，進行水資源有效利用和雨水、中水、污水的循環(huán)利用設(shè)計。
2建筑設(shè)計參照相關(guān)建筑節(jié)能設(shè)計規(guī)范及綠色建筑評價標準，結(jié)合校園特點合理進行設(shè)計；項目設(shè)計應(yīng)提交節(jié)能設(shè)計專篇；嚴格執(zhí)行國家節(jié)能規(guī)范的窗地比，優(yōu)化建筑窗墻比，對有保溫隔熱要求的房間外窗優(yōu)先采用雙層中空玻璃窗，有條件時外窗玻璃材料可采用Low-E玻璃；控制建筑物體型系數(shù)（建筑物外表面積與建筑物體積之比），不追求建筑物的奇異、復(fù)雜的造型，降低體型系數(shù)是降低建筑護結(jié)構(gòu)能耗的關(guān)鍵因素之一；北方寒冷地區(qū)加強對建筑物圍護結(jié)構(gòu)的冷熱橋節(jié)能處理，確保墻面、屋面保溫隔熱性能。宜利用冬季日照并避開冬季主導(dǎo)風(fēng)向；充分利用夏季自然通風(fēng)；按照校園建筑的不同功能，進行日照分析，盡量滿足不同建筑的采光需求；教室照明應(yīng)考慮校園特點，采取合理的控制措施，校園照明應(yīng)采用節(jié)能燈具和光伏板照明燈具。校園暖通空調(diào)設(shè)備系統(tǒng)要根據(jù)建筑物的功能、特性與壽命進行技術(shù)經(jīng)濟分析，合理設(shè)計，根據(jù)經(jīng)驗，盡量考慮集中供熱、分控式制冷；電梯系統(tǒng)設(shè)計要考慮對應(yīng)平時運行與寒暑假期運行的模式切換設(shè)計。
3建筑能耗分項計量系統(tǒng)按照“量化管理、定額用能”的原則，對冷熱源設(shè)備、照明、空調(diào)輸配系統(tǒng)、生活熱水等用能設(shè)備系統(tǒng)分項計量，并預(yù)留數(shù)據(jù)傳輸接口；根據(jù)建筑用能規(guī)模和特點建立能耗數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控系統(tǒng)。
4節(jié)水與水資源利用合理設(shè)計供水管網(wǎng)水壓，避免超壓出流和爆管；淘汰非節(jié)水型器具，采用高效節(jié)水型衛(wèi)生器具。雨水的收集與處理應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件并結(jié)合景觀進行設(shè)計，合理確定雨水的積蓄、處理及利用方式；污水、廢水處理可以依據(jù)本校條件做專門設(shè)計處理。校園內(nèi)采用分質(zhì)供水系統(tǒng)，比如市政飲用水供水系統(tǒng)僅供師生飲用、洗浴、洗手等直接影響健康的用水；而沖廁、綠化、道路沖洗等用水宜采用回用水。樹木、花草澆灌改軟管噴灌為綠地微灌，浴室淋浴設(shè)備采用射頻卡計費系統(tǒng)。
5可再生能源利用在建筑設(shè)計中充分利用各種主動式和被動式太陽能利用技術(shù)，并實現(xiàn)與建筑的一體化設(shè)計；結(jié)合條件采用地?zé)帷⒌乇硭础⑽鬯礋岜眉暗責(zé)峒夹g(shù)。如：學(xué)生浴室是校園設(shè)施中耗水耗能大戶，應(yīng)根據(jù)條件合理采用太陽能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉础W(xué)生食堂洗碗用水利用太陽能加熱，即節(jié)約能源又方便使用。
6材料資源利用與節(jié)材建筑工程材料要安全、無害；建筑造型要素盡可能簡約，避免大量裝飾性構(gòu)建；土建、裝修應(yīng)與新技術(shù)材料一體化設(shè)計，統(tǒng)一內(nèi)裝修，避免粗裝修交工后二次改造裝修；采用符合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、氣候特點的新型優(yōu)質(zhì)地方材料，盡量選用規(guī)格化、半成品化、裝配化的建筑材料。
7室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量校園建筑設(shè)計應(yīng)重視改善室內(nèi)環(huán)境，確保室內(nèi)的舒適性和人員的健康，體現(xiàn)以人為本的宗旨。為確保室內(nèi)空氣品質(zhì)，應(yīng)盡可能利用自然通風(fēng)或自然通風(fēng)與機械通風(fēng)復(fù)合方式；寒冷地區(qū)采暖要考慮房間溫度調(diào)節(jié)措施，場館、食堂、會堂等高大空間建筑宜采用低溫輻射采暖系統(tǒng)、分層空調(diào)方式。合理利用天窗、反光板、反光鏡、光導(dǎo)集光等自然采光強化和調(diào)控措施；室內(nèi)采光系數(shù)或窗墻比滿足當(dāng)?shù)毓鈿夂騾^(qū)的要求；室內(nèi)公共空間照明采用分區(qū)照明和自動控制措施，積極利用LED、無極燈、三基色熒光燈等綠色節(jié)能燈具；教室照明應(yīng)結(jié)合校園特點設(shè)計節(jié)能控制方式，避免教室“白天開燈、無人開燈、人少大面積開燈”等電力空耗現(xiàn)象，在教室、辦公樓、學(xué)生公寓等樓道盡可能安裝聲控開關(guān)等。對建筑設(shè)備、機房等應(yīng)采取消聲、隔震及減震措施，減少相鄰空間的噪聲及震動干擾；沿交通干道的建筑外墻、外窗應(yīng)有有效的隔聲降噪措施。
結(jié)語
校園能源管控范文第4篇
[關(guān)鍵詞] 校園教室 智能控制 單片機 節(jié)能 人性化管理
0 引言
隨著工業(yè)化高速發(fā)展，能源問題已成為人們關(guān)注的焦點。能源浪費除經(jīng)濟損失外，還破壞了環(huán)境。在校園里，燈光、風(fēng)扇數(shù)量多，工作時間長，用電浪費現(xiàn)象顯著，且人力及管理成本高。調(diào)查資料顯示，針對燈光或者風(fēng)扇節(jié)能控制的設(shè)計已普遍存在，如蘇州市美術(shù)館新館采用智能照明控制系統(tǒng)。還有一些地方，采用風(fēng)扇智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)“溫度高，風(fēng)力大，溫度低，風(fēng)力弱”的性能。這些方案雖然在一定程度上實現(xiàn)了節(jié)能控制，仍不能實時控制節(jié)能；照明控制采用的是整體狀態(tài)控制，風(fēng)扇控制系統(tǒng)只注重轉(zhuǎn)速和溫度高低的關(guān)系，不能根據(jù)人流量進行智能操作。綜上所述，這些系統(tǒng)若應(yīng)用在校園節(jié)能上，并不能起到良好的效果。
本項目將兩者進行創(chuàng)新整合，設(shè)計一組可以自動控制燈光和風(fēng)扇的節(jié)能系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過室內(nèi)溫度、光強、人數(shù)以及是否在正常工作時間段，通過光、熱傳感器等傳入單片機進行系統(tǒng)處理。自動控制電燈和風(fēng)扇在規(guī)定自然條件下的啟動和關(guān)閉、在確定溫度及人員多少的情況下控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速、在規(guī)定時間以外電器全部關(guān)閉，最終達到節(jié)能減排和實現(xiàn)人性化管理的目的。
1 系統(tǒng)設(shè)計思路
綜合教室電氣設(shè)備開關(guān)狀態(tài)的若干因素，本項目給出四個參數(shù)值：時間、溫度、光線、人數(shù)；兩個受控設(shè)施：電燈和風(fēng)扇，其關(guān)系原理如圖1所示。
由圖1可知，當(dāng)系統(tǒng)處于工作時間段、有人存在、光線較暗等情況下，燈光會自動打開。溫度達到預(yù)設(shè)值，風(fēng)扇自動開啟。
考慮到實時控制的需要，本項目的系統(tǒng)必須做到實時對信號的采集進行分析及處理。為此，簡單的數(shù)字電路已無法滿足需要。經(jīng)過分析，我們采用單片機作為控制中心模塊，將采集到的參數(shù)信息進行判斷并運算，輸出兩個控制信號。系統(tǒng)需要三級結(jié)構(gòu)，初步的架構(gòu)如圖2所示。
圖2中，外界參數(shù)通過傳感器轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)數(shù)字電路判別后以高低電平的形式輸入到單片機，單片機根據(jù)輸入的各個參量綜合時間等因素進行分析輸出控制信號對受控設(shè)施進行控制。傳感器實時對信號進行檢測并送入單片機分析處理，可以保證對受控設(shè)施的實時控制。
2 分模塊設(shè)計
2.1 信號采集模塊
為實現(xiàn)教室不同區(qū)域的電燈和風(fēng)扇獨立控制，需在教室不同區(qū)域進行信號采集。因此，每一個信號采集點均需要裝配傳感器。如在類似矩形的教室中可以考慮在教室四個角落附近各裝配傳感器。若教室偏長，則兩頭和中間區(qū)域也需要裝配。為此，我們也需要考慮到采集范圍重疊和采集死角等問題。
針對信號采集，門限值的判定是關(guān)鍵。首先，溫度和光照可以設(shè)定為到達或超過一個特定值時，判定為“真”，系統(tǒng)進行工作。但是熱釋電紅外傳感器可以改變比較電路的電壓值來改變輸出信號的高低。例如，某一特定的風(fēng)扇和電燈，與之相匹配的熱釋電紅外傳感器只要檢測到有人存在，則在滿足其他參數(shù)的條件下可以開始工作，而其他風(fēng)扇則需要調(diào)高比較電壓數(shù)值，使得只有在較多人存在時才會輸出高電平使得該區(qū)域內(nèi)風(fēng)扇工作。這樣做的好處是：①滿足了有人在且其他條件滿足的情況下就開啟一些電器設(shè)備；②當(dāng)另一區(qū)域人不多時，電氣設(shè)備不會開啟，使得這部分人自動轉(zhuǎn)移到已開啟電器設(shè)備下；③當(dāng)人數(shù)較多時，會開啟其他區(qū)域電氣設(shè)備。
2.2 數(shù)據(jù)分析處理模塊
由于要對多個教室或一個教室的多個區(qū)域電器設(shè)施進行控制，而單片機引腳有限，我們不是將所有收集到的信息直接交給單片機處理，而是在外部就用數(shù)字電路將一些參數(shù)信息進行簡單的邏輯運算。例如，將光敏采集到的信號與熱釋電紅外傳感器采集到的信號進行“邏輯與”運算，將輸出值送入單片機，這樣可以節(jié)約一半的管腳數(shù)量。另外，單片機作為定時系統(tǒng)起到?jīng)Q定工作時間段的作用，這一作用大大節(jié)約了教室晚自習(xí)后熄燈所耗費的人力物力，使得系統(tǒng)更趨向于人性化。
單片機作為數(shù)據(jù)分析模塊，需綜合數(shù)字電路傳輸來的參數(shù)信號及內(nèi)部時鐘信號，當(dāng)且僅當(dāng)輸入?yún)?shù)滿足條件且在工作時間段時輸出開啟控制信號，當(dāng)條件不成立時則輸出關(guān)閉控制信號。
2.3 電路控制模塊
單片機輸出的高低電平不足以驅(qū)動電燈、風(fēng)扇等電機，為了克服這一問題，我們提出采用繼電器的辦法。繼電器能夠很好地被單片機驅(qū)動，并可以在高電壓和高電流情況下工作，且輸出端的高電壓電流不會對控制端產(chǎn)生影響。基于以上構(gòu)想，我們將控制信號輸入繼電器控制信號輸入端，輸出端直接與電機相連。當(dāng)控制端不滿足條件時，電機不會工作，單片機判斷外部信號及時間等參數(shù)均滿足條件時，輸出控制信號將繼電器開啟，實現(xiàn)對電機的控制。
為簡化電路，我們提出將一個區(qū)域內(nèi)的電機并聯(lián)后由一個繼電器進行驅(qū)動，這樣既不會很大程度上影響系統(tǒng)的智能化，也能節(jié)約相應(yīng)成本。同理，考慮到多教室的控制且教室與教室間的環(huán)境參數(shù)大體相同時，我們可把控制信號擴展到另一間教室使用。
3 結(jié)論
采用單片機為控制器，用紅外、光敏和溫度傳感系統(tǒng)來檢測室內(nèi)有無人員及室內(nèi)溫度，設(shè)計了一個智能風(fēng)扇及照明控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以根據(jù)室內(nèi)的溫度來實時自動控制風(fēng)扇的開關(guān)及風(fēng)扇的檔位；根據(jù)室內(nèi)的光線來控制燈管的照明；根據(jù)是否有人和人員分布來控制是否打開某一區(qū)域燈光及風(fēng)扇的開關(guān)，能夠達到智能控制和節(jié)能的目的，尤其適用于學(xué)校教室、圖書館、樓道照明燈場所。
該系統(tǒng)仍有需要改進的部分：首先，各信號采集模塊穩(wěn)定性不夠高，較難在惡劣的環(huán)境下運行。為了達到更理想的效果，建議在信號采集模塊上增加反饋機制，利用負反饋提高穩(wěn)定性；其次，單片機接口較少，只能滿足受控電器較少的情況，建議可以改用ARM芯片來設(shè)計；最后，如果要用于實際中，需要用PCB印刷電路板，更好地保證不會出現(xiàn)虛焊或電路不穩(wěn)定等問題。
參考文獻：
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校園能源管控范文第5篇
【關(guān)鍵詞】計算機；物聯(lián)網(wǎng)；應(yīng)用
1計算機物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概念以及關(guān)鍵技術(shù)分析
計算機物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的延伸，指的是通過一定的通信協(xié)議，將特定設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)中，通過數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)設(shè)備智能化的控制管理。從物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概念可以看出，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要依托于三大技術(shù)的發(fā)展，第一，傳感器技術(shù)的發(fā)展；第二，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展；第三，嵌入式設(shè)備（主要是指操作系統(tǒng)方面）的發(fā)展。傳感器可以將物理設(shè)備的運行狀態(tài)以電子脈沖信號的形式通過各類通信協(xié)議（IP協(xié)議簇、紅外傳輸協(xié)議等）傳輸給嵌入式操作系統(tǒng)（或單片機類型的處理器），進而對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進行識別，判斷出物理設(shè)備的運行狀態(tài)，并以此做出適當(dāng)調(diào)整，實現(xiàn)智能控制的目的。當(dāng)下流行的智能手環(huán)設(shè)備就是一個典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，無人飛機、無人汽車以及智能家居設(shè)備都是未來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的縮影，總之，隨之信息技術(shù)和傳感技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)將煥發(fā)出更加蓬勃的生機。需要提及的是，目前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展受到網(wǎng)絡(luò)方面以及傳感器等方面的制約。在網(wǎng)絡(luò)方面，要實現(xiàn)萬物聯(lián)網(wǎng)，主流的IPV4協(xié)議受到地址空間的限制，顯然已經(jīng)不能很好的滿足容量需求，另外當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速度以及數(shù)據(jù)容量都有待提升，同時網(wǎng)絡(luò)安全問題也是亟待解決的重大隱患；在傳感器方面，提升傳感器種類、豐富程度以及將其小型化、微型化處理都是未來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需要面臨的挑戰(zhàn)。
2物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用分析
2.1工業(yè)方面的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)方面的應(yīng)用，更多的是指在工業(yè)控制方面的應(yīng)用。工業(yè)生產(chǎn)往往需要具備一定的工業(yè)環(huán)境，如高溫、高壓、酸堿度、溫濕度以及必要的機械震動等環(huán)境，傳統(tǒng)的人工檢測控制工作耗時耗力，還容易引起較大誤差性，給工業(yè)生產(chǎn)帶來諸多的不便。一旦引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，信息處理系統(tǒng)通過終端傳感器獲得的實時數(shù)據(jù)，能夠?qū)ιa(chǎn)過程進行實時控制，同時為了避免傳感器的損壞引起的誤差，可以采取多傳感器并發(fā)處理技術(shù)，以保障獲取數(shù)據(jù)的準確度。除此之外，生產(chǎn)企業(yè)可以對傳感器采集的數(shù)據(jù)進行匯總、分析，進而獲得更為精確的第一手數(shù)據(jù)，并以此為依據(jù)進行生產(chǎn)過程的調(diào)整。可見，融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的工業(yè)成產(chǎn)能夠獲得更為有效的生產(chǎn)控制，同時也為自動化生產(chǎn)奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
2.2農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用
農(nóng)業(yè)涉及農(nóng)業(yè)資源的管理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理、農(nóng)產(chǎn)品以及農(nóng)業(yè)設(shè)備等諸多內(nèi)容的管控。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)更多的依賴農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理者的農(nóng)耕經(jīng)驗，科技在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用更多的表現(xiàn)為一些費時費力的工作，如播種、施肥、收割等工作。要對農(nóng)業(yè)方面進行精細化的管控，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就顯得格外的重要，通過豐富的傳感器數(shù)據(jù)能夠科學(xué)的反映出農(nóng)用土地土壤酸堿度、水質(zhì)、氣象等方面的準確數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的指導(dǎo)往往比農(nóng)耕經(jīng)驗更為科學(xué)有效；另一方面，隨著食品安全問題的日益突出，運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崟r的對農(nóng)產(chǎn)品加工儲藏、運輸、供應(yīng)等情況進行有效追蹤，以快速、透明的信息處理過程進行農(nóng)業(yè)管理是未來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用。
2.3醫(yī)療衛(wèi)生方面的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展也為醫(yī)療衛(wèi)生方面提供更加豐富的應(yīng)用。一方面，能夠?qū)λ幤飞a(chǎn)過程進行實時監(jiān)控，從科研實驗、到藥物制備到最后的流通銷售環(huán)境能夠進行有效的追蹤管理，保障藥用產(chǎn)品的有效管控；另一方面，利用一些微型的傳感器設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對人體健康狀況的實時監(jiān)控，這對于醫(yī)療方面有著重要的作用，同時通過實時數(shù)據(jù)的傳輸也會使得遠程治療更為有效；除此之外，物聯(lián)網(wǎng)對于醫(yī)療器械的管控、血液信息管理等諸多醫(yī)療衛(wèi)生都有著巨大的幫助。可見，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)F(xiàn)代技術(shù)更好融入醫(yī)學(xué)衛(wèi)生工作，使其更好的造福于人類。
2.4電力方面的應(yīng)用
相當(dāng)于傳統(tǒng)電網(wǎng)技術(shù)，由傳感器、通信、控制系統(tǒng)構(gòu)建起來的構(gòu)建起來的智能物聯(lián)電網(wǎng)，可以方便的獲取電網(wǎng)中各基礎(chǔ)節(jié)點以及電力設(shè)備的運行狀態(tài)，使得電力調(diào)配、業(yè)務(wù)信息、流量信息數(shù)據(jù)匯總和管控得到高度統(tǒng)一，電力系統(tǒng)中資源能夠得到統(tǒng)籌性規(guī)劃，實現(xiàn)電力應(yīng)用的經(jīng)濟效益與能源效益達到最大化的發(fā)揮。因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對于提升我國電網(wǎng)發(fā)展也有著重要的意義。
2.5日常生活方面的應(yīng)用
在人們的日常生活方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也顯示出了巨大的潛力。首先，隨著智能家具的逐漸普及，運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠使得將各種生活子系統(tǒng)進行有效的整合，人們僅需要簡單的操作便可實現(xiàn)家居生活的統(tǒng)籌性管理；其次，隨著人們生活水平的提升，類似于智能手表、智能手環(huán)類的產(chǎn)品會越來越豐富，人們能夠通過簡單的物聯(lián)設(shè)備獲取自身以及所生活環(huán)境的各類可感數(shù)據(jù)，以此來獲得更為舒適、健康、安全的生活體驗。另外，在日常家居安全方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也會發(fā)揮重要的作用，家居環(huán)境自動監(jiān)控、報警、自然災(zāi)害檢測、預(yù)防也必然有重要的進步。總之，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居方面也有著廣泛的應(yīng)用。
2.6其他方面的應(yīng)用
當(dāng)然，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用遠遠不止上述內(nèi)容，在交通、安防、建設(shè)、水利、國防等人類生產(chǎn)生活的方方面面都滲透有著物聯(lián)網(wǎng)的影子，世界上許多國家甚至已將物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展上升為國家發(fā)展戰(zhàn)略，一些著名信息技術(shù)公司如IBM的智慧地球發(fā)展戰(zhàn)略也相繼被提出，可見物聯(lián)網(wǎng)的重要性。總之，運用先進的信息技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)構(gòu)建起來的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，再融合日趨成熟的云計算、大數(shù)據(jù)處理等先進技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必將引領(lǐng)未來科技潮流，將人類的生活生產(chǎn)方式推向新的高度。
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