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技术白皮书 No.22|智慧校园能源管理平台

技术白皮书 No.22|智慧校园能源管理平台

校园能源计量、监测、管控与节能一体化平台

 
技术白皮书 · No.22

智慧校园能源管理平台      智慧校园能源管理平台 · Technical Whitepaper No.22

校园能源计量、监测、管控与节能一体化平台。本页共 13 节,整理平台定位、总体架构、核心功能、子功能模块、关键技术、配套硬件、典型场景、部署实施、效益分析与服务体系,供高校后勤与节能管理部门选型及技术方案编制参考。

  • 电表精度 ≤±0.5% 国家一级计量
  • 采集 15 分钟/次 自动实时上传
  • 准确率 ≥99.9% 数据可追溯
  • 响应 2h / 24h 同城 / 异地
口径说明本页技术参数、标准编号与适用场景,依据现行国家标准、行业标准及产品规格书整理;具体项目的选型配置、技术要求与验收口径,以双方确认的技术协议及合同为准。标准编号随标准更新而调整,引用前请核对现行版本。
摘要

智慧校园能源管理平台是面向高校、中小学及职业院校打造的能源计量、监测、管控与节能一体化平台。平台以物联网、大数据与人工智能技术为核心,构建覆盖电、水、燃气、热力全品类的分类、分项、分户精准计量体系,打通计量、监测、分析、管控、节能全链条,解决校园系统兼容性差、采集颗粒度粗、运维不到位、节能责任难落实、高耗能环节失控、改造资金技术不足六大痛点。

平台采用计量控制、集中采集、物联管理、智能控制、管理决策五层架构,配合校园私有云与公有云混合部署,兼容多厂家设备与校内现有 OA、教务、公寓管理、科研设备系统。依托自主研发的智能电表、智能水表、采集器、集中器与各类控制终端,平台实现能耗实时监测、AI 智能预警、多维度能耗分析与审计、能源定额管理、预付费管理与空调照明智能调控,并面向师生提供个人能耗查询、报修与节能科普等交互能力。

围绕精准计量、智能管控、节能降耗、管理提效四大目标,平台建设分短期、中期、长期三阶段推进。中期推动校园能耗较改造前下降 8% 至 10%、节水率 5% 以上;长期推动能耗下降 15% 以上,全面达到国家绿色校园建设相关标准,形成可复制、可推广的校园能源管理模式。

关键信息速览
平台定位校园能源计量、监测、管控与节能一体化平台
系统架构计量控制 / 集中采集 / 物联管理 / 智能控制 / 管理决策 五层 + 混合云
计量精度智能电表 ≤±0.5%(国家一级标准)
采集频率15 分钟/次,支持自动、人工、批量导入
数据准确率≥99.9%
能源覆盖电、水、燃气、热力全品类
计量维度分类、分项、分户
通讯方式4G(Cat.1)/ NB-IoT / LoRa / RS485 / M-BUS
部署方式校园私有云 + 公有云(腾讯云)混合
安全机制AES-128 / WPA2-PSK 加密,密钥分散管理
服务响应同城 2 小时 / 异地 24 小时
兼容对接OA / 教务 / 公寓管理 / 科研设备系统

1平台概述与定位

智慧校园能源管理平台是深圳合众致达科技有限公司面向校园能源管理细分赛道打造的一体化平台,聚焦高校、中小学及职业院校在教学、科研、生活一体化场景下的能源计量、监测、管控与节能需求。平台以物联网、互联网与 AI 大数据三项核心技术为支撑,将分散的电、水、燃气、热力计量与控制系统统一接入,构建从底层感知到上层决策的完整数据链路。

平台定位为校园能源管理的统一底座:向下兼容多厂家计量与控制设备,向上为后勤、节能管理、院系及师生提供差异化应用端口,横向打通校内 OA、教务、公寓管理、科研设备等系统,消除信息孤岛。平台既是能耗数据的归集中心,也是节能策略的制定与执行中心,支撑校园从数字化向智慧化转型。

平台核心价值:以精准计量为基础,以智能管控为手段,以节能降耗为目标,以管理提效为结果,形成可量化、可审计、可考核的校园能源管理闭环。      计量精准化、管控智能化、服务一体化、管理精细化,是平台区别于单点计量硬件与通用集成方案的关键。

2建设背景与校园用能痛点

2.1 政策导向

国家高度重视节能减排与绿色校园建设,先后出台多项政策文件,明确校园能源管理的方向与要求。平台严格响应《绿色校园建设行动实施方案(2024-2026年)》《高校节能降碳专项行动通知》(发改环资〔2025〕287号)等核心文件精神,推动校园能源管理从传统粗放式管控向信息化、智能化、精细化转型,助力教育领域碳达峰目标实现。

2.2 校园用能六大痛点

信息孤岛

计量、预付费、空调控制等子系统各自独立,数据标准不一,无法互通共享,缺乏全局能耗视图。

采集颗粒度粗

仅能统计建筑总能耗,无分项、分户与重点设备精准计量,浪费点难定位,节能优化无从下手。

运维响应滞后

缺乏专业运维团队,设备故障频发、采集异常,系统稳定性差,管控效能难以发挥。

责任落实困难

节能责任未到人,缺乏科学考核机制,全员节能积极性低,浪费现象难以根除。

高耗环节失控

实验室待机、空调空转、违规电器与宿舍长明灯等问题突出,是节能管理的重点难点。

资金技术短板

办学经费受限难升级,缺乏专业技术支撑,难以达标绿色校园,节能改造举步维艰。

3总体目标与建设原则

3.1 三阶段建设目标

短期1 至 6 个月核心区域计量升级与基础平台搭建
  • 完成教学楼、实验室、学生宿舍计量设备升级,实现分类、分项、分户精准计量
  • 能耗数据实时采集、监测、统计,数据准确率不低于 99.9%
  • 打通与校园现有预付费、配电系统对接,实现能耗异常初步预警
中期6 至 12 个月功能优化与高耗能环节精准管控
  • 新增 AI 智能调控、大数据分析、定额管理、能耗审计等核心模块
  • 完善实验室、中央空调等高耗能环节管控体系,建立常态化运维机制
  • 推动校园能耗较改造前下降 8% 至 10%,节水率达到 5% 以上
长期1 至 3 年智慧能源管理体系全面建成
  • 建成计量精准、管控智能、分析科学、服务完善、教育融合的体系
  • 推动校园能耗较改造前下降 15% 以上,全面达到国家绿色校园建设标准
  • 形成可复制、可推广的校园能源管理模式,打造绿色校园示范标杆

3.2 六项建设原则

开放性采用主流技术标准,模块化结构,不依赖单一厂商,便于升级扩展与维护。
专业性贴合校园能源管理业务,符合绿色校园、节能监管评估相关标准。
易用性单点登录,界面简洁,适配管理层、后勤、师生等不同类型用户。
安全性密钥分散管理、数据加密存储、多重备份,设备通信采用 AES-128、WPA2-PSK 加密。
先进性融合 AI 智能分析、大数据挖掘等前沿技术,具备示范与推广价值。
通用性与校园原有系统、计量设备双向同步,保护既有投资,适配各类校园规模。

4系统总体架构

系统采用分层架构设计,自上而下分为管理决策应用层、智能控制应用层、物联设备管理层、集中采集设备层、计量控制设备层五个层级,各层协同联动、无缝衔接,实现校园能源全流程、全场景精准管控。校园网未覆盖区域通过无线桥接或光纤专线延伸,采用校园私有云与公有云混合部署,兼顾数据安全与运行效率。

L5管理决策应用层面向校园管理层与节能管理部门
  • 能源动态监控、能耗数据分析、能耗信息发布、辅助能源审计、节能效果跟踪、节能考核管理
  • 生成多维度能耗统计报表与可视化图表,支撑科学决策
L4智能控制应用层面向各能源管理部门及用能单位、个人
  • 空调智能管理、路灯智能管理、智慧教室能源管理、供水管线漏损监控、预付费管理等专业系统
  • 实现各用能环节精准管控,优化用能流程,减少能源浪费
L3物联设备管理层监测、控制、管理一体化的核心基础
  • 向上提供统一的能源数据、设备控制 API 与消息推送接口
  • 对下提供标准通信规约检测、设备物联状态监控、能源数据实时计算、故障诊断
L2集中采集设备层物联网组网与协议转换
  • 由集中器、协议转换器等构成
  • 完成计量控制设备的物联网组网与传输路径中的协议转换,保障数据高效精准上传
L1计量控制设备层系统的基础感知层
  • 由智能电表、智能水表、控制器、智能监测终端等构成
  • 完成各类能源精准计量与用能设备智能控制,实时采集能耗与运行状态数据
部署方式  建议采用校园私有云 + 公有云(腾讯云)混合部署模式。校内应用系统经校园网高速互联,数据安全稳定;未覆盖区域通过无线桥接或光纤专线延伸;公有云负责大数据挖掘与多图表展示,支撑跨校区决策分析。混合部署兼顾数据隐私安全与云端计算资源的弹性扩展。

5核心功能模块

5.1 数据采集与实时监测

实现电、水、燃气、热力等各类能源数据实时采集、存储与展示,支持数据可视化呈现。数据采集提供三种方式:自动采集(每 15 分钟一次,调用物联平台 API 订阅实时数据)、人工采集(移动端录入并做有效性检查)、批量导入(Excel、XML 等标准格式)。监测覆盖计量装置、配电室、空调系统、公共照明、水路管网、实验室用能及预付费系统接口。

5.2 智能监测预警

通过 AI 智能算法精准识别能耗异常、设备故障与管网泄漏,支持短信、邮件、平台推送等多渠道及时预警,明确预警位置、类型与处置建议,联动运维团队快速响应,最大限度减少能源浪费与设备损坏损失。

5.3 大数据分析与能耗审计

搭建多维度能耗分析模型,支持趋势分析、区域对比、高耗能设备分析、节能效果分析,定期生成能耗分析报告。支持按建筑、按行政单位进行能耗审计,审计指标涵盖人均与单位面积两类,系统自动生成符合国标的审计报告,支撑绿色校园验收与绩效考核。

5.4 能源定额管理

支持按楼栋、按行政单位、按表计设置用能定额,通过定额管理促进节能。提供定额状态直观展示、所有建筑用量与定额比率总览、按能耗定额使用百分比与金额等维度的定额排名,超额自动预警,支持阶梯计费等经济杠杆手段。

5.5 预付费管理

平台采用先充后用模式,搭建微信、支付宝、校园一卡通等多渠道充值入口,支持余额预警、欠费自动关断、缴费记录查询与充值明细导出。先充后用、余额不足自动关断的机制,使校园在水电收费环节不产生新增欠费,电费回收率可达 100%,同时优化师生用能体验,避免因欠费导致的用能不便。

5.6 智能调控

实现教学楼、实验室、宿舍、图书馆等区域空调、照明设备的自动启停与智能调控。根据季节、教学安排、人员密度动态调整运行参数:上课时段自动开启、下课自动关闭闲置区域;夏冬季按室内温度自动调节空调,兼顾节能与舒适度。

5.7 师生交互与绿色教育

面向师生提供个人能耗查询、节能知识科普、节能建议反馈与线上报修功能,支持节能活动推广与积分兑换。对接校园教育体系,提供节能教学素材与案例库,推动绿色用能理念融入通识课程与思政教育,形成全员节能氛围。

6能管子功能模块

平台面向校园不同场景提供软件与硬件集成的垂直解决方案,深入解决每个场景的用能需求。

子学生公寓水电收费管理
分项计量、多路控制;支持售电终端、微信、校园一卡通圈存远程充值;分时段功率限制;恶性负载(阻性直热电器)识别断电;欠费断电方案可配置;定时开关电;补助电管理;报修经微信公众号、小程序推送至运维端。
子热水管理
采用蓝牙 NB-IoT 阀控水表,用户以手机蓝牙连接表计,开阀出水、用毕抄读结算,无需专用卡片与固定充值点;适配宿舍与公共浴室集中热水场景,减少热水浪费。
子空调智能管理
覆盖教室、办公室、学生公寓。教室办公室按课程表与作息定时开关;公寓支持预付费、电量计量、温度与时段管理。支持空调能耗分时段计量、安全使用监测、远程控制与节能策略管理。
子电气火灾智能管理
由配电监控与电气火灾监测组成,监控剩余电流、异常温升、电弧故障、过电流、过电压等隐患,提供遥测、遥信、遥控、遥调、遥视能力,预警电气火灾风险。
子校园路灯智控
以电力线载波、NB-IoT 等通讯为核心,由监控主站、集中器、单灯控制器构成,实现路灯远程监测、智能调光与分项能耗分析,免布线、易施工、低能耗。
子上级领导视窗
为上级教育主管单位提供管理领导视窗,支持数据统计分析,为区域节能监管与决策提供依据。

7关键技术能力

高精度计量自主研发智能电表、水表误差≤±0.5%,优于行业常规标准,符合智能电能表、智能水表国家标准。
多模物联通讯以 4G(Cat.1)为主流方案,兼容 NB-IoT、LoRa、RS485、M-BUS,适配校园不同区域网络覆盖与既有设备。
数据安全密钥分散管理、数据加密存储、多重备份;设备通信层采用 AES-128 与 WPA2-PSK 加密,保障系统与数据安全。
开放兼容提供标准 API 与消息推送接口,对接 OA、教务、公寓管理、科研设备系统,兼容多厂家计量与控制设备,保护既有投资。
AI 智能分析能耗异常智能识别、用能规律挖掘、节能诊断与预测,支撑从被动处置向主动预警转变。
可视化呈现能耗总览、GIS 管网监测、3D 导览与多维报表,能耗数据可追溯、可公示、可导出。

8配套智能硬件

平台配套硬件由公司自主研发,覆盖计量、采集、控制全环节,可灵活配置适配校园不同用能场景,并支持与既有设备兼容对接。

类别主要产品核心能力
智能电表单相智能电表(含网关功能)、三相智能电表、三相电力监测仪、单相导轨式电能表远程抄表、负荷监测、异常报警、预付费控制,精度≤±0.5%
智能水表大口径有线光电直读水表(DN50 至 DN300)、NB-IoT 物联网大口径与小口径水表、NB-IoT 摄像水表采集仪防滴漏、防篡改,远程采集、水量异常预警、预付费管理
采集传输数据集中器、协议转换器4G(Cat.1)/ NB-IoT / LoRa 上行,RS485 / M-BUS 下行,稳定组网
控制终端分体空调控制器、中央空调控制器、照明控制器、管网监测终端用能设备自动启停、运行参数调控、状态实时监测与故障预警
服务终端自助缴费终端现场充值、余额查询,分担线上充值压力

9典型应用场景

教学楼与图书馆

按课程表与作息定时开关空调照明,无人区域自动关闭,杜绝长明灯与空调空转。

实验室与科研设备

精密仪器与大型设备专项计量、分时管控、用能定额管理,科研用能单独统计审计,保障设备安全。

学生宿舍

分户计量、预付费管理、恶性负载识别、夜间用电管控与补助电,规范用能行为,消除安全隐患。

食堂与浴室

燃气、热力、用水分项计量,热水扫码按需计费,减少资源浪费。

供水管网

GIS 管网监测与水平衡测算,实时定位跑冒滴漏与爆管区段,及时告警维修。

校园路灯

单灯智能调控与能耗分项分析,免布线改造,降低电费与管理成本。

10实施路径与部署

10.1 标准化项目流程

售前服务咨询解答、现场勘测、工程方案出具、预算与项目实施确认,贴合校园实际需求。
施工服务施工计划排期、设备准时配送、监理全程跟进、交付验收、交付培训与定期巡检。
售后服务售后申请、现场排查、消息通知、自动回访,形成闭环。

10.2 部署架构

平台采用校园私有云 + 公有云(腾讯云)混合部署。基础数据中心与物联支撑平台部署于校园侧,保障数据本地可控;公有云承担大数据挖掘、多图表展示与跨校区决策分析,弹性扩展算力。系统网络架构层通过校园网互联,未覆盖区域以无线桥接或光纤专线延伸,满足 7×24 小时用能管理需求。

11效益分析

11.1 定性产出

管理效率提升

能源管理数字化、精细化、自动化,大幅减少人工抄表与核算工作量。

运维模式变革

从被动报修转向主动预警、智能派单,显著提升响应速度。

服务质量改善

线上充值、查询、报修优化师生体验,提升满意度。

节能文化培育

能耗公示与节能活动引导绿色用能理念,形成全员节能氛围。

11.2 定量目标

8% 至 10%
中期能耗下降
15% 以上
长期能耗下降
5% 以上
中期节水率
100%
预付费电费回收率

上述能耗下降与节水目标对应绿色校园建设行动方案的阶段要求,具体项目因校园规模、既有设备与改造范围不同会有差异,以双方确认的技术协议及合同为准。合同能源管理(EMC)模式可帮助资金紧张的校园实现零投入节能降碳。

12服务保障体系

设计实施运维一体化提供从咨询、方案、施工到运维、升级的一站式服务,前期免费现场勘查与需求分析。
线上线下协同400 热线、企业微信、在线客服多渠道响应,响应时间不超过 1 小时。
线下服务团队同城 2 小时、异地 24 小时现场响应,提供技术支持、故障处置与设备维修。
硬件维修体系设备校准、故障维修、损坏更换、备件供应,质保期内不向用户收取运输费用。
专项培训平台操作、设备维护、能耗分析、节能管理培训,提升校园自主管理能力。
监督与回访建立售后监督与项目回访机制,定期巡检、持续优化方案与服务。

13常见问题解答(FAQ)

Q1:平台适合哪些类型的学校?

适用于高校、中小学、职业院校等各类校园,支持不同规模与用能特点的差异化配置,可覆盖教学楼、实验室、宿舍、食堂、图书馆、体育馆等场景。

Q2:校园原有计量设备是否需要全部更换?

不需要全部更换。平台兼容多厂家设备与既有系统,支持 RS485、M-BUS 等接口经集中器接入;仅老旧、精度不足或无法通信的设备建议更换为智能表,最大限度保护既有投资。

Q3:平台支持哪些通讯方式?

以 4G(Cat.1)为主流方案,兼容 NB-IoT、LoRa、RS485、M-BUS。4G(Cat.1)覆盖广、稳定性高、运维成本低,是当前校园场景的推荐配置;NB-IoT 适用于分散表计的低频数据采集。

Q4:预付费如何避免欠费与纠纷?

采用先充后用模式,余额不足自动关断,校园在水电收费环节不产生新增欠费,电费回收率可达 100%。系统提供余额预警、充值明细导出与用量定额设置,透明计费、减少师生纠纷。

Q5:数据安全如何保障?

系统层采用密钥分散管理、数据加密存储与多重备份;设备通信层采用 AES-128 与 WPA2-PSK 加密。混合部署下,敏感数据留存校园私有云,公有云仅承担算力与展示。

Q6:能否对接校内现有系统?

可以。平台提供标准 API 与消息推送接口,可对接 OA、教务、学生公寓管理、科研设备管理等系统,实现多系统数据互通与协同管控。

Q7:实施周期大概多长?

短期目标(1 至 6 个月)完成核心区域计量升级与基础平台搭建;中期(6 至 12 个月)完善功能与高耗能环节管控。具体工期随校园规模与改造范围确定,施工安排避开教学与考试关键时段。

Q8:改造资金不足怎么办?

可提供合同能源管理(EMC)等模式,由公司承担节能改造的资金、技术与运维成本,通过节能效益分享帮助校园实现零投入节能降碳。

方案咨询与报价

平台按校园规模与场景需求配置软硬一体交付。获取选型清单与项目报价单,请联系 0755-86570056 或访问 www.szhzzd.cn。

◎关于合众致达

深圳合众致达科技有限公司成立于 2015 年,创始核心团队深耕能源计费领域近 20 年。公司是国家高新技术企业、深圳市专精特新中小企业,在惠州仲恺自建生产基地 5000 余平方米,团队近百人。

公司提供智能水电表、采集器、集中器及智慧能源管理云平台一体化解决方案,产品覆盖电网、水务、园区、公寓、校园、医院等场景,支持从计量终端到平台侧的对账与分摊需求。智慧校园能源管理平台基于公司 AI 大数据物联平台构建,从场景需求定义到研发设计、物料管控、加工制造、品质控制、运维服务系统打磨,是校园能源管理的专项解决方案。

  • 成立于 2015 年
  • 国家高新技术企业
  • 深圳市专精特新中小企业
  • 惠州自建生产基地 5000 余平方米
  • 团队近百人
  • 累计服务项目 5000 余个
  • 接入设备超 200 万台
  • 近 100 项知识产权

◎技术对接与选型支持

如需按项目核对型号选型、标准符合性清单或通信组网建议,可将计量点位数量、表计类型与用电业态整理后提供给技术团队,由我方出具对应的配置建议。

技术咨询 / 项目对接
0755-86570056
官方网址
www.szhzzd.cn
售后响应
7×24 小时
资料来源与说明
  1. 本页产品参数依据产品规格书与内部技术资料整理,标准编号依据现行国家标准、行业标准文本。
  2. 文中节能率为对应阶段目标与场景测算结果,随校园规模、既有设备与改造范围不同会有差异,仅供方案参考,不作为统一承诺指标。
  3. 本页为产品技术说明文件,不构成独立合同或承诺;具体技术配置、交付范围与验收标准以双方签订的技术协议及合同为准。
  4. 标准编号随标准修订而变化,正式引用前请核对现行有效版本。

技术白皮书 No.22 | 版本 V2.0 | 更新日期:2026 年 9 月

引用与版本

深圳合众致达科技有限公司. 技术白皮书 No.22:智慧校园能源管理平台(校园能源计量、监测、管控与节能一体化平台)[Z]. V2.0. 2026-09.

系列:合众致达技术白皮书 | 本页编号 No.22 | 原文地址:www.szhzzd.cn(技术白皮书系列栏目页)
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