物联网技术，创造低碳节能舒适生活
公共机构办公室设备智慧节能管理系统
项目建议书
目录
目录 (2)
1. 项目概述 (1)
2. 系统组成 (2)
2.1. 总体设计 (2)
2.2. 办公室末端电能智慧控制系统 (4)
2.3. 办公室无线智慧环境监测系统 (4)
2.4. 办公室无线智慧照明控制系统 (5)
2.5. 办公室物联网智慧节能管理平台 (5)
3. 系统详细设计 (6)
3.1. 办公室末端电能智慧控制系统 (6)
3.1.1. 无线智能插座 (7)
3.1.2. 无线网关/无线中继 (7)
3.1.3. 嵌入式Server (7)
3.1.4. Smartoffice 管理软件 (8)
3.2. 办公室无线智慧环境监测系统 (10)
3.2.1. 无线智慧环境监测系统 (11)
3.3. 办公室无线智慧照明控制系统 (12)
3.3.1. 无线传感器 (13)
3.3.2. 无线灯光控制器 (13)
3.3.3. 无线网关/中继 (13)
3.3.4. 无线智慧照明控制系统 (14)
3.4. 办公室物联网智慧节能管理平台 (15)
3.4.1. 设备智能控制 (16)
3.4.2. 能耗统计与分析 (16)
3.4.3. 能耗异常报警 (17)
1.项目概述
根据统计，全国公共机构约190.44万个，能源消耗总量为1.92亿吨标准煤，约占全社会能源消耗总量的6.19%，公共机构能源利用率低，浪费严重造成的能源消耗也是环境污染的一大源头。为了推动公共机构节能工作，提高公共机构能源利用率，国家要求全国各地公共机构深入贯彻《公共结构节能条例》，加快建设资源节约型、环境友好型社会。
物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。发展物联网为我国的产业化结构调整提供了机遇。改革开放以来，我国大多城市都是以高耗能高污染的粗放型发展模式以保证经济增长，但随着环境的逐渐恶化，资源的逐渐匮乏，亟需新能源产业或者新的高科技产业集群来支撑下一轮的发展，物联网产业正好提供了这个契机，使整个市场的注意力转移到虚拟网络对经济增长的拉动作用上来。对物联网投资的战略不仅能够保经济增长，而且能够在新经济增长模式上获得先机。
公共机构使用物联网技术节能作为节能减排的一个崭新的智慧方式，在全社会节能工作中具有先导和示范作用。同时作为一种宣传方式，推广节能减排知识和推动物联网产业的发展。公共机构不仅大大提高形象尽到责任义务，贯彻落实上面的科学发展观政策指示，还让节能充满智慧，以人为本，创造一个低碳绿色舒适的生活。
2.系统组成
2.1.总体设计
公共机构办公室智慧节能管理系统，充分利用了无线传感器网络技术，采集办公室电器设备和照明设备的用电信息（开关状态、实时电流、电压和功率、电量等）和办公室的环境参数（光照、CO2浓度、人体、温湿度等）采用无线传感网络技术传输到云管理平台。节能部门管理者通过本地web、远程手机APP 等监测各个办公室电器设备的用电情况，同时可远程控制办公室电器设备，对于不合理、不合法用电和习惯性浪费电的设备进行精准管理。
此系统对办公室电器设备进行分项分时的计量，管理者通过网页、手机APP、平板电脑可以查询到办公室每台电器设备每时/每天/每月/每年的用电量和在线时间，对超时使用的设备进行警报，并提醒其使用者减少浪费。通过分项分时的计量和统计，为用电管理者提供确切的节能数据，为办公室用电节能工作提供有效的策略。
此系统具有智慧功能，通过自动学习人们的使用电器设备习惯，自动生成节能的用电策略，实现自动断电零待机消耗。同时，可根据办公室的环境参数智慧联动控制办公室设备，比如晚上人在灯亮、空调开，人走灯灭，关空调，CO2浓度超标自动启动新风或空调设备等，为办公室创造一个低碳、节能、舒适的环境。
办公室智慧节能管理系统
该系统的特征：
?传感器自主获能，无需供电：自然光作为工作能量，免电源，免维护，与生俱来的绿色节能；
?无线传输，灵活布设：不破墙，不布线，即装即用，并且能在使用中进行随时调整；
?抗干扰，高稳定：采用基于14年的军用无线传输协议转化形成的Hormiga协议，超低功耗自组网、多频段、高稳定、抗干扰；
?实时监测，远程控制：通过手机APP或者远程web进行用电实时监督，对不合理、不合法的用电设备通过远程控制给以精准管理；
?分项计量，分时计量：自动对办公室电器设备进行分项和分时计量，生成数据报表，为节能管理者决策提供确切的依据。
?生成策略，智慧节能：通过学习和记忆人们的使用电器设备习惯，生成省电节能智慧策略，最大程度上控制人们无意识的浪费电。
?零待机消耗：通过定时功能，对长时间不使用设备断电，减少待机功率的消耗。
该系统包括：办公室末端电能智慧控制系统、办公室无线智慧环境监测系统、办公室无线智慧照明控制系统、办公室物联网节能智慧管理平台。
2.2.办公室末端电能智慧控制系统
办公室末端电能智慧控制系统，是通过安装无线智慧插座来控制与之连接的电气设备的工作状态，并通过显示连接到智能插座上的设备功耗，进行能耗分析；通过配置智能插座使用策略，自动管理相应设备，实现定时开关、远程控制、待机断电，实现“点滴节能、积少成多”的低碳环保理念，减低办公的能源消耗和节约办公成本，同时也可以电器设备的使用寿命。
2.3.办公室无线智慧环境监测系统
办公室无线智慧环境监测系统是指通过安装各类无线环境传感器，实时采集
（温度、湿度、气压、二氧化碳浓度、光照度、人体等）环境信息，从而调整和改善环境，保护健康、提高效率。更可实现环境因素与设备（如空调、窗帘、报警、灯光等）的联动控制，智慧地创造一个低碳、舒适、宜办公的环境，同时也控制能源合理地消耗，减少办公习惯性浪费。
2.4.办公室无线智慧照明控制系统
办公室无线智慧照明系统是指办公室使用节能灯，利用无线传感网络技术，完成对照明设备的智慧控制，达到安全、舒适、节能、高效的效果。通过布设各类环境变送器，实时感知环境参数、亮度、人员存在情况，对灯具的亮度进行自适应控制，并可按预设的情景或场景自动切换。同时支持自动控制和联网在线控制两种模式。
2.5.办公室物联网智慧节能管理平台
办公室物联网智慧节能管理平台面向不同用户，提供不同功能。办公室一般人员用户可以通过该平台，对所在办公室的电器设备信息进行在线查询、对其每天、每月、每年的耗能情况查询，通过系统能耗分析认识到自身浪费电（无意识浪费）的行为并加以纠正，同时通过该平台对所在办公室的电器（空调和新风）和照明灯光进行控制，创造一个舒适、宜办公的环境；节能管理者可以通过该平台，获取所有办公室电器设备和照明状态的实时数据与历史数据、能耗统计和设备超时使用报表等，规范办公室用电节能行为，通过能耗分析，为办公室节能决
策提供最有利的策略方案，同时依据此数据向有关上级节能部门上报，争取成为节能评估优秀示范单位。
3.系统详细设计
3.1.办公室末端电能智慧控制系统
办公室末端电能智慧控制系统由无线智能插座、无线网关/无线中继器、嵌入式sever、Smartoffice系统等部分组成，如下图。
办公室末端电能智慧控制系统
●前端设备为无线组网，无需布线，便于施工，不影响办公；
●办公室设备扩展性强，今后可以按照需要随时增加控制设备；
●具有加班按钮，人性化；
●性价比高，投入少就能实现远程集中监测控制和管理功能；
系统提供多种信息统计工具和远程网络化接口，便于多极化管理，甚至远程
手机办公室管理个性化管理预留接口。
3.1.1.无线智能插座
无线智能插座功能：
1、无线实时传输数据；
2、可网络远程访问管理；
3、丰富的开关策略控制；
4、数据可随时查询统计；
5、报表可打印输出阅览
无线智能插座 无线智能排插
3.1.2.无线网关/无线中继
3.1.3.嵌入式Server
3.1.
4.Smartoffice 管理软件
●状态监测：实时掌握各类电器设备的运行状况和开关状态。
●能耗监控：实时监控各类电器、房间、办公室、楼群的电能使用情况。
●统计分析：根据设备状态和能耗，对用电浪费设备和高能耗设备进行统计分
析。
●报表查询：完成能耗数据的各种统计、报表和查询功能。
●节能策略：系统会智能学习人们电器使用习惯，并生成节能策略。
待机自动断电和定时开关机
●待机断电：实现电器设备的待机智能断电、并能根据使用习惯自动学习断电
负载。
●远程控制：通过电脑/pad/智能手机可远程控制设备的电源开关。
●异常报警：对公电私用，有电浪费、超负荷用电等情况进行报警。
3.2.办公室无线智慧环境监测系统
办公室无线智慧环境监测系统由无线环境传感器（温湿度、光照度、CO2浓度、人体等）、无线网关/无线中继器、嵌入式server、无线智慧环境监测系统等部分组成，如下图。
●采用军用无线传输协议转化的Hormiga协议超低功耗自组网、多频段、高
稳定、抗干扰。
●产品采用无线无源技术，低碳节能，无需布线，灵活布设。
●实时监测：通过无线传感器实时采集各类环境信息。
●分组监控：按区域、分类、自定义监控环境、分组对比。
●预警/报警：按设定阀值自动进行超标报警，跟根据历史记录走势分析进行
报警。
●统计分析：对历史环境记录进行统计。分析、对比。
●联动控制：设置无线传感器与智能控制器关联，或者通过管理平台控制传感
器和设备的联动，如温湿度超过/低于设定的阀值就启动风机、空调、除湿设备等。
●远程控制：通过电脑、pad、智能手机等终端设备远程查询数据和控制设备。
3.2.1.无线智慧环境监测系统
3.3.办公室无线智慧照明控制系统
办公室无线智慧照明控制系统利用无线传感技术，完成对照明设备的智能化控制，达到安全、舒适、节能、高效的效果。通过布设各类环境传感器，实时感知环境参数、亮度和人员存在情况，对灯具的亮度进行自适应控制，并可按预设的情景或场景自动切换。
本系统由无线传感器、无线灯光控制器、无线网关、嵌入式server和智慧照明控制系统组成，系统规模可任意缩放，如下图。
无线智慧照明控制系统框架
3.3.1.无线传感器
无线光照传感器
无线人体传感器
3.3.2.无线灯光控制器
无线四路灯控制器
T8调光器
3.3.3. 无线网关/中继
每个无线中继器可转发30个簇员的数据，每个网关可接收10个中继器的数据。在单网关的无线传感网络系统中，共可存在300个环境传感器或灯具控制器、10个中继器、1个网关，一共311个设备。末端中继器所构建的星形网，可经中间级中继器，将数据上报至网关。
3.3.
4.无线智慧照明控制系统
●实现每个照明灯的远程监测（开关状态）和远程控制；
●实现每个（每组）照明灯的自动感应：有人亮灯、无人关灯；
●每个（每组）照明灯的亮度自动控制：灯光随着自然光的明安自动调节亮度；
●实现公共区域照明的远程智慧控制：晚上1盏灯照明、隔一个开启照明、自
定义照明；
●工作模式/午睡模式/下班模式/加班模式，场景一键切换。
3.4.办公室物联网智慧节能管理平台
通过对办公室安装分类和分项能耗计量装置，环境信息采集设备，空调控制设备、电能控制设备，采用RESTful远程传输等手段及时采集能耗数据，实现重点建筑办公室能耗的在线监测、环境信息和空调控制设备联动和动态分析功能的系统，按照《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统技术规程》形成了WoT业务资源综合管理平台。
办公室物联网智慧节能管理
3.4.1.设备智能控制
●根据空间、时间等条件实现策略场景定制
●设备运行状态监控、反向控制、电量计量
●设备智能联动
3.4.2.能耗统计与分析
●整体分项计量，电器设备、照明、空调、动力和楼层的能耗统计●单栋建筑分项计量
●每个楼层区域/部门的分项计量
●环比和同比能耗分析
●能耗月度报告
3.4.3.能耗异常报警
●用能异常报警
●巡检指导