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關鍵詞:智慧管理;云計算;大數據;物聯網;能耗增值服務;智慧校園
一、引言
隨著信息技術的飛速推進,已然進入一個互聯網的時代。社會中,各方的發展也已是幾何級速度的發展,在這個物聯網、云計算和大數據推動社會前行的大潮中,對高校后勤集團能源管理也提出了更高的要求。節能管理由“綠色環保,打造節能型社會”作為一項國策寫入“十二五”規劃起進入了一個全新的時代。目前,科技創新管理的概念普遍被大眾所認知。管理中有一個被一再提及的詞語――量化,其歸根結底是對數據的需求體現。即量化要求的結果是數據的產出,這里的數據既包括管理中表面的數據,如被管理對象的數量、狀態等屬性基礎數據,也包括對基礎數據通過管理模型分析后所得到的具有決策依據功能數據,數據是實現管理智慧化關鍵。
高校后勤集團能源管理智慧化即利用大數據、云計算、物聯網等新一代信息通信技術,并通過這些技術變革原有的管理模式。[1]具體表現為,建立基于互聯網的開放系統,通過云計算技術實現能耗大數據潛在價值的挖掘,隨后,通過數字化和智能化技術應用決策數據進行實際的管理工作。這對高校后勤集團能源管理工作提出了更高的要求,以往的能源管理信息系統的設計已經遠遠不能適應發展的需要,其能力尚停留在能耗數據的采集、存儲、統計以及初級的簡單報警上,對于管理智慧化顯得力不從心。為了適應高校后勤集團能源管理的需要,應以物聯網、云計算技術、大數據分析技術為核心,以移動互聯網為有益補充,建立具備對能源,特別是能對水電能源具有監控、預警、測算、系統聯動和消費支付等管理決策及服務延伸能力的高校后勤集團能源管理智慧系統。這將是高校后勤集團能源管理由傳統的信息化管理轉型為能源管理智慧化的初期階段,兩種管理方法對于數據的處理及運用理念是截然不同的。
二、能源管理現狀分析
隨著教育的普及,學校需要不斷地提高教學質量和管理水平,而學校后勤管理就是對在校后勤情況的全方位管理。[2]其中,能耗管理是工作的難點與重點,學校是否以資源的高效利用和循環利用為核心,以“減量化、再利用、資源化”為原則,以低消耗、低排放、高效率為基本特征,符合可持續發展理念的經濟增長模式運行,[3]均與后勤集團能耗管理有著密不可分的關系。節約型校園概念的提出使得學校在辦學及校園設施建設、運營管理中遵循科學發展觀,充分體現節能、節水、節地、節材、環境保護建設及運營的管理思路和節約教育理念、形成良好節約型校園文化的校園。[3]目前,高校后勤集團能源管理主要依托于多年完善的管理制度,以及在這套制度上經過業務流程提煉后所開發的管理信息系統。
(1)管理制度化。各地高校后勤集團能源管理工作經過多年經驗累計,在校園能耗統計、校園能源審計、校園能效公示、需求管理、分項計量等方面均建立了較為完善的管理制度,并做到了不同部門、單位間的有效協調。在管理模式上采用了根據學科門類、各單位性質、事業發展情況、使用水電需求,科學合理定量,將水、電能源消耗指標分配到各有關學院和部門,對運行情況進行跟蹤分析,統籌協調,兼顧利益,量化管理,促進節約水電長效管理機制的形成。能耗管理制度的完善進一步推進了管理信息系統的建立與運行。
(2)管理信息化。隨著計算機及通信技術的不斷發展,結合自身管理的需要,高校后勤集團對于能源管理工作也做了業務的流程化定制,并依托物聯網工程、通信工程、計算機工程、工業設計、環境工程等學科,自主創新、自主研發了數字化能源監管系統。數字化能源監管系統分為計量采集部分、數據傳輸網絡、數據存儲系統,以及用戶交互系統等幾個主要部分。完成了能耗數據的采集、傳輸、存儲與展示,有效地數據處理方法提高管理中對于數據統計的需求。數字化能源監管系統的建立有效地提高了高校后勤集團能源管理水平,通過系統實現了能耗數據的實時性、完整性和準確性。即通過科技手段,實現高效管理,提高社會效益。
(3)存在的問題。如上,簡述了高校后勤集團能源管理的兩個主要方面,即制度與監管系統。制度與監管系統有效的提高了管理的水平與準確性,但在實際的工作中依然存在很多問題,如下列舉最為表層的三種。第一,設備的改造優化。高校中諸如學生宿舍、教學樓、實驗室等用能熱點比比皆是,僅就采用何種照明器具一項,就存在不同的說法,但很大一部分取自于照明器具廠家的宣傳與器具參數,沒有一個科學有效的方法能夠給出設備改造優化的決策方案。第二,消缺的即時高效。在能耗估計的過程中,由于設備和人為的因素會造成故障的出現,即時做出故障報警,迅速消除缺陷是節能的重中之重。舉例而言,校園供水會存在水管爆裂故障、籠頭節點故障、人為使用浪費等問題,這些問題單靠人員巡檢和制度約束是無能為力的,只有采用更新的技術手段,才能做到有效的管控。第三,用能指標的制定。在上文中提及高校后勤集團能源管理模式是根據學科門類、各單位性質、事業發展情況、使用水電需求,科學合理定量,將水、電能源消耗指標分配到各有關學院和部門,超標自負。實際上這里所謂的科學合理定量并沒有可靠的數據作為支撐,最常見的方法就是根據上一階段的用能歷史數據“大致”確定現階段的用量,看似合理,但并不科學,缺少合理的指標定制模型。
二、管理系統的智慧化變革與應用
對于高校后勤集團能源管理而言,僅就目前的數字化能源監管系統已經不能滿足發展的需要。高校后勤集團能源管理智慧化的設計目的是在與管理制度不斷的交互完善中,利用大數據、云計算、物聯網等新一代信息通信技術,并通過這些技術變革原有的管理模式,[1]這也包括原有數字化能源監管系統的功能,但絕不是簡單的系統升級。所有的管理變革均以建立新的管理智慧化平臺為基礎,提供“能源管理+能源便利+校區通信”的高校能源管理云服務。
(1)信息系統的變革。第一,系統架構的改變。高校后勤集團能源管理所采用的傳統C/S或B/S架構已經不能適應智慧化的需要。智慧化是建立在大數據分析的基礎之上,通過海量的數據分析,提煉決策數據。傳統的系統架構,能耗數據的采集密度對于分析工作遠遠不能滿足。加之,高校的擴招、擴建,分校機構的設立都對高校后勤集團能源管理的信息化系統提出了改變需求。就目前發展而言,其系統架構應該包含:數據采集服務、數據存儲服務、關系型數據庫服務和模型計算服務等部分,以及任務調度、安全管理和資源管理等方面的底層支持。第二,存儲方式的更新。系統架構的變革,為了適應更多的數據需求服務,這勢必產出海量的能耗數據,隨之而來的將是數據存儲問題。以往的數據庫服務器及熱備方式很難適應海量數據的壓力,建立或委托數據云存儲業務將是最終的出路,有效的數據存儲將是后期大數據分析的堅實基礎。第三,大數據的分析,如上一、二小節所講,系統架構的變革與存儲方式的更新皆是為了海量的能耗管理數據而進行。對數據做了如此之多的支持最終為了什么?這些數據有何意義呢?答案就是大數據分析。例如,Google通過全美各地區搜索H1N1及流感相關關鍵字頻率和分布,得出疫情暴發警報;對沖基金通過全球Twitter用戶每天關于情緒的關鍵字進行以億為單位的數據分析,用以為買入和拋售股票做參考依據;波士頓馬拉松爆炸案,警方通過數據分析,第二天抓獲嫌疑犯,制止再次作案;這些都是根據大數據分析的結果做出的決策。預測,是大數據的核心,準確的預測是最大的競爭力。高校后勤集團能源管理智慧化的核心就是對用能做出分析,根據結果做出科學的預測及決策。這也是智慧化與信息自動化的區別。
(2)應用功能的變革。目前,高校后勤集團能源管理的數字化能源監管系統具備實時監測用能情況的功能。智慧化依托于大數據分析及高效的分析模型為平臺帶來更多功能。能耗報警方面將不完全依附于計量終端的硬件功能,而是通過特定時段的用能數據分析,確定問題,并通過監控頁面、短信等方式推送報警信息。例如,用水管線的查漏報警和超指標報警等。節能測算,為用能改造提供依據。通過對實驗對象更換用能設備前后的數據對比分析,可以得出該改造方案及所采用的設備是否真正做到了節能。指標規劃,高校能耗管理的終極目標之一是能耗定額管理。通過能耗歷史數據的環比、同比,分析能耗大戶用電趨勢,結合人員設備總量,為能耗指標的合理分配提供支撐。系統聯動,管理智慧化要求系統與其他系統的聯動響應,如能耗監管系統與課表系統、宿管系統的聯動數據共享,達到根據課程及生活作息數據,利用能耗模型控制重點部位大型儀器開啟與關閉時間,通過能耗合理性分析,加強重點部位能耗監控。
(3)管理的最終蛻變。大數據分析帶來決策與預測依據,可以對特定用戶提供用能合理性分析服務;通過對線路負載數據的分析,判斷線路負荷是否正常,做出警報預測,即時整改。多系統協作,將延伸能耗系統的增值服務,如用能消費的支付手段,可以結合第三方支付系統完成用能的繳費。這樣,無論是實體充值點,或是移動支付,都能方便快捷完成支付動作。高校后勤集團能源管理智慧化帶來高校能源工作由管控到服務的最終蛻變。
三、新技術驅動下的發展方向
高校后勤集團能源管理是智慧校園的數據核心區域,其發展中涉及的互聯網(數據通訊)、移動互聯網(支付)、物聯網(采集傳感器)、安全監控、電信(通話、短信)都在產生海量數據。半個世紀以來,隨著計算機技術全面融入社會生活,信息爆炸已經積累到了一個開始引發變革的程度。它不僅使世界充斥著比以往更多的信息,而且其增長速度也在加快。信息爆炸的學科如天文學和基因學,創造出了“大數據”這個概念。再則,云計算已經成為當今信息技術領域中最重要的新概念,正在成為未來互聯網和移動互聯網結合的一種新型的計算模式。[4]
高校后勤集團能源管理將依托物聯網、云計算、大數據等技術,變革原有的管理模式。最終形成能耗云平臺,提供大數據分析服務,能源監管將以大數據分析的結果作為決策的依據,逐步演進為智慧化能源服務。
參考文獻:
[1] 黃念根.霧霾鎖城倒逼傳統能源智慧變革[J].智慧城市,2014
(3):60.
[2] 謝珊.學校后勤管理信息系統的設計與應用[D].成都電子科
技大學工學碩士學位論文,2010.
[3] 中華人民共和國住房和城鄉建設部、中華人民共和國教育部.高
等學校節約型校園建設管理與技術導則(試行)[Z].2008.