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關(guān)鍵詞:智慧管理;云計(jì)算;大數(shù)據(jù);物聯(lián)網(wǎng);能耗增值服務(wù);智慧校園
一、引言
隨著信息技術(shù)的飛速推進(jìn),已然進(jìn)入一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代。社會(huì)中,各方的發(fā)展也已是幾何級(jí)速度的發(fā)展,在這個(gè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)推動(dòng)社會(huì)前行的大潮中,對(duì)高校后勤集團(tuán)能源管理也提出了更高的要求。節(jié)能管理由“綠色環(huán)保,打造節(jié)能型社會(huì)”作為一項(xiàng)國(guó)策寫入“十二五”規(guī)劃起進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代。目前,科技創(chuàng)新管理的概念普遍被大眾所認(rèn)知。管理中有一個(gè)被一再提及的詞語――量化,其歸根結(jié)底是對(duì)數(shù)據(jù)的需求體現(xiàn)。即量化要求的結(jié)果是數(shù)據(jù)的產(chǎn)出,這里的數(shù)據(jù)既包括管理中表面的數(shù)據(jù),如被管理對(duì)象的數(shù)量、狀態(tài)等屬性基礎(chǔ)數(shù)據(jù),也包括對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過管理模型分析后所得到的具有決策依據(jù)功能數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)管理智慧化關(guān)鍵。
高校后勤集團(tuán)能源管理智慧化即利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息通信技術(shù),并通過這些技術(shù)變革原有的管理模式。[1]具體表現(xiàn)為,建立基于互聯(lián)網(wǎng)的開放系統(tǒng),通過云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)能耗大數(shù)據(jù)潛在價(jià)值的挖掘,隨后,通過數(shù)字化和智能化技術(shù)應(yīng)用決策數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)際的管理工作。這對(duì)高校后勤集團(tuán)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(tǒng)的設(shè)計(jì)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)發(fā)展的需要,其能力尚停留在能耗數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)以及初級(jí)的簡(jiǎn)單報(bào)警上,對(duì)于管理智慧化顯得力不從心。為了適應(yīng)高校后勤集團(tuán)能源管理的需要,應(yīng)以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)為核心,以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為有益補(bǔ)充,建立具備對(duì)能源,特別是能對(duì)水電能源具有監(jiān)控、預(yù)警、測(cè)算、系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)和消費(fèi)支付等管理決策及服務(wù)延伸能力的高校后勤集團(tuán)能源管理智慧系統(tǒng)。這將是高校后勤集團(tuán)能源管理由傳統(tǒng)的信息化管理轉(zhuǎn)型為能源管理智慧化的初期階段,兩種管理方法對(duì)于數(shù)據(jù)的處理及運(yùn)用理念是截然不同的。
二、能源管理現(xiàn)狀分析
隨著教育的普及,學(xué)校需要不斷地提高教學(xué)質(zhì)量和管理水平,而學(xué)校后勤管理就是對(duì)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(diǎn)與重點(diǎn),學(xué)校是否以資源的高效利用和循環(huán)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(xù)發(fā)展理念的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式運(yùn)行,[3]均與后勤集團(tuán)能耗管理有著密不可分的關(guān)系。節(jié)約型校園概念的提出使得學(xué)校在辦學(xué)及校園設(shè)施建設(shè)、運(yùn)營(yíng)管理中遵循科學(xué)發(fā)展觀,充分體現(xiàn)節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材、環(huán)境保護(hù)建設(shè)及運(yùn)營(yíng)的管理思路和節(jié)約教育理念、形成良好節(jié)約型校園文化的校園。[3]目前,高校后勤集團(tuán)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(jīng)過業(yè)務(wù)流程提煉后所開發(fā)的管理信息系統(tǒng)。
(1)管理制度化。各地高校后勤集團(tuán)能源管理工作經(jīng)過多年經(jīng)驗(yàn)累計(jì),在校園能耗統(tǒng)計(jì)、校園能源審計(jì)、校園能效公示、需求管理、分項(xiàng)計(jì)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(xié)調(diào)。在管理模式上采用了根據(jù)學(xué)科門類、各單位性質(zhì)、事業(yè)發(fā)展情況、使用水電需求,科學(xué)合理定量,將水、電能源消耗指標(biāo)分配到各有關(guān)學(xué)院和部門,對(duì)運(yùn)行情況進(jìn)行跟蹤分析,統(tǒng)籌協(xié)調(diào),兼顧利益,量化管理,促進(jìn)節(jié)約水電長(zhǎng)效管理機(jī)制的形成。能耗管理制度的完善進(jìn)一步推進(jìn)了管理信息系統(tǒng)的建立與運(yùn)行。
(2)管理信息化。隨著計(jì)算機(jī)及通信技術(shù)的不斷發(fā)展,結(jié)合自身管理的需要,高校后勤集團(tuán)對(duì)于能源管理工作也做了業(yè)務(wù)的流程化定制,并依托物聯(lián)網(wǎng)工程、通信工程、計(jì)算機(jī)工程、工業(yè)設(shè)計(jì)、環(huán)境工程等學(xué)科,自主創(chuàng)新、自主研發(fā)了數(shù)字化能源監(jiān)管系統(tǒng)。數(shù)字化能源監(jiān)管系統(tǒng)分為計(jì)量采集部分、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng),以及用戶交互系統(tǒng)等幾個(gè)主要部分。完成了能耗數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲(chǔ)與展示,有效地?cái)?shù)據(jù)處理方法提高管理中對(duì)于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的需求。數(shù)字化能源監(jiān)管系統(tǒng)的建立有效地提高了高校后勤集團(tuán)能源管理水平,通過系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能耗數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、完整性和準(zhǔn)確性。即通過科技手段,實(shí)現(xiàn)高效管理,提高社會(huì)效益。
(3)存在的問題。如上,簡(jiǎn)述了高校后勤集團(tuán)能源管理的兩個(gè)主要方面,即制度與監(jiān)管系統(tǒng)。制度與監(jiān)管系統(tǒng)有效的提高了管理的水平與準(zhǔn)確性,但在實(shí)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(shè)備的改造優(yōu)化。高校中諸如學(xué)生宿舍、教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)室等用能熱點(diǎn)比比皆是,僅就采用何種照明器具一項(xiàng),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(shù),沒有一個(gè)科學(xué)有效的方法能夠給出設(shè)備改造優(yōu)化的決策方案。第二,消缺的即時(shí)高效。在能耗估計(jì)的過程中,由于設(shè)備和人為的因素會(huì)造成故障的出現(xiàn),即時(shí)做出故障報(bào)警,迅速消除缺陷是節(jié)能的重中之重。舉例而言,校園供水會(huì)存在水管爆裂故障、籠頭節(jié)點(diǎn)故障、人為使用浪費(fèi)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(shù)手段,才能做到有效的管控。第三,用能指標(biāo)的制定。在上文中提及高校后勤集團(tuán)能源管理模式是根據(jù)學(xué)科門類、各單位性質(zhì)、事業(yè)發(fā)展情況、使用水電需求,科學(xué)合理定量,將水、電能源消耗指標(biāo)分配到各有關(guān)學(xué)院和部門,超標(biāo)自負(fù)。實(shí)際上這里所謂的科學(xué)合理定量并沒有可靠的數(shù)據(jù)作為支撐,最常見的方法就是根據(jù)上一階段的用能歷史數(shù)據(jù)“大致”確定現(xiàn)階段的用量,看似合理,但并不科學(xué),缺少合理的指標(biāo)定制模型。
二、管理系統(tǒng)的智慧化變革與應(yīng)用
對(duì)于高校后勤集團(tuán)能源管理而言,僅就目前的數(shù)字化能源監(jiān)管系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足發(fā)展的需要。高校后勤集團(tuán)能源管理智慧化的設(shè)計(jì)目的是在與管理制度不斷的交互完善中,利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息通信技術(shù),并通過這些技術(shù)變革原有的管理模式,[1]這也包括原有數(shù)字化能源監(jiān)管系統(tǒng)的功能,但絕不是簡(jiǎn)單的系統(tǒng)升級(jí)。所有的管理變革均以建立新的管理智慧化平臺(tái)為基礎(chǔ),提供“能源管理+能源便利+校區(qū)通信”的高校能源管理云服務(wù)。
(1)信息系統(tǒng)的變革。第一,系統(tǒng)架構(gòu)的改變。高校后勤集團(tuán)能源管理所采用的傳統(tǒng)C/S或B/S架構(gòu)已經(jīng)不能適應(yīng)智慧化的需要。智慧化是建立在大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)之上,通過海量的數(shù)據(jù)分析,提煉決策數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu),能耗數(shù)據(jù)的采集密度對(duì)于分析工作遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足。加之,高校的擴(kuò)招、擴(kuò)建,分校機(jī)構(gòu)的設(shè)立都對(duì)高校后勤集團(tuán)能源管理的信息化系統(tǒng)提出了改變需求。就目前發(fā)展而言,其系統(tǒng)架構(gòu)應(yīng)該包含:數(shù)據(jù)采集服務(wù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫服務(wù)和模型計(jì)算服務(wù)等部分,以及任務(wù)調(diào)度、安全管理和資源管理等方面的底層支持。第二,存儲(chǔ)方式的更新。系統(tǒng)架構(gòu)的變革,為了適應(yīng)更多的數(shù)據(jù)需求服務(wù),這勢(shì)必產(chǎn)出海量的能耗數(shù)據(jù),隨之而來的將是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問題。以往的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及熱備方式很難適應(yīng)海量數(shù)據(jù)的壓力,建立或委托數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)業(yè)務(wù)將是最終的出路,有效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)將是后期大數(shù)據(jù)分析的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。第三,大數(shù)據(jù)的分析,如上一、二小節(jié)所講,系統(tǒng)架構(gòu)的變革與存儲(chǔ)方式的更新皆是為了海量的能耗管理數(shù)據(jù)而進(jìn)行。對(duì)數(shù)據(jù)做了如此之多的支持最終為了什么?這些數(shù)據(jù)有何意義呢?答案就是大數(shù)據(jù)分析。例如,Google通過全美各地區(qū)搜索H1N1及流感相關(guān)關(guān)鍵字頻率和分布,得出疫情暴發(fā)警報(bào);對(duì)沖基金通過全球Twitter用戶每天關(guān)于情緒的關(guān)鍵字進(jìn)行以億為單位的數(shù)據(jù)分析,用以為買入和拋售股票做參考依據(jù);波士頓馬拉松爆炸案,警方通過數(shù)據(jù)分析,第二天抓獲嫌疑犯,制止再次作案;這些都是根據(jù)大數(shù)據(jù)分析的結(jié)果做出的決策。預(yù)測(cè),是大數(shù)據(jù)的核心,準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)是最大的競(jìng)爭(zhēng)力。高校后勤集團(tuán)能源管理智慧化的核心就是對(duì)用能做出分析,根據(jù)結(jié)果做出科學(xué)的預(yù)測(cè)及決策。這也是智慧化與信息自動(dòng)化的區(qū)別。
(2)應(yīng)用功能的變革。目前,高校后勤集團(tuán)能源管理的數(shù)字化能源監(jiān)管系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用能情況的功能。智慧化依托于大數(shù)據(jù)分析及高效的分析模型為平臺(tái)帶來更多功能。能耗報(bào)警方面將不完全依附于計(jì)量終端的硬件功能,而是通過特定時(shí)段的用能數(shù)據(jù)分析,確定問題,并通過監(jiān)控頁面、短信等方式推送報(bào)警信息。例如,用水管線的查漏報(bào)警和超指標(biāo)報(bào)警等。節(jié)能測(cè)算,為用能改造提供依據(jù)。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象更換用能設(shè)備前后的數(shù)據(jù)對(duì)比分析,可以得出該改造方案及所采用的設(shè)備是否真正做到了節(jié)能。指標(biāo)規(guī)劃,高校能耗管理的終極目標(biāo)之一是能耗定額管理。通過能耗歷史數(shù)據(jù)的環(huán)比、同比,分析能耗大戶用電趨勢(shì),結(jié)合人員設(shè)備總量,為能耗指標(biāo)的合理分配提供支撐。系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),管理智慧化要求系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)響應(yīng),如能耗監(jiān)管系統(tǒng)與課表系統(tǒng)、宿管系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)數(shù)據(jù)共享,達(dá)到根據(jù)課程及生活作息數(shù)據(jù),利用能耗模型控制重點(diǎn)部位大型儀器開啟與關(guān)閉時(shí)間,通過能耗合理性分析,加強(qiáng)重點(diǎn)部位能耗監(jiān)控。
(3)管理的最終蛻變。大數(shù)據(jù)分析帶來決策與預(yù)測(cè)依據(jù),可以對(duì)特定用戶提供用能合理性分析服務(wù);通過對(duì)線路負(fù)載數(shù)據(jù)的分析,判斷線路負(fù)荷是否正常,做出警報(bào)預(yù)測(cè),即時(shí)整改。多系統(tǒng)協(xié)作,將延伸能耗系統(tǒng)的增值服務(wù),如用能消費(fèi)的支付手段,可以結(jié)合第三方支付系統(tǒng)完成用能的繳費(fèi)。這樣,無論是實(shí)體充值點(diǎn),或是移動(dòng)支付,都能方便快捷完成支付動(dòng)作。高校后勤集團(tuán)能源管理智慧化帶來高校能源工作由管控到服務(wù)的最終蛻變。
三、新技術(shù)驅(qū)動(dòng)下的發(fā)展方向
高校后勤集團(tuán)能源管理是智慧校園的數(shù)據(jù)核心區(qū)域,其發(fā)展中涉及的互聯(lián)網(wǎng)(數(shù)據(jù)通訊)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)(支付)、物聯(lián)網(wǎng)(采集傳感器)、安全監(jiān)控、電信(通話、短信)都在產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)。半個(gè)世紀(jì)以來,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)全面融入社會(huì)生活,信息爆炸已經(jīng)積累到了一個(gè)開始引發(fā)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(zhǎng)速度也在加快。信息爆炸的學(xué)科如天文學(xué)和基因?qū)W,創(chuàng)造出了“大數(shù)據(jù)”這個(gè)概念。再則,云計(jì)算已經(jīng)成為當(dāng)今信息技術(shù)領(lǐng)域中最重要的新概念,正在成為未來互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的一種新型的計(jì)算模式。[4]
高校后勤集團(tuán)能源管理將依托物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù),變革原有的管理模式。最終形成能耗云平臺(tái),提供大數(shù)據(jù)分析服務(wù),能源監(jiān)管將以大數(shù)據(jù)分析的結(jié)果作為決策的依據(jù),逐步演進(jìn)為智慧化能源服務(wù)。
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