《物聯(lián)網(wǎng)概論》第十四章 物聯(lián)網(wǎng)在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)概論第十四章物聯(lián)網(wǎng)在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用目錄

14.1節(jié)能環(huán)保概述

14.2物聯(lián)網(wǎng)在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用

14.3環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)

14.4物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用案例

14.1節(jié)能環(huán)保應(yīng)用概述

節(jié)能減排（EnergySavingEmissionReduction）是指節(jié)約物質(zhì)資源和能量資源，減少廢棄物和環(huán)境有害物（包括三廢和噪聲等）排放。其目標是加強用能管理，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施，從能源生產(chǎn)到消費的各個環(huán)節(jié)，降低消耗、減少損失和污染物排放、制止浪費，有效、合理地利用能源。14.2物聯(lián)網(wǎng)在節(jié)能減排領(lǐng)域的應(yīng)用

14.2.1家庭能源管理

14.2.2辦公室減排工具

14.2.1家庭能源管理

美國通用電器公司（GeneralElectric，GE）推出一款名為Nucleus的家電監(jiān)測系統(tǒng)，就采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使家庭能源管理系統(tǒng)化與智能化。

在通電后，Nucleus即可通過所配備的Zigbee芯片與家中智能電表及智能型家電以無線方式連結(jié)，感測特定或全部家電的用電狀態(tài)，同時采集并儲存實時用電量與電價信息，多可儲存用戶3年的用電信息數(shù)據(jù)。14.2.1家庭能源管理

通用電器公司同時提供用電監(jiān)管軟件“ENERGYSTAR”與Nucleus配合使用。安裝在個人電腦后就可通過接口觀察家庭電流量（kW）、耗電量（kWh）等用電信息；在動態(tài)電價下，指導家庭按其作息時間與生活模式來制定最適當?shù)挠秒娪媱澟c各類電器的使用排程，以降低耗電與減少電費。為提高系統(tǒng)的便利性，通用電器也同時推出相應(yīng)的手機APP軟件。14.2.1家庭能源管理

Cisco推出了家庭能源控制器（HomeEnergyController，HEC）與家庭能源管理解決方案（HomeEnergyManagementSolution，HEMS），作為家庭物聯(lián)網(wǎng)節(jié)能應(yīng)用。

HEC是家庭監(jiān)控中心，除了可在屏幕上實時顯示家中用電實況信息外，用戶通過觸控面板的HEC還可對聯(lián)機的家電產(chǎn)品進行操控，決定是否關(guān)閉或調(diào)整特定家電來節(jié)省電耗。物聯(lián)網(wǎng)家庭能源管理系統(tǒng)14.2.2辦公室減排工具英國CarbonTrust公司推出一款名為CarbonTrustEmpower的系統(tǒng)軟件，協(xié)助進行科學的減排管理。此系統(tǒng)工具提供一個線上平臺，用戶登錄后進入一個虛擬辦公室空間，軟體會自動計算在現(xiàn)行使用習慣下的辦公室能耗及碳排放等數(shù)據(jù)，并給出建議員工改善其辦公室的能源使用行為后的減碳效果。14.2.2辦公室減排工具CarbonTrustEmpower的軟件功能節(jié)能小幫手（Tutorial）節(jié)能迷思測驗（Takethequiz）節(jié)能行動規(guī)劃（PersonalActionPlan）探索身處辦公室（Exploreyouroffice）14.2.3AIOT在建筑群節(jié)能的應(yīng)用

2020年12月，涂鴉智能市場和Gartner中國區(qū)副總裁郭磊共同發(fā)布了《2021全球AIOT開發(fā)者生態(tài)白皮書》，探討了關(guān)于人工智能物聯(lián)網(wǎng)在節(jié)能減排方面的應(yīng)用問題。AIOT系統(tǒng)的總體思路是利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能與綠色技術(shù)賦能建筑機電與能源系統(tǒng)。在云端設(shè)置人工智能云平臺，賦能本地IOT能源與機電控制系統(tǒng)，使其更智慧、更節(jié)能、更安全，無人值守，同時，在底層設(shè)置IOT控制系統(tǒng)，實現(xiàn)設(shè)備、能源、環(huán)境、安全智能化管控。智慧建筑節(jié)能分布高效機電控制柜14.2.3AIOT在建筑群節(jié)能的應(yīng)用如圖所示，AIOT系統(tǒng)的總體思路是利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能與綠色技術(shù)賦能建筑機電與能源系統(tǒng)。在云端設(shè)置人工智能云平臺，賦能本地IOT能源與機電控制系統(tǒng)，使其更智慧、更節(jié)能、更安全，無人值守，同時，在底層設(shè)置IOT控制系統(tǒng)，實現(xiàn)設(shè)備、能源、環(huán)境、安全智能化管控。AIOT系統(tǒng)由物聯(lián)網(wǎng)智能傳感器、中央控制器、人工智能云平臺和運行管理終端（PC端/手機端）這“四件套”組成。物聯(lián)網(wǎng)智能傳感器通過采集與能耗相關(guān)的各種數(shù)據(jù)（如：氣象數(shù)據(jù)、電力數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)等），通過云端將數(shù)據(jù)傳送至員工，并給出員工相應(yīng)的節(jié)能減排建議。14.2.3AIOT在建筑群節(jié)能的應(yīng)用AIOT系統(tǒng)的主機具有很好的兼容性，能夠自動持續(xù)地升級和優(yōu)化，還能夠進行語音交互和智能報警，大大地降低了人力資源成本。此外，用戶還可以通過手機提前開啟空調(diào)、定時關(guān)閉空調(diào)和設(shè)定溫度，為運營決策提供了幫助。據(jù)第三方權(quán)威評測公司美國EMSI評測，AIOT系統(tǒng)能減少電費支出、節(jié)能10%~30%左右，減少碳排放量7253噸，一年下來，節(jié)能效益可達800萬元。目前，浦東香格里拉酒店和上海鑫達大廈已開始采用辦公室AIOT智慧建筑節(jié)能系統(tǒng)。浦東香格里拉酒店上海鑫達大廈14.3環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)

14.3.1系統(tǒng)功能

14.3.2系統(tǒng)架構(gòu)

14.3.3環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用的技術(shù)

14.3.1系統(tǒng)功能空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)GPS/北斗定位系統(tǒng)環(huán)境地理信息系統(tǒng)14.3.2系統(tǒng)架構(gòu)14.3.3環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用的技術(shù)視頻監(jiān)視技術(shù)遠程控制技術(shù)GIS技術(shù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)GPS/北斗技術(shù)遙感技術(shù)SCADA技術(shù)14.4物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用案例

14.4.1南京秦淮河水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)

14.4.2蘇州環(huán)境噪聲監(jiān)控系統(tǒng)

14.4.1南京秦淮河水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)組成現(xiàn)地控制單元水質(zhì)監(jiān)測單元網(wǎng)絡(luò)單元集控單元通過在各個控制系統(tǒng)點配備超聲波水位計，安置監(jiān)控主機、服務(wù)器、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，完成對現(xiàn)場水位的統(tǒng)計水質(zhì)檢測系統(tǒng)把多個指標的自動監(jiān)測儀器組合起來，進行采樣、分析、記錄、數(shù)據(jù)統(tǒng)計以及遠程數(shù)據(jù)傳輸根據(jù)6個控制水工程建筑物周邊水域情況以及建設(shè)成本，使用不同的網(wǎng)絡(luò)連接方式在集控中心，通過視頻監(jiān)控主機顯示整個秦淮河水系的水位、水質(zhì)和節(jié)制閘、套閘、貫流泵等的工作狀態(tài)14.4.1南京秦淮河水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)14.4.2蘇州環(huán)境噪聲監(jiān)控系統(tǒng)

蘇州環(huán)境噪聲監(jiān)控系統(tǒng)在蘇州環(huán)境功能區(qū)域和城市主要交通干線各安置了8個監(jiān)測點，同時設(shè)立1個移動噪聲監(jiān)測點，1個系統(tǒng)監(jiān)控中心。監(jiān)控中心通過網(wǎng)絡(luò)和各個監(jiān)測點取得聯(lián)系，進行實時控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和信息的發(fā)布等工作。14.4.2蘇州環(huán)境噪聲監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)功能噪聲監(jiān)測點通信網(wǎng)絡(luò)