在全球 “雙碳” 目標(biāo)深化推進(jìn)與智慧建筑技術(shù)加速迭代的背景下，建筑能源管理的探索路徑已從 “單一節(jié)能” 向 “智慧化 + 科研化” 雙軌升級。高校作為前沿技術(shù)研發(fā)與人才培育的核心陣地，不僅需要探索建筑低碳轉(zhuǎn)型的實(shí)踐路徑，更需搭建 “理論算法--真實(shí)場景” 的科研轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)平臺。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能感知與數(shù)據(jù)采集能力，正為 “科研級智慧能源實(shí)驗(yàn)室” 的構(gòu)建提供技術(shù)與數(shù)據(jù)支撐。

01

項(xiàng)目介紹

香港建筑能耗占比達(dá)到總能耗的90%，其中暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗占比近50%。在"十四五"建筑節(jié)能規(guī)劃和香港《氣候行動藍(lán)圖2050》均明確要求提升建筑能效的背景下，香港理工大學(xué)依托其 20 余年建筑能源及自動化領(lǐng)域的學(xué)術(shù)積淀，聯(lián)合校內(nèi)孵化的先鋒企業(yè)——青衍智慧能源科技有限公司（以下簡稱“青衍”），打造“AI 驅(qū)動智慧建筑能源管理”訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室。

02

項(xiàng)目方案

青衍通過部署星縱物聯(lián)的智能傳感器來采集數(shù)據(jù)，并接入自主研發(fā)的“AI驅(qū)動智慧建筑能源管理平臺”，通過將真實(shí)辦公空間改造為Living Lab，為各類智慧室內(nèi)環(huán)境AI優(yōu)化控制算法的訓(xùn)練和測試提供場地，助力各類建筑及社區(qū)綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化算法的項(xiàng)目落地轉(zhuǎn)化。

↑方案拓?fù)鋱D（可點(diǎn)擊放大查看）↑

AM103/AM308室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測傳感器

在辦公室的每個(gè)工位和會議室安裝AM103/AM308，實(shí)時(shí)監(jiān)測室內(nèi)的溫度、濕度、二氧化碳等參數(shù)。青衍在每個(gè)傳感器上配置自主開發(fā)的投票二維碼，員工可掃碼實(shí)時(shí)反饋當(dāng)前的人體舒適度。AI算法通過傳感器數(shù)據(jù)和投票數(shù)據(jù)，可以建立人體舒適度模型。

UC100無線數(shù)傳終端

通過UC100的RS485接口對接安裝在風(fēng)機(jī)盤管供水環(huán)路上的第三方超聲波流量計(jì)，實(shí)時(shí)采集流量計(jì)的數(shù)據(jù)，通過轉(zhuǎn)換單元實(shí)時(shí)讀取冷熱量數(shù)據(jù)。

VS121空間人數(shù)傳感器

多臺VS121聯(lián)合部署，覆蓋整個(gè)辦公室，并通過區(qū)域人數(shù)統(tǒng)計(jì)功能，精準(zhǔn)檢測每個(gè)區(qū)域工位的實(shí)時(shí)人數(shù)情況，實(shí)現(xiàn)空間資源的快速預(yù)約與分配、高效利用與智能化管理，提升空間運(yùn)營效率與用戶體驗(yàn)。

WT301智能風(fēng)機(jī)盤管溫控器

將原有的傳統(tǒng)溫控器換成WT301，AI驅(qū)動智慧建筑能源管理平臺根據(jù)當(dāng)前環(huán)境參數(shù)、人員數(shù)量、人員舒適度進(jìn)行分析，再向WT301下發(fā)遠(yuǎn)程控制指令，實(shí)時(shí)調(diào)控風(fēng)機(jī)盤管的溫度設(shè)定和啟停，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)盤管遠(yuǎn)程管理，在提高室內(nèi)環(huán)境舒適度的情況下降低空調(diào)能耗。

UG65室內(nèi)型基站網(wǎng)關(guān)

以上傳感器和數(shù)傳終端采集的數(shù)據(jù)，通過LoRaWAN?無線傳輸方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到UG65，網(wǎng)關(guān)通過MQTT和HTTPS協(xié)議無線對接到青衍的AI驅(qū)動智慧建筑能源管理平臺及數(shù)據(jù)庫。

AI驅(qū)動智慧建筑能源管理平臺

青衍的AI驅(qū)動智慧建筑能源管理平臺，可以實(shí)時(shí)查看辦公室的室內(nèi)環(huán)境、人數(shù)情況、人員舒適度、空調(diào)運(yùn)行狀況和能耗等所有數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。此外，平臺中部署的AI算法會對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、建模，并自動生成優(yōu)化控制策略，從而實(shí)現(xiàn)對未來環(huán)境信息的預(yù)測和空調(diào)系統(tǒng)的綜合優(yōu)化控制。

↑項(xiàng)目實(shí)際部署圖↑

03

項(xiàng)目效益

提供數(shù)據(jù)支撐

為青衍的AI驅(qū)動智慧建筑能源管理平臺，提供覆蓋了建筑室內(nèi)環(huán)境、人員動態(tài)等關(guān)鍵維度的環(huán)境數(shù)據(jù)，較為全面反映實(shí)際辦公場景下的能源消耗與環(huán)境變化特征，滿足平臺對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控的基礎(chǔ)需求同時(shí)，更通過持續(xù)積累的歷史數(shù)據(jù)，為AI算法的迭代優(yōu)化提供了豐富的樣本依據(jù)與底層數(shù)據(jù)支撐。

助力前沿學(xué)術(shù)研究

該項(xiàng)目以真實(shí)建筑空間為載體，使科研團(tuán)隊(duì)能夠直觀測試算法的實(shí)際運(yùn)行效果，為各類室內(nèi)環(huán)境控制算法和AI模型的研發(fā)、測試提供智能物聯(lián)設(shè)備和實(shí)踐場地，助力前沿學(xué)術(shù)研究的驗(yàn)證、落地和轉(zhuǎn)化。

提供實(shí)踐樣板

該項(xiàng)目采用AI技術(shù)與建筑能源管理結(jié)合的具體實(shí)施路徑，兼顧了節(jié)能效果與用戶舒適度的平衡，不僅響應(yīng)了粵港澳大灣區(qū)綠色建筑發(fā)展需求，更為行業(yè)提供了可復(fù)制的AI節(jié)能實(shí)踐樣板，推動建筑領(lǐng)域智能化升級。

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，實(shí)驗(yàn)室成功將普通辦公場景轉(zhuǎn)化為真實(shí)的科研實(shí)驗(yàn)場。以 “Living Lab” 載體，讓實(shí)驗(yàn)室成為AI建筑能源優(yōu)化算法的 “訓(xùn)練場”、學(xué)術(shù)成果的 “驗(yàn)證臺” 與工程轉(zhuǎn)化的 “試驗(yàn)田”。通過星縱物聯(lián)智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的支撐，既幫助香港理工大學(xué)的前沿學(xué)術(shù)研究提供了貼近實(shí)際的樣本數(shù)據(jù)，也為高校實(shí)驗(yàn)室如何賦能建筑行業(yè)智能化升級，提供了可落地、可復(fù)用的參考。