跨校区教室空调集中节能管理_空调控制器|空调节能控制器

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跨校区教室空调集中节能管理

时间: 2025-08-28浏览次数：

一、学院办学场景与空调节能管理现状作为重庆市属公办高职院校，重庆公共运输职业技术学院聚焦轨道交通、道路与桥梁、汽车维修等公共运输类专业，现有江津主校区、巴南实训

一、学院办学场景与空调节能管理现状

作为重庆市属公办高职院校，重庆公共运输职业技术学院聚焦轨道交通、道路与桥梁、汽车维修等公共运输类专业，现有江津主校区、巴南实训校区 2 个教学区域，共设 86 间理论教室、32 间实训教室（含轨道交通模拟驾驶实训室、汽车检测实训车间等），配备多台分体式空调 —— 其中理论教室以 2 匹美的分体空调为主，实训教室因人员密集、设备散热需求，采用 3 匹格力分体空调。
从 2023 年能耗数据来看，教室空调年耗电量达 28.6 万度，占全校总耗电量的 45%，且存在显著管理痛点：
1.1 实训场景空耗问题突出
实训教室因课程安排灵活（如汽车检测实训常延长至 18:30，轨道交通模拟实训需夜间调试），课后忘关空调现象频发。2023 年 10 月 - 12 月统计显示，每月平均发生 12 次实训课后空耗，单次最长空耗达 8 小时（11 月 5 日巴南实训校区汽车实训车间曾出现空调未关情况），仅空耗导致的年额外能耗就达 3.2 万度。
1.2 多校区管理效率低下
后勤团队需分驻 2 个校区，6 名工作人员每日分 3 次巡检（早 8:00、午 12:30、晚 19:00），单次巡检耗时 2.5 小时，跨校区协调维修平均耗时 4 小时（如主校区后勤需驱车 40 分钟前往巴南校区处理故障），人力成本与时间成本居高不下。
1.3 温度需求差异化难满足
不同教学场景对温度要求差异显著：轨道交通模拟驾驶实训室因设备散热，夏季需维持 24℃-25℃；汽车实训车间人员活动量大，冬季 20℃即可；而理论教室夏季 26℃、冬季 18℃更适宜。传统管理中，学生常随意调节温度，导致部分实训教室因温度过高影响设备精度（如 12 月某模拟驾驶实训室温度调至 28℃，导致仪表盘显示偏差）。

二、分体空调控制器 AC360 及智能节能远程空调控制系统的定制化解决方案设计

针对学院 “多校区、实训多、差异需求大” 的特点，广州派谷电子技术团队设计 “分场景管控 + 跨校区联网” 的解决方案，于 2024 年 3 月启动项目实施，其中多校区组网是保障系统稳定运行的核心基础。
2.1 硬件适配：按教室类型定制部署
2.1.1 差异化控制器选型
理论教室（2 匹空调）：安装分体空调控制器 AC360-220V（适配电压 220V，负载功率 3500W），重点强化 “定时启停” 与 “温度锁定” 功能，避免学生篡改设定，精准匹配 2 匹美的 KFR-51GW 空调的运行需求；
实训教室（3 匹空调）：选用分体空调控制器 AC360-380V（适配电压 380V，负载功率 5000W），支持 3 匹格力分体空调高功率运行，额外内置湿度传感器（精度 ±5% RH），适配实训车间高湿环境，同时增加 “延时关机” 按键（供实训老师手动延长 30 分钟运行，避免频繁调整系统）。
2.1.2 多校区通信组网：构建稳定数据传输网络
为实现两校区空调设备的统一管控，技术团队以 “信号全覆盖、传输低延迟、运行高可靠” 为目标，设计多层级组网方案，核心步骤与技术要点如下：
组网拓扑设计：
采用 “校区级网关 - 楼栋级中继 - 设备级终端” 三级组网架构：主校区（江津）与巴南实训校区分别部署核心网关，通过光纤专线组成跨校区骨干网；每栋教学楼 / 实训楼设置 1-2 台中继网关，解决建筑遮挡导致的信号衰减问题；所有分体空调控制器 AC360-220V/380V 作为终端节点，通过 LoRa 协议接入就近中继网关，形成 “骨干网 - 中继网 - 终端网” 的三层网络结构。
网关部署与参数配置：
主校区（江津）：结合教学楼分布（3 栋理论教学楼，呈 “品” 字形排列），在每栋楼顶部署 2 台 LoRa 核心网关（共 6 台），网关间距控制在 250-300 米，发射功率设置为 17dBm，接收灵敏度≤-137dBm，确保覆盖所有理论教室的 AC360-220V 终端，信号穿透 3 层墙体后衰减率≤15%，数据传输成功率≥99.5%；
巴南实训校区：因实训楼分散（7 栋独立建筑，最远间距 500 米），除在每栋楼顶部署 1 台核心网关（共 7 台）外，在校区中心位置增设 2 台高功率中继网关（发射功率 20dBm），解决边缘实训楼（如汽车实训车间）的信号覆盖问题，确保 AC360-380V 终端的高功率运行数据（如实时功率、湿度）可稳定上传；
跨校区互联：通过运营商提供的 100M 专线光纤连接两校区核心网关，配置静态 IP，启用 VPN 隧道加密传输，避免数据泄露，跨校区数据传输延迟控制在≤5 秒，满足实时管控需求。
备用组网保障：
两校区各设置 1 台 4G 备用网关（支持全网通），与核心网关形成 “主备切换” 机制：当校园网或光纤专线中断时，备用网关自动检测并切换至 4G 网络，同时向管理员发送 “组网切换告警”，保障智能节能远程空调控制系统不离线；
终端级备用：分体空调控制器 AC360-220V/380V 内置 “本地存储” 功能，若网关通信中断，控制器可本地缓存 24 小时内的运行数据（温度、功率、启停记录），网络恢复后自动补传，避免数据丢失。
组网测试与优化：
信号覆盖测试：使用 LoRa 信号测试仪，在两校区所有教室（共 118 间）的角落、空调安装位置等关键点位进行信号强度测试，共测试 590 个点位，其中信号强度≥-85dBm 的点位占比 98.3%，对剩余 1.7%（10 个点位）通过调整网关角度（顺时针 / 逆时针旋转 10-15°）、增加中继器等方式优化，最终实现信号全覆盖；
稳定性测试：连续 72 小时进行组网压力测试，模拟 118 台控制器同时上传数据（每 30 秒上传 1 次），核心网关数据处理峰值达 1200 条 / 分钟，无数据丢包、延迟超标的情况；跨校区数据同步测试中，连续切换 10 次主备网关，切换成功率 100%，切换耗时≤3 秒，确保系统在组网切换时无管控中断；
抗干扰测试：针对校园内 WiFi（2.4G/5G）、实训设备（如轨道交通模拟信号发生器）的电磁干扰，在网关端启用信道跳频技术（自动避开干扰信道），在控制器端增加电磁屏蔽层，测试显示干扰环境下数据传输成功率仍保持≥99%，组网稳定性不受影响。
2.2 软件功能：贴合高职教学场景开发

2.2.1 分场景控制策略
技术团队联合学院教务处，根据教学计划及控制器型号特性，制定三级控制规则：
理论教室（AC360-220V）基础策略：
工作日：早 7:30 自动开机（夏季 26℃、冬季 18℃），晚 21:00（晚自习结束）自动关机，结合 2 匹空调功率特性设定启停缓冲时间（开机后 5 分钟进入稳定运行，关机前 3 分钟降低功率）；
周末：仅开放 3 间公共自习教室空调，9:00-17:00 运行，其余教室的分体空调控制器 AC360-220V 自动进入休眠模式，减少待机能耗；
实训教室（AC360-380V）动态策略：
对接教务系统课程表，空调提前 20 分钟开机（按场景设温：模拟驾驶实训室 25℃、汽车实训车间 20℃），课程结束后 30 分钟自动关机，针对 3 匹空调高能耗特点，通过控制器精准控制运行时长；
支持实训老师通过手机 APP 临时申请 “延时运行”（单次最长 2 小时），申请需经后勤管理员审核，避免因 3 匹空调长时间运行导致额外能耗，同时适配 AC360-380V 的负载功率调节功能；
应急保障策略：
夏季高温（室外≥35℃）时，实训教室的分体空调控制器 AC360-380V 自动下调 1℃设定温度，同时提升散热效率；冬季低温（室外≤5℃）时，理论教室的 AC360-220V 自动上调 2℃，保障教学正常开展。
2.2.2 多校区管理平台
搭建校级统一管理平台，作为智能节能远程空调控制系统的核心操作端，针对不同型号控制器与组网架构设置差异化功能模块：
组网监控模块：实时显示两校区网关运行状态（在线 / 离线、信号强度、数据传输量）、终端接入数量（AC360-220V/380V 分别统计）、网络延迟等参数，当网关离线或组网异常时，自动发送声光告警；
设备管理模块：区分 AC360-220V（2P）与 AC360-380V（3P）控制器，显示电压、功率、湿度等差异化数据，支持按校区、楼栋、教室筛选设备；
权限管理模块：主校区管理员可查看两校区组网与设备数据，巴南校区管理员仅管理本校区组网与 AC360-380V 设备，实训中心负责人仅查看分管教室状态；
平台支持数据导出（Excel 格式），自动生成《月度校区能耗对比表》《组网运行状态报告》，为管理优化提供数据支撑。

三、项目实施与落地保障

3.1 针对性培训，覆盖多角色需求
围绕分体空调控制器 AC360-220V/380V 的操作差异、智能节能远程空调控制系统使用，以及多校区组网维护，开展 4 场专项培训：
后勤管理员培训（2 场，每场 3 小时）：
组网维护重点：讲解三级组网架构的工作原理、网关日常检查（如指示灯状态、信号强度检测）、组网异常处理（如网关离线重启、4G 备用切换操作）、LoRa 信道干扰排查方法；
设备管控要点：区分 AC360-220V 的 220V 电压故障排查（如电压不稳导致的启停异常）、AC360-380V 的 380V 三相电负载监测（如某一相电断电的应急处理）；
实操演练：模拟 “网关离线切换备用组网”“AC360-380V 功率异常告警处理” 等场景，每人独立完成 5 次实操，确保掌握组网维护与设备管控技能；
实训老师培训（1 场，2 小时）：
聚焦 AC360-380V 使用与组网关联：讲解 “延时关机” 按键操作（长按 2 秒启动延时，屏幕显示延时剩余时间），说明 “组网中断时 APP 无法提交申请” 的应对方法（联系后勤切换备用组网）；
发放《实训教室空调与组网使用手册》，建立 “实训空调 - 组网管理群”，技术人员实时解答疑问；
学生代表培训（1 场，1 小时）：
讲解 AC360-220V 温度锁定原理，说明组网稳定对空调管控的重要性，引导学生勿遮挡控制器信号接收端（避免影响组网数据传输），避免私自拆卸设备。
3.2 试运行优化，解决场景适配问题
2024 年 4 月 8 日 - 4 月 21 日，针对不同型号分体空调控制器、智能节能远程空调控制系统及多校区组网的适配问题，优化方案：
实训课延时申请流程繁琐：
问题：老师反映 “系统申请需审核，紧急实训时来不及，且 AC360-380V 手动延时仅 30 分钟”；
优化：设置 “实训高峰期自动审批”（每周一、三、五 16:00-18:00），将 AC360-380V 手动延时最长调整为 1 小时，平台可额外申请 1 小时（总计 2 小时）；
模拟驾驶实训室温度波动（AC360-380V）：
问题：设备散热导致室温骤升，3 匹空调降温速率不匹配；
优化：为 AC360-380V 添加 “动态调温 + 功率适配” 功能，设备功率≥2000W 时自动下调 2℃，空调运行功率提升至 4500W（低于控制器负载上限）；
理论教室电压波动影响（AC360-220V）：
问题：早高峰 220V 电压降至 205V，导致控制器频繁重启；
优化：主校区配电箱加装电压稳定器，系统添加 “电压保护阈值”（低于 210V 时 AC360-220V 进入低压待机）；
巴南校区组网数据同步延迟：
问题：偶发校园网卡顿，组网数据延迟 10-15 分钟，影响 AC360-380V 功率监测；
优化：巴南校区增设本地数据缓存服务器，组网数据同步间隔从 5 分钟 / 次缩短至 2 分钟 / 次，网络恢复后自动补传；同时优化光纤专线路由，减少数据传输节点，延迟降至≤3 秒；
边缘实训楼组网信号弱：
问题：巴南校区汽车实训车间（最边缘建筑）AC360-380V 偶尔离线，组网信号强度≤-90dBm；
优化：在该实训楼旁增设 1 台中继网关，调整发射功率至 19dBm，信号强度提升至 - 75dBm，终端离线次数从每周 3 次降至 0 次，组网稳定性显著提升。

四、系统运行成效与价值体现

4.1 能耗显著降低，成本大幅节约
4.1.1 核心能耗数据对比（2024 年 5 月 - 10 月）
以汽车实训车间（AC360-380V）为例，改造前 3 匹空调月均耗电较高，改造后因系统 “按课程表启停 + 动态调温” 与稳定组网支撑（数据实时传输确保策略精准执行），月均耗电显著下降，节能率达 29.1%；理论教室（AC360-220V）因电压稳定与启停策略优化，节能率达 26.5%。
4.1.2 设备维护成本降低
系统针对不同型号控制器与组网状态设置差异化预警：对 AC360-220V 监测电压波动，对 AC360-380V 监测三相电平衡，对组网监测网关信号与延迟。2024 年 5 月 - 10 月共发现 8 台空调异常、3 次组网小故障，均在扩大前解决，年均减少设备与组网维护支出。
4.2 管理效率提升，人力成本优化
巡检与组网维护效率：改造前 6 名后勤人员日均巡检 5 小时（含两校区现场检查空调与组网设备）；改造后仅需 2 名管理员通过平台远程监控（查看控制器数据与组网状态），日均投入 1 小时，人力投入减少 86.7%；
故障响应效率：跨校区故障（含组网问题）处理时间从 4 小时缩短至 1.5 小时 —— 如巴南校区某实训教室 AC360-380V 故障，管理员通过平台发现组网信号弱，指导现场切换备用网关，15 分钟恢复管控；理论教室电压波动通过平台远程启动保护模式，无需现场操作。
4.3 教学场景适配，师生体验改善
4.3.1 实训教学与组网保障双重升级
轨道交通模拟驾驶实训室（AC360-380V）通过 “动态调温 + 功率适配”，室温稳定在 23℃-25℃，实训数据准确性提升 60%；汽车实训车间因 AC360-380V 湿度监测联动排气扇，设备使用寿命延长 1-2 年；多校区组网稳定确保两校区空调管控无中断，即使暴雨天气光纤短暂故障，备用 4G 组网也能保障空调正常运行，未影响教学。
4.3.2 师生满意度提升
2024 年 9 月问卷调查（覆盖 1200 名学生、150 名教职工）显示：
学生对空调满意度从 65% 提升至 94%，“实训课温度舒适”“理论课温度稳定” 评价占比分别达 92%、95%；
95% 的实训老师认可 “延时申请便捷，组网稳定无管控中断”；82% 的后勤人员反馈 “平台可实时监控组网与设备，管理压力大幅减轻”。

五、项目经验与未来规划

5.1 高职类院校空调节能管理与组网启示
本次项目结合控制器特性与多校区组网实践，核心经验包括：
组网先行，支撑管控：多校区场景需优先设计 “三层组网架构”，通过核心网关 - 中继 - 终端的层级设计、主备组网切换、抗干扰优化，确保数据传输稳定，这是智能管控的基础；
型号匹配，场景适配：按空调匹数选择 AC360-220V/380V，针对 2P 低功率侧重温度稳定，3P 高功率强化功率监测，避免 “一刀切”；
多方协同，贴合教学：联合教务、实训、后勤部门，结合课程表与实训需求制定策略，确保组网与设备管控服务教学。
5.2 未来拓展方向
组网与设备深度联动：计划将组网状态与空调策略联动，如组网信号弱时自动简化控制策略（仅保留基础启停），避免数据延迟导致策略失效；
新能源与组网适配：学院拟建设光伏电站，未来将光伏供电系统接入组网，针对 AC360-220V/380V 分别适配单相电 / 三相电光伏输出，通过组网实现清洁能源优先调度；
智慧校园组网融合：将空调组网纳入校园整体智慧网络，与照明、供水系统共享中继网关，构建 “多系统共网” 的高效组网架构，降低整体运维成本。

六、结语

重庆公共运输职业技术学院通过引入广州派谷电子分体空调控制器 AC360-220V（2P 适配）、AC360-380V（3P 适配）及智能节能远程空调控制系统，依托 “三层多校区组网” 的稳定支撑，针对多校区、实训多、需求差异大的高职教学特点，构建了 “分型号管控、跨校区联网、全数据支撑” 的空调节能体系，实现了 34.9% 的节能率、86.7% 的人力投入减少与 94% 的师生满意度。其中，多校区组网的精准设计与稳定运行，是系统发挥成效的关键保障，为同类多校区院校的空调节能与智能管控提供了可复制的 “组网 + 设备 + 策略” 一体化方案，推动 “绿色校园” 与 “智慧教学” 深度融合。

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