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池州市貴池區(qū)殷匯鎮(zhèn)人民政府空調(diào)智能節(jié)能項(xiàng)目
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殷匯鎮(zhèn)政府辦公區(qū)域分散,8 棟建筑分布在鎮(zhèn)中心不同位置,且部分附屬辦公樓樓層較低(2-3 層)、房間數(shù)量多(單棟樓房間數(shù) 15-20 間),傳統(tǒng)人工巡檢模式已無法滿足高效管理需求。

池州市貴池區(qū)殷匯鎮(zhèn)人民政府空調(diào)智能節(jié)能項(xiàng)目

一、項(xiàng)目背景

在 “雙碳” 目標(biāo)戰(zhàn)略指引下,公共機(jī)構(gòu)作為節(jié)能降耗的重點(diǎn)領(lǐng)域,其辦公用能管理水平的提升對推動區(qū)域綠色低碳發(fā)展具有重要意義。池州市貴池區(qū)殷匯鎮(zhèn)人民政府下轄多個辦公區(qū)域,涵蓋鎮(zhèn)政府主樓、政務(wù)服務(wù)大廳、附屬辦公樓等共計(jì) 8 棟建筑,總辦公面積約 12000 平方米。長期以來,鎮(zhèn)政府辦公區(qū)域的分體空調(diào)采用傳統(tǒng)人工管理模式,存在諸多管理痛點(diǎn):一是空調(diào)設(shè)備分布分散,不同建筑、不同樓層的空調(diào)缺乏統(tǒng)一監(jiān)控手段,管理人員需逐樓、逐房間巡檢,不僅耗費(fèi)大量人力,還難以實(shí)時掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài);二是空調(diào)運(yùn)行參數(shù)全靠人工調(diào)節(jié),部分辦公室存在無人時空調(diào)未關(guān)停、溫度設(shè)置不合理等現(xiàn)象,導(dǎo)致能源浪費(fèi);三是空調(diào)故障排查滯后,設(shè)備出現(xiàn)異常后,需等待工作人員發(fā)現(xiàn)并反饋,再安排維修人員現(xiàn)場檢修,延長了故障處理周期,影響辦公舒適度;四是缺乏系統(tǒng)化的用能數(shù)據(jù)記錄與分析,無法為節(jié)能決策提供數(shù)據(jù)支撐,難以滿足公共機(jī)構(gòu)節(jié)能考核要求。
為解決上述問題,殷匯鎮(zhèn)人民政府結(jié)合《池州市 “十四五” 公共機(jī)構(gòu)節(jié)能規(guī)劃》要求,決定引入智能節(jié)能技術(shù)對現(xiàn)有辦公分體空調(diào)進(jìn)行升級改造。經(jīng)過多方調(diào)研與技術(shù)比對,最終選擇廣州派谷電子科技有限公司研發(fā)的辦公室分體空調(diào)遠(yuǎn)程控制器 AC360 及其配套的智能節(jié)能遠(yuǎn)程空調(diào)控制系統(tǒng),核心采用 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊方案,搭建一體化的節(jié)能管理平臺,實(shí)現(xiàn)對全鎮(zhèn)政府辦公區(qū)域空調(diào)設(shè)備的集中監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制與智能管理,提升用能管理效率,推動鎮(zhèn)政府向綠色低碳辦公轉(zhuǎn)型。

二、項(xiàng)目需求分析

(一)集中化管理需求

殷匯鎮(zhèn)政府辦公區(qū)域分散,8 棟建筑分布在鎮(zhèn)中心不同位置,且部分附屬辦公樓樓層較低(2-3 層)、房間數(shù)量多(單棟樓房間數(shù) 15-20 間),傳統(tǒng)人工巡檢模式已無法滿足高效管理需求。因此,項(xiàng)目需搭建一套覆蓋所有辦公區(qū)域的集中管理系統(tǒng),管理人員可在鎮(zhèn)政府主樓的監(jiān)控中心,實(shí)時查看所有分體空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)(如開機(jī) / 關(guān)機(jī)、運(yùn)行模式、設(shè)定溫度、當(dāng)前室溫等),無需現(xiàn)場巡檢,降低管理人力成本。

(二)遠(yuǎn)程控制需求

考慮到鎮(zhèn)政府部分辦公室存在加班、臨時會議等情況,且節(jié)假日期間可能有值班人員辦公,需實(shí)現(xiàn)對空調(diào)的遠(yuǎn)程控制功能。管理人員可通過電腦端或移動端管理平臺,根據(jù)實(shí)際辦公需求,遠(yuǎn)程開啟、關(guān)閉空調(diào),或調(diào)整空調(diào)運(yùn)行參數(shù)(如將會議室空調(diào)從 “制冷 26℃” 調(diào)整為 “制冷 24℃”),避免因人工操作不及時導(dǎo)致的能源浪費(fèi),同時保障辦公人員的舒適度。

(三)智能運(yùn)維需求

傳統(tǒng)空調(diào)管理中,設(shè)備故障需依賴工作人員現(xiàn)場發(fā)現(xiàn),故障排查效率低、維修響應(yīng)慢。項(xiàng)目需具備智能運(yùn)維功能,系統(tǒng)可實(shí)時采集空調(diào)運(yùn)行數(shù)據(jù),當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常(如壓縮機(jī)故障、風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)、溫度傳感器異常等)時,能自動觸發(fā)告警,并將告警信息(含故障設(shè)備位置、故障類型、故障發(fā)生時間等)推送至管理人員的手機(jī)或電腦端,同時生成故障維修工單,明確維修責(zé)任人與處理時限,提升故障處理效率,減少設(shè)備停機(jī)時間。

(四)數(shù)據(jù)化管理需求

為滿足公共機(jī)構(gòu)節(jié)能考核與綠色辦公評價要求,項(xiàng)目需具備完善的數(shù)據(jù)采集與分析功能。系統(tǒng)需實(shí)時采集每臺空調(diào)的運(yùn)行數(shù)據(jù)(如運(yùn)行時長、啟停次數(shù)、能耗數(shù)據(jù)等)與環(huán)境數(shù)據(jù)(如室內(nèi)外溫濕度、光照強(qiáng)度等),并對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、統(tǒng)計(jì)與分析,生成日報、周報、月報等數(shù)據(jù)報表。管理人員可通過報表直觀了解空調(diào)用能規(guī)律,為后續(xù)節(jié)能策略優(yōu)化(如調(diào)整空調(diào)運(yùn)行時段、優(yōu)化溫度設(shè)定標(biāo)準(zhǔn))提供數(shù)據(jù)支撐。

(五)兼容性與擴(kuò)展性需求

殷匯鎮(zhèn)政府現(xiàn)有分體空調(diào)品牌多樣(含格力、美的、海爾等)、安裝年限不同(部分設(shè)備已使用 5-8 年),項(xiàng)目所用控制系統(tǒng)需具備良好的兼容性,無需更換現(xiàn)有空調(diào)設(shè)備,僅通過加裝控制器即可實(shí)現(xiàn)智能改造,降低改造成本。同時,考慮到未來鎮(zhèn)政府可能新增辦公建筑或更換空調(diào)設(shè)備,系統(tǒng)需具備擴(kuò)展性,可靈活接入新設(shè)備,無需對現(xiàn)有平臺架構(gòu)進(jìn)行大規(guī)模調(diào)整。

(六)通訊穩(wěn)定性需求

因辦公區(qū)域分散且部分區(qū)域局域網(wǎng)覆蓋薄弱,傳統(tǒng)有線通訊方案施工成本高、靈活性差,需采用無線通訊方案保障數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定。要求通訊方案具備遠(yuǎn)距離傳輸、低功耗、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn),能適應(yīng)鎮(zhèn)政府不同建筑間的信號傳輸環(huán)境,同時支持多設(shè)備并發(fā)通訊,避免數(shù)據(jù)擁堵或丟失,確??刂破髋c平臺間的實(shí)時數(shù)據(jù)交互。


三、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

(一)設(shè)計(jì)原則

1. 實(shí)用性原則:系統(tǒng)功能需貼合殷匯鎮(zhèn)政府實(shí)際管理需求,操作界面簡潔易懂,管理人員經(jīng)簡單培訓(xùn)即可熟練使用,避免功能冗余導(dǎo)致的管理復(fù)雜度提升。
2. 穩(wěn)定性原則:系統(tǒng)需具備高穩(wěn)定性,核心設(shè)備(如控制器、LORA 網(wǎng)關(guān)、4G 模塊、服務(wù)器等)需選用工業(yè)級產(chǎn)品,確保在復(fù)雜環(huán)境(如電壓波動、網(wǎng)絡(luò)信號不穩(wěn)定)下持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,避免因系統(tǒng)故障影響空調(diào)正常使用。
3. 安全性原則:系統(tǒng)需具備完善的安全防護(hù)機(jī)制,包括數(shù)據(jù)傳輸加密(防止數(shù)據(jù)被竊取或篡改)、用戶權(quán)限管理(不同崗位人員分配不同操作權(quán)限,如管理員可進(jìn)行系統(tǒng)配置,普通工作人員僅可查看設(shè)備狀態(tài))、日志審計(jì)(記錄所有操作行為,便于追溯異常操作)等,保障系統(tǒng)與數(shù)據(jù)安全。
4. 經(jīng)濟(jì)性原則:在滿足功能需求的前提下,盡量降低項(xiàng)目建設(shè)成本與后期運(yùn)維成本,優(yōu)先選用性價比高的設(shè)備與技術(shù)方案,避免過度投資;尤其在通訊方案選擇上,需減少布線成本與后期維護(hù)成本。
5. 通訊可靠性原則:核心采用 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊方案,確保通訊覆蓋所有辦公區(qū)域,具備信號自動切換、數(shù)據(jù)斷點(diǎn)續(xù)傳能力,保障終端設(shè)備與平臺間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時性與完整性。

(二)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

殷匯鎮(zhèn)人民政府空調(diào)智能節(jié)能系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用 “終端層 - 傳輸層 - 平臺層 - 應(yīng)用層” 四層架構(gòu)設(shè)計(jì),各層級功能明確、協(xié)同工作,其中傳輸層核心部署 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊方案,實(shí)現(xiàn)對所有空調(diào)設(shè)備的全生命周期管理。具體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下:

1. 終端層:設(shè)備感知與控制終端

終端層是系統(tǒng)與空調(diào)設(shè)備的直接交互層,主要由廣州派谷電子科技的 AC360 分體空調(diào)遠(yuǎn)程控制器、溫濕度傳感器、電流互感器等設(shè)備組成,負(fù)責(zé)采集空調(diào)運(yùn)行數(shù)據(jù)與環(huán)境數(shù)據(jù),并執(zhí)行平臺下發(fā)的控制指令,所有終端設(shè)備均支持 LORA 無線通訊協(xié)議,為后續(xù)接入 LORA 轉(zhuǎn) 4G 傳輸網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)。
• AC360 控制器部署:根據(jù)鎮(zhèn)政府 8 棟辦公建筑的空調(diào)分布情況,每臺空調(diào)對應(yīng)安裝 1 臺 AC360 控制器??刂破鞑捎帽趻焓桨惭b,安裝位置選擇空調(diào)室內(nèi)機(jī)附近(距離不超過 1.5 米),通過導(dǎo)線與空調(diào)室內(nèi)機(jī)的控制線(如電源控制線、模式控制線、溫度控制線等)連接,無需改動空調(diào)原有電路結(jié)構(gòu),僅需通過 “即插即用” 方式實(shí)現(xiàn)與空調(diào)的通信。AC360 控制器具備寬電壓輸入特性(AC 100-240V),可適應(yīng)鎮(zhèn)政府不同辦公區(qū)域的電壓環(huán)境,同時內(nèi)置高性能 LORA 通訊模塊,支持 LoRaWAN 協(xié)議,通訊距離可達(dá) 500 米(空曠環(huán)境),抗電磁干擾能力強(qiáng),能穿透墻體、樓板,避免辦公區(qū)域遮擋導(dǎo)致的信號衰減。
• 溫濕度傳感器部署:在每間辦公室、政務(wù)服務(wù)大廳、會議室等區(qū)域安裝 1 臺溫濕度傳感器,傳感器采用無線傳輸方式(與 AC360 控制器同源 LORA 協(xié)議),與 AC360 控制器進(jìn)行近距離數(shù)據(jù)交互,實(shí)時采集室內(nèi)溫濕度數(shù)據(jù)(采集頻率為 1 次 / 分鐘),并將數(shù)據(jù)上傳至控制器,為空調(diào)運(yùn)行參數(shù)調(diào)整提供環(huán)境依據(jù)(如當(dāng)室內(nèi)溫度高于設(shè)定閾值時,系統(tǒng)可自動調(diào)整空調(diào)制冷強(qiáng)度)。傳感器采用電池供電(內(nèi)置大容量鋰電池,續(xù)航可達(dá) 3-5 年),無需布線,安裝靈活。
• 電流互感器部署:在每臺空調(diào)的電源進(jìn)線端安裝 1 臺電流互感器,互感器與 AC360 控制器連接,實(shí)時采集空調(diào)運(yùn)行電流數(shù)據(jù),通過電流值計(jì)算空調(diào)實(shí)時功率與累計(jì)能耗(無需接入電表,降低改造復(fù)雜度),實(shí)現(xiàn)對空調(diào)能耗的精準(zhǔn)監(jiān)測?;ジ衅鬏敵鰯?shù)據(jù)通過控制器內(nèi)置的 LORA 模塊同步上傳,確保能耗數(shù)據(jù)與運(yùn)行數(shù)據(jù)的協(xié)同傳輸。

2. 傳輸層:LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊方案部署

傳輸層是連接終端層與平臺層的核心環(huán)節(jié),負(fù)責(zé)將終端層采集的數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸至平臺層,并將平臺層下發(fā)的控制指令精準(zhǔn)推送至終端層,全程采用 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊方案,摒棄傳統(tǒng)有線通訊,適配鎮(zhèn)政府辦公區(qū)域分散、布線難度大的場景。
• LORA 網(wǎng)關(guān)部署:根據(jù) 8 棟辦公建筑的分布位置與信號覆蓋需求,在鎮(zhèn)政府轄區(qū)內(nèi)合理部署 LORA 網(wǎng)關(guān)(共計(jì) 4 臺,每 2 棟相鄰建筑共享 1 臺網(wǎng)關(guān)),網(wǎng)關(guān)安裝位置選擇高處(如建筑屋頂、高層陽臺),確保網(wǎng)關(guān)信號能覆蓋所負(fù)責(zé)建筑內(nèi)所有終端設(shè)備。網(wǎng)關(guān)采用工業(yè)級設(shè)計(jì),具備防水、防塵、抗高溫特性(工作溫度 - 30℃~70℃),內(nèi)置雙 LORA 通道(支持并發(fā)通訊,可同時接入多臺終端設(shè)備)與高性能 4G 通訊模塊(支持中國移動、中國聯(lián)通、中國電信三網(wǎng)通,兼容 4G LTE Cat-1 網(wǎng)絡(luò)),實(shí)現(xiàn) “終端設(shè)備 - LORA 網(wǎng)關(guān) - 4G 網(wǎng)絡(luò) - 平臺層” 的全無線數(shù)據(jù)傳輸鏈路。

• 通訊鏈路設(shè)計(jì):終端層的 AC360 控制器通過 LORA 協(xié)議與就近的 LORA 網(wǎng)關(guān)建立無線連接,將采集的空調(diào)運(yùn)行數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、能耗數(shù)據(jù)打包上傳至網(wǎng)關(guān);網(wǎng)關(guān)接收數(shù)據(jù)后,通過內(nèi)置的 4G 模塊接入公網(wǎng)(選用工業(yè)級 4G 流量卡,每月定向流量滿足數(shù)據(jù)傳輸需求),并采用 TCP/IP 協(xié)議將數(shù)據(jù)加密傳輸至平臺層服務(wù)器;同時,平臺層下發(fā)的控制指令(如開機(jī)、調(diào)溫)經(jīng) 4G 網(wǎng)絡(luò)傳輸至網(wǎng)關(guān),網(wǎng)關(guān)再通過 LORA 協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)至對應(yīng) AC360 控制器,完成指令執(zhí)行。整個通訊鏈路延遲≤300ms,滿足實(shí)時控制需求。

• 網(wǎng)絡(luò)冗余與數(shù)據(jù)保障:為避免單一通訊節(jié)點(diǎn)故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)中斷,傳輸層設(shè)置多重保障機(jī)制:一是 LORA 網(wǎng)關(guān)支持信號自動切換,當(dāng)某臺網(wǎng)關(guān)覆蓋范圍內(nèi)的終端設(shè)備信號減弱時,設(shè)備可自動切換至相鄰網(wǎng)關(guān)(需提前配置網(wǎng)關(guān)間的漫游策略),確保通訊不中斷;二是 4G 模塊支持多運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)自動切換,當(dāng)當(dāng)前運(yùn)營商信號不佳時,模塊自動切換至其他運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò),保障公網(wǎng)傳輸穩(wěn)定;三是網(wǎng)關(guān)與終端設(shè)備均具備數(shù)據(jù)斷點(diǎn)續(xù)傳功能,若因網(wǎng)絡(luò)波動導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸中斷,恢復(fù)連接后可自動補(bǔ)傳未成功傳輸?shù)臄?shù)據(jù),避免數(shù)據(jù)丟失;四是所有數(shù)據(jù)在傳輸過程中采用 AES-128 加密算法,防止數(shù)據(jù)被竊取或篡改,保障數(shù)據(jù)安全。
 
• 通訊參數(shù)配置:為優(yōu)化通訊效率,對 LORA 轉(zhuǎn) 4G 鏈路的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行針對性配置:LORA 通訊頻段選擇 470-510MHz(工業(yè)免授權(quán)頻段,避免與其他無線設(shè)備干擾),擴(kuò)頻因子設(shè)置為 SF10(平衡傳輸距離與傳輸速率),帶寬設(shè)置為 125kHz,發(fā)射功率調(diào)整為 17dBm(確保覆蓋范圍的同時降低功耗);4G 模塊采用 LTECat-1 技術(shù)(低功耗、廣覆蓋、低成本,適合小數(shù)據(jù)量高頻次傳輸場景),數(shù)據(jù)傳輸采用 MQTT 協(xié)議(輕量級物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,減少數(shù)據(jù)傳輸量,降低網(wǎng)絡(luò)帶寬占用)。

3. 平臺層:數(shù)據(jù)處理與存儲中心

平臺層是系統(tǒng)的核心中樞,負(fù)責(zé)接收傳輸層通過 LORA 轉(zhuǎn) 4G 方案上傳的數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、存儲、分析與處理,并為應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)支撐。平臺層部署在鎮(zhèn)政府機(jī)房內(nèi),采用 “本地服務(wù)器 + 邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)” 架構(gòu),確保數(shù)據(jù)處理的高效性與安全性。
• 服務(wù)器部署:機(jī)房內(nèi)部署 2 臺工業(yè)級服務(wù)器(主備架構(gòu)),服務(wù)器配置為:CPU Intel Xeon E3-1230 v6、內(nèi)存 32GB DDR4、硬盤 4TB SSD(用于系統(tǒng)運(yùn)行與數(shù)據(jù)存儲),操作系統(tǒng)采用 Windows Server 2019。主服務(wù)器負(fù)責(zé)日常數(shù)據(jù)處理與平臺運(yùn)行,備服務(wù)器實(shí)時同步主服務(wù)器數(shù)據(jù),當(dāng)主服務(wù)器出現(xiàn)故障時,備服務(wù)器自動接管,確保平臺不中斷運(yùn)行。服務(wù)器通過有線方式接入互聯(lián)網(wǎng),與傳輸層 LORA 網(wǎng)關(guān)的 4G 網(wǎng)絡(luò)形成數(shù)據(jù)交互通道,同時配置防火墻與入侵檢測系統(tǒng),防止外部網(wǎng)絡(luò)攻擊。
• 邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)部署:在每臺 LORA 網(wǎng)關(guān)旁部署 1 臺邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)(采用嵌入式計(jì)算機(jī),配置為 CPU ARM Cortex-A53、內(nèi)存 2GB、硬盤 32GB),邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)通過網(wǎng)線直連,負(fù)責(zé)對網(wǎng)關(guān)接收的終端數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理(如數(shù)據(jù)過濾、異常值剔除、數(shù)據(jù)壓縮等),減少上傳至平臺服務(wù)器的數(shù)據(jù)量,降低服務(wù)器負(fù)載與公網(wǎng)帶寬占用。同時,邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)具備本地決策能力,當(dāng)平臺服務(wù)器與網(wǎng)關(guān)之間的 4G 網(wǎng)絡(luò)中斷時,可根據(jù)預(yù)設(shè)策略(如室內(nèi)溫度高于 30℃時自動開啟空調(diào)制冷)控制終端設(shè)備,確??照{(diào)正常運(yùn)行;待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后,再將本地存儲的運(yùn)行數(shù)據(jù)同步至平臺服務(wù)器。
• 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì):平臺采用 MySQL 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)庫分為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫與歷史數(shù)據(jù)庫。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫存儲實(shí)時數(shù)據(jù)(如空調(diào)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)、室內(nèi)實(shí)時溫濕度、告警信息等),數(shù)據(jù)保留周期為 7 天;歷史數(shù)據(jù)庫存儲歷史數(shù)據(jù)(如空調(diào)運(yùn)行日志、能耗數(shù)據(jù)、報表數(shù)據(jù)等),數(shù)據(jù)保留周期為 3 年,滿足公共機(jī)構(gòu)節(jié)能數(shù)據(jù)追溯與考核要求。同時,數(shù)據(jù)庫采用定時備份機(jī)制(每天凌晨 2 點(diǎn)自動備份),備份數(shù)據(jù)存儲在獨(dú)立的硬盤陣列中,防止數(shù)據(jù)丟失。
• 數(shù)據(jù)處理流程:終端層 AC360 控制器通過 LORA 將數(shù)據(jù)傳輸至 LORA 網(wǎng)關(guān),網(wǎng)關(guān)經(jīng) 4G 網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)推送至邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn);邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理(如剔除因傳感器故障導(dǎo)致的溫濕度數(shù)據(jù)突變),篩選出有效數(shù)據(jù)后,通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸至平臺服務(wù)器;服務(wù)器接收數(shù)據(jù)后,先進(jìn)行二次數(shù)據(jù)清洗(校驗(yàn)數(shù)據(jù)格式、剔除重復(fù)數(shù)據(jù)),再將清洗后的數(shù)據(jù)存儲至業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫;同時,服務(wù)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時分析(如判斷空調(diào)運(yùn)行參數(shù)是否符合設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)、能耗是否異常),若發(fā)現(xiàn)異常,生成告警信息并推送至應(yīng)用層;此外,服務(wù)器每天定時(如凌晨 3 點(diǎn))對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì),生成日報數(shù)據(jù),并將日報數(shù)據(jù)遷移至歷史數(shù)據(jù)庫,同時刪除業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫中超過 7 天的過期數(shù)據(jù),釋放存儲空間。

4. 應(yīng)用層:管理功能與操作界面

應(yīng)用層是管理人員與系統(tǒng)交互的窗口,基于平臺層處理后的數(shù)據(jù),提供豐富的管理功能,支持電腦端(Web 瀏覽器)與移動端(微信小程序)兩種訪問方式,滿足管理人員隨時隨地管理空調(diào)設(shè)備的需求,所有功能均基于 LORA 轉(zhuǎn) 4G 傳輸?shù)膶?shí)時數(shù)據(jù)展開。
• 電腦端管理平臺:部署在鎮(zhèn)政府內(nèi)網(wǎng),管理人員通過內(nèi)網(wǎng)電腦訪問 Web 端平臺,平臺界面采用模塊化設(shè)計(jì),主要包含設(shè)備管理、遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)監(jiān)測、告警管理、報表統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)置等功能模塊。
設(shè)備管理模塊:以地圖或列表形式展示所有辦公區(qū)域的空調(diào)設(shè)備,地圖模式下可直觀查看各棟建筑的位置、LORA 網(wǎng)關(guān)覆蓋范圍及設(shè)備分布,點(diǎn)擊某臺設(shè)備圖標(biāo),可顯示設(shè)備詳細(xì)信息(如設(shè)備編號、安裝位置、所屬建筑與房間、控制器型號、安裝時間、當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)、連接的網(wǎng)關(guān)編號、LORA 信號強(qiáng)度等);列表模式下可按建筑、樓層、房間、網(wǎng)關(guān)歸屬等維度篩選設(shè)備,支持設(shè)備信息編輯(如修改設(shè)備所屬房間、更新聯(lián)系人)、設(shè)備批量操作(如批量重啟控制器、批量升級固件)等功能,同時可查看各設(shè)備的 LORA 通訊狀態(tài)(如在線 / 離線、信號強(qiáng)度值),便于及時發(fā)現(xiàn)通訊異常。
遠(yuǎn)程控制模塊:管理人員選擇某臺或多臺空調(diào)設(shè)備后,可遠(yuǎn)程下發(fā)控制指令,包括開機(jī) / 關(guān)機(jī)、調(diào)整運(yùn)行模式(制冷、制熱、送風(fēng)、除濕)、設(shè)定溫度(范圍 16-30℃)、設(shè)定風(fēng)速(低、中、高)、定時控制(如設(shè)定 “周一至周五 8:00 開機(jī),18:00 關(guān)機(jī)”)等;控制指令通過平臺層服務(wù)器下發(fā)至對應(yīng) LORA 網(wǎng)關(guān),再經(jīng) LORA 協(xié)議傳輸至 AC360 控制器,控制器執(zhí)行指令后實(shí)時反饋執(zhí)行結(jié)果至平臺,管理人員可在界面上查看指令執(zhí)行狀態(tài)(如 “指令已下發(fā)”“指令執(zhí)行成功”);同時,支持場景模式控制,管理人員可預(yù)設(shè)常用場景(如 “會議模式”:會議室空調(diào)全部開機(jī),設(shè)定溫度 24℃、風(fēng)速中;“下班模式”:所有辦公室空調(diào)全部關(guān)機(jī)),點(diǎn)擊場景名稱即可一鍵執(zhí)行,指令通過 LORA 轉(zhuǎn) 4G 鏈路快速同步至終端設(shè)備,提升操作效率。
數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊:實(shí)時展示空調(diào)運(yùn)行數(shù)據(jù)與環(huán)境數(shù)據(jù),包括每臺空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)(設(shè)定溫度、當(dāng)前溫度、運(yùn)行模式、風(fēng)速、運(yùn)行時長、累計(jì)能耗等)、室內(nèi)溫濕度、LORA 網(wǎng)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)(如網(wǎng)關(guān)在線狀態(tài)、4G 信號強(qiáng)度、接入設(shè)備數(shù)量、數(shù)據(jù)傳輸量)等;支持?jǐn)?shù)據(jù)曲線展示,管理人員可查看某臺設(shè)備某一參數(shù)(如運(yùn)行時長、能耗、LORA 信號強(qiáng)度)的歷史變化曲線(可選 1 小時、24 小時、7 天、30 天等時間維度),直觀了解設(shè)備運(yùn)行趨勢與通訊穩(wěn)定性;同時,可查看各 LORA 網(wǎng)關(guān)的覆蓋區(qū)域數(shù)據(jù)匯總(如該網(wǎng)關(guān)下所有設(shè)備的平均運(yùn)行時長、總能耗),便于分析不同區(qū)域的用能差異。
告警管理模塊:展示所有告警信息,按告警級別(緊急、重要、一般)分類顯示,其中通訊類告警(如 LORA 網(wǎng)關(guān)離線、終端設(shè)備通訊中斷、4G 信號弱)列為重要告警,以橙色提示;設(shè)備故障類告警(如空調(diào)壓縮機(jī)故障)列為緊急告警,以紅色閃爍提示;一般操作類告警(如空調(diào)運(yùn)行時長超過 24 小時)以黃色提示;管理人員點(diǎn)擊告警信息,可查看告警詳情(告警設(shè)備 / 網(wǎng)關(guān)、告警類型、告警時間、告警原因、處理建議等,如 “設(shè)備通訊中斷:建議檢查 LORA 信號或網(wǎng)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)”),并可執(zhí)行告警處理操作(如確認(rèn)告警、派單維修、關(guān)閉告警);同時,支持告警日志查詢,管理人員可按時間、告警級別、告警類型(通訊類、設(shè)備類、數(shù)據(jù)類)等條件查詢歷史告警信息,并導(dǎo)出告警報表,便于分析通訊故障規(guī)律。
報表統(tǒng)計(jì)模塊:自動生成多種數(shù)據(jù)報表,包括設(shè)備運(yùn)行報表(統(tǒng)計(jì)每臺設(shè)備的開機(jī)時長、啟停次數(shù)、故障次數(shù)、通訊中斷次數(shù)等)、能耗報表(統(tǒng)計(jì)每棟建筑、每個樓層、每個房間的空調(diào)能耗,按日、周、月、季、年匯總)、通訊狀態(tài)報表(統(tǒng)計(jì)各 LORA 網(wǎng)關(guān)的在線率、4G 信號穩(wěn)定率、終端設(shè)備通訊成功率)、環(huán)境報表(統(tǒng)計(jì)室內(nèi)外溫濕度變化情況)、告警報表(統(tǒng)計(jì)告警次數(shù)、告警處理率、平均處理時長等);報表支持圖表展示(柱狀圖、折線圖、餅圖等),管理人員可直觀對比不同區(qū)域、不同時間段的數(shù)據(jù),尤其可通過通訊狀態(tài)報表評估 LORA 轉(zhuǎn) 4G 方案的運(yùn)行效果;同時,報表支持導(dǎo)出功能(導(dǎo)出格式為 Excel、PDF),方便管理人員上報節(jié)能數(shù)據(jù)與通訊系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)設(shè)置模塊:供管理員進(jìn)行系統(tǒng)配置,包括用戶管理(添加、刪除用戶,分配用戶角色與權(quán)限)、通訊參數(shù)配置(如調(diào)整 LORA 網(wǎng)關(guān)的通訊頻段、擴(kuò)頻因子,設(shè)置 4G 模塊的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先級)、告警閾值設(shè)置(如設(shè)定 LORA 信號強(qiáng)度低于 - 90dBm 時觸發(fā)通訊告警、室內(nèi)溫度高于 30℃時觸發(fā)超溫告警)、數(shù)據(jù)采集頻率設(shè)置(如調(diào)整溫濕度數(shù)據(jù)采集頻率為 1 次 / 分鐘或 1 次 / 5 分鐘)、日志管理(查看系統(tǒng)操作日志、通訊日志、數(shù)據(jù)傳輸日志)、備份恢復(fù)(手動觸發(fā)數(shù)據(jù)庫備份、恢復(fù)備份數(shù)據(jù))等,其中通訊參數(shù)配置需由專業(yè)技術(shù)人員操作,確保 LORA 轉(zhuǎn) 4G 鏈路的穩(wěn)定性。
• 移動端管理平臺:包括 小程序(支持 Android、iOS 系統(tǒng))與微信小程序,管理人員通過手機(jī)下載 小程序 或搜索微信小程序,登錄后即可使用核心功能(設(shè)備狀態(tài)查看、遠(yuǎn)程控制、告警接收、報表查看)。移動端平臺針對 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊的特點(diǎn),新增 “通訊狀態(tài)監(jiān)測” 功能,管理人員可實(shí)時查看各 LORA 網(wǎng)關(guān)的 4G 信號強(qiáng)度與在線狀態(tài),當(dāng)網(wǎng)關(guān)出現(xiàn)通訊異常時,可第一時間收到推送通知;同時,移動端支持離線操作,管理人員在無網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下下發(fā)的控制指令,可暫存于本地,待手機(jī)聯(lián)網(wǎng)后通過 4G 網(wǎng)絡(luò)同步至平臺,再經(jīng) LORA 轉(zhuǎn) 4G 鏈路傳輸至終端設(shè)備,確保操作不遺漏。

四、項(xiàng)目實(shí)施過程

(一)前期調(diào)研與方案設(shè)計(jì)

1. 現(xiàn)場勘查:廣州派谷電子科技項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與殷匯鎮(zhèn)政府工作人員組成聯(lián)合勘查組,對 8 棟辦公建筑進(jìn)行逐一勘查,重點(diǎn)確認(rèn)以下信息:每棟建筑的空調(diào)分布位置、安裝環(huán)境;辦公區(qū)域的無線信號環(huán)境(測試不同位置的 4G 信號強(qiáng)度、LORA 信號穿透能力);LORA 網(wǎng)關(guān)的最佳安裝位置(通過信號模擬測試,確定 4 臺網(wǎng)關(guān)的部署點(diǎn),確保覆蓋所有辦公區(qū)域);電源接口位置(為網(wǎng)關(guān)與邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)提供供電)等,同時拍攝現(xiàn)場照片,繪制建筑平面、設(shè)備分布及網(wǎng)關(guān)覆蓋范圍草圖。
2. 需求確認(rèn):勘查完成后,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與鎮(zhèn)政府工作人員召開需求確認(rèn)會,根據(jù)勘查結(jié)果,進(jìn)一步細(xì)化項(xiàng)目需求,重點(diǎn)明確 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊方案的技術(shù)指標(biāo)(如通訊延遲、數(shù)據(jù)傳輸成功率、網(wǎng)關(guān)覆蓋范圍)、系統(tǒng)功能需求、實(shí)施周期等內(nèi)容,形成《需求規(guī)格說明書》,經(jīng)雙方簽字確認(rèn)后作為方案設(shè)計(jì)依據(jù)。
3. 方案設(shè)計(jì):項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)根據(jù)《需求規(guī)格說明書》,完成系統(tǒng)方案設(shè)計(jì),包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖(重點(diǎn)標(biāo)注 LORA 網(wǎng)關(guān)位置、4G 傳輸鏈路、終端設(shè)備與網(wǎng)關(guān)的歸屬關(guān)系)、設(shè)備清單(含 AC360 控制器、LORA 網(wǎng)關(guān)、4G 模塊、邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)、服務(wù)器、傳感器等設(shè)備的型號、數(shù)量、技術(shù)參數(shù))、LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊方案詳細(xì)設(shè)計(jì)(含通訊鏈路設(shè)計(jì)、參數(shù)配置、冗余機(jī)制)、實(shí)施計(jì)劃(分階段明確實(shí)施任務(wù)、責(zé)任人、時間節(jié)點(diǎn))、應(yīng)急預(yù)案(如施工期間網(wǎng)關(guān)通訊中斷、4G 網(wǎng)絡(luò)故障的應(yīng)對措施)等,形成《池州市貴池區(qū)殷匯鎮(zhèn)人民政府空調(diào)智能節(jié)能項(xiàng)目實(shí)施方案》,提交鎮(zhèn)政府審核,審核通過后正式啟動項(xiàng)目。

(二)設(shè)備采購與驗(yàn)收

1. 設(shè)備采購:廣州派谷電子科技根據(jù)實(shí)施方案中的設(shè)備清單,采購 AC360 控制器(內(nèi)置 LORA 模塊)、工業(yè)級 LORA 網(wǎng)關(guān)(含 4G 模塊)、溫濕度傳感器(LORA 通訊)、電流互感器、服務(wù)器、邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)等設(shè)備,所有設(shè)備均符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(如 GB/T 17215.321-2008《交流電測量設(shè)備 特殊要求 第 21 部分:靜止式有功電能表(1 級和 2 級)》、GB 4943.1-2011《信息技術(shù)設(shè)備 安全 第 1 部分:通用要求》、GB/T 30255-2013《低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)技術(shù)要求》),并具備產(chǎn)品合格證書、檢測報告,其中 LORA 網(wǎng)關(guān)與 4G 模塊需提供運(yùn)營商入網(wǎng)認(rèn)證證書。
2. 設(shè)備驗(yàn)收:設(shè)備到貨后,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與鎮(zhèn)政府工作人員共同對設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)收,檢查設(shè)備數(shù)量是否與清單一致、設(shè)備外觀是否完好、技術(shù)參數(shù)是否符合要求(重點(diǎn)核對 LORA 網(wǎng)關(guān)的通訊距離、4G 模塊的網(wǎng)絡(luò)兼容性、AC360 控制器的 LORA 協(xié)議版本)、相關(guān)證書是否齊全;同時,隨機(jī)抽取部分設(shè)備(如 10 臺 AC360 控制器、2 臺 LORA 網(wǎng)關(guān))進(jìn)行功能測試,包括 LORA 通訊測試(測試控制器與網(wǎng)關(guān)的信號連接穩(wěn)定性)、4G 傳輸測試(測試網(wǎng)關(guān)通過 4G 網(wǎng)絡(luò)上傳數(shù)據(jù)的速率與穩(wěn)定性)、控制功能測試(測試控制器接收指令后的執(zhí)行準(zhǔn)確性),確保設(shè)備能正常工作,驗(yàn)收合格后雙方簽署《設(shè)備驗(yàn)收報告》。

(三)現(xiàn)場安裝與調(diào)試

1. 施工準(zhǔn)備:項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提前準(zhǔn)備施工工具(如電鉆、螺絲刀、壓線鉗、萬用表、信號測試儀等)、耗材(如網(wǎng)線、導(dǎo)線、固定支架、防水盒、絕緣膠帶等),并對施工人員進(jìn)行培訓(xùn),明確施工規(guī)范(如安全用電規(guī)范、網(wǎng)關(guān)防水安裝標(biāo)準(zhǔn)、LORA 信號測試方法)、施工流程與質(zhì)量要求,重點(diǎn)培訓(xùn) LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊鏈路的安裝與調(diào)試技巧。
2. 終端設(shè)備安裝
AC360 控制器安裝:施工人員按勘查確定的位置,在每臺空調(diào)室內(nèi)機(jī)附近安裝控制器支架,將控制器固定在支架上,然后通過導(dǎo)線連接控制器與空調(diào)室內(nèi)機(jī)的控制線(連接前先關(guān)閉空調(diào)電源,確保施工安全),連接完成后用萬用表檢測線路是否通暢,避免短路或斷路;安裝完成后,開啟控制器電源,使用 LORA 信號測試儀檢測控制器與就近網(wǎng)關(guān)的信號強(qiáng)度(要求信號強(qiáng)度≥-80dBm),若信號較弱,調(diào)整控制器安裝位置或角度,確保通訊穩(wěn)定。
溫濕度傳感器安裝:在每間辦公室的墻面(距離地面 1.5-2 米高度,避開空調(diào)出風(fēng)口、熱源、陽光直射處)安裝傳感器支架,將傳感器固定在支架上,傳感器采用電池供電(內(nèi)置鋰電池,續(xù)航 3-5 年),無需布線;安裝完成后,激活傳感器,使其與就近的 AC360 控制器建立 LORA 通訊連接,測試傳感器數(shù)據(jù)上傳是否正常。
電流互感器安裝:在每臺空調(diào)的電源進(jìn)線端(配電箱內(nèi))安裝電流互感器,互感器輸出端通過導(dǎo)線與 AC360 控制器連接,連接完成后測試互感器的電流采集功能是否正常,采集數(shù)據(jù)是否能通過控制器的 LORA 模塊上傳。
1. 傳輸網(wǎng)絡(luò)搭建(LORA 轉(zhuǎn) 4G)
LORA 網(wǎng)關(guān)安裝:按勘查確定的位置,在建筑屋頂或高層陽臺安裝網(wǎng)關(guān)支架,支架需做好防銹處理;將 LORA 網(wǎng)關(guān)固定在支架上,網(wǎng)關(guān)外部加裝防水盒(防止雨水侵蝕),同時安裝 4G 天線(確保天線朝向無遮擋,提升 4G 信號強(qiáng)度);網(wǎng)關(guān)供電采用 POE 供電方式(通過網(wǎng)線同時傳輸數(shù)據(jù)與電力),從就近的配電箱引出電源,連接 POE 交換機(jī),再通過網(wǎng)線將 POE 交換機(jī)與網(wǎng)關(guān)連接;安裝完成后,開啟網(wǎng)關(guān)電源,使用 4G 信號測試儀檢測網(wǎng)關(guān)的 4G 信號強(qiáng)度(要求 4G 信號強(qiáng)度≥-95dBm),若信號較弱,調(diào)整天線位置或更換更高增益的 4G 天線。
邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)安裝:在每臺 LORA 網(wǎng)關(guān)旁安裝邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)采用壁掛式安裝,通過網(wǎng)線與網(wǎng)關(guān)直連,同時連接電源;安裝完成后,開啟節(jié)點(diǎn)電源,測試節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)連通性,確保節(jié)點(diǎn)能正常接收網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
1. 平臺設(shè)備部署與調(diào)試
服務(wù)器與邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)部署:在鎮(zhèn)政府機(jī)房內(nèi),將服務(wù)器、核心交換機(jī)安裝在機(jī)柜中,連接電源、網(wǎng)線,完成硬件部署;然后安裝操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、平臺軟件,進(jìn)行系統(tǒng)初始化配置(如設(shè)置服務(wù)器 IP 地址、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、配置用戶賬號、錄入 LORA 網(wǎng)關(guān)與終端設(shè)備的基礎(chǔ)信息);同時,對邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)進(jìn)行配置,設(shè)置節(jié)點(diǎn)與服務(wù)器的通信參數(shù)、數(shù)據(jù)預(yù)處理規(guī)則(如異常數(shù)據(jù)過濾閾值)。
LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊鏈路調(diào)試:首先測試單網(wǎng)關(guān)通訊,選取 1 臺 LORA 網(wǎng)關(guān),斷開其他網(wǎng)關(guān)電源,通過平臺下發(fā)測試指令(如控制該網(wǎng)關(guān)下某臺空調(diào)開機(jī)),觀察指令是否能通過 4G 網(wǎng)絡(luò)傳輸至網(wǎng)關(guān),再經(jīng) LORA 傳輸至控制器,控制器執(zhí)行后是否能將結(jié)果反饋至平臺,同時記錄通訊延遲(要求≤300ms);單網(wǎng)關(guān)測試通過后,開啟所有網(wǎng)關(guān),測試多網(wǎng)關(guān)并發(fā)通訊,模擬多臺設(shè)備同時上傳數(shù)據(jù)、接收指令的場景,測試數(shù)據(jù)傳輸是否擁堵、指令是否執(zhí)行準(zhǔn)確,確保多網(wǎng)關(guān)協(xié)同工作穩(wěn)定;此外,測試通訊冗余功能,人為斷開某臺網(wǎng)關(guān)的 4G 網(wǎng)絡(luò),觀察該網(wǎng)關(guān)下的終端設(shè)備是否能自動切換至相鄰網(wǎng)關(guān),斷開的 4G 網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后,觀察網(wǎng)關(guān)是否能自動重新連接并補(bǔ)傳數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)聯(lián)調(diào):通訊鏈路調(diào)試完成后,進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào),測試各層級之間的通信是否正常(終端層與傳輸層、傳輸層與平臺層、平臺層與應(yīng)用層);測試平臺所有功能是否正常(如設(shè)備狀態(tài)采集、遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)監(jiān)測、告警生成、報表統(tǒng)計(jì)等),重點(diǎn)測試基于 LORA 轉(zhuǎn) 4G 數(shù)據(jù)的功能(如通訊狀態(tài)監(jiān)測、通訊告警觸發(fā));測試異常場景(如網(wǎng)關(guān)斷電、4G 網(wǎng)絡(luò)中斷、終端設(shè)備故障)下系統(tǒng)的應(yīng)對能力,確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
1. 問題整改:聯(lián)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題(如部分控制器與網(wǎng)關(guān)通訊中斷、網(wǎng)關(guān) 4G 信號不穩(wěn)定、平臺接收的能耗數(shù)據(jù)偏差大、遠(yuǎn)程控制指令執(zhí)行延遲等),施工人員及時排查原因并整改,例如:通訊中斷可通過調(diào)整網(wǎng)關(guān)位置、增強(qiáng) LORA 信號解決;4G 信號不穩(wěn)定可更換高增益天線或調(diào)整網(wǎng)關(guān)安裝點(diǎn);數(shù)據(jù)偏差可校準(zhǔn)電流互感器或優(yōu)化數(shù)據(jù)處理算法;指令延遲可優(yōu)化通訊參數(shù)或調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸頻率,整改完成后重新測試,直至所有問題解決。



(四)人員培訓(xùn)

1. 培訓(xùn)準(zhǔn)備:項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)編制《系統(tǒng)操作手冊》(含平臺功能說明、操作步驟、LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊系統(tǒng)介紹、常見問題處理方法)、《運(yùn)維手冊》(含設(shè)備維護(hù)流程、通訊故障排查指南、日常巡檢要求),并制作培訓(xùn) PPT,內(nèi)容涵蓋項(xiàng)目背景、系統(tǒng)架構(gòu)(重點(diǎn)講解 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊鏈路)、功能模塊操作、應(yīng)急處理(如網(wǎng)關(guān)通訊中斷的應(yīng)急處理)等。
2. 分層次培訓(xùn)
管理員培訓(xùn):針對鎮(zhèn)政府負(fù)責(zé)節(jié)能管理的工作人員(2-3 人),開展為期 2 天的培訓(xùn),培訓(xùn)內(nèi)容包括系統(tǒng)架構(gòu)原理(重點(diǎn)講解 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊方案的工作流程、各設(shè)備的作用)、平臺高級功能操作(如用戶權(quán)限管理、通訊參數(shù)配置、數(shù)據(jù)庫備份)、系統(tǒng)維護(hù)(服務(wù)器日常檢查、LORA 網(wǎng)關(guān)維護(hù)、4G 模塊流量監(jiān)控)、應(yīng)急處理(服務(wù)器故障切換、網(wǎng)關(guān)通訊中斷處理、4G 網(wǎng)絡(luò)故障應(yīng)對)等,培訓(xùn)后進(jìn)行實(shí)操考核(如現(xiàn)場排查某臺設(shè)備的通訊故障、調(diào)整網(wǎng)關(guān)通訊參數(shù)),確保管理員能獨(dú)立完成系統(tǒng)管理與維護(hù)工作。
操作人員培訓(xùn):針對鎮(zhèn)政府各辦公室的負(fù)責(zé)人(共計(jì) 20 人,分 2 批培訓(xùn),每批 10 人),開展為期 1 天的培訓(xùn),培訓(xùn)內(nèi)容包括平臺基本功能操作(設(shè)備狀態(tài)查看、遠(yuǎn)程控制、告警接收、通訊狀態(tài)查看)、移動端 小程序 / 小程序使用、日常操作規(guī)范(如合理設(shè)置空調(diào)溫度、及時關(guān)閉無人空調(diào)、發(fā)現(xiàn)通訊異常如何反饋)等,培訓(xùn)后進(jìn)行簡單實(shí)操測試(如通過移動端遠(yuǎn)程控制本辦公室空調(diào)、查看所屬區(qū)域的通訊狀態(tài)),確保操作人員能熟練使用系統(tǒng)基本功能。
運(yùn)維人員培訓(xùn):針對負(fù)責(zé)空調(diào)與控制系統(tǒng)運(yùn)維的人員(3-4 人),開展為期 2 天的培訓(xùn),培訓(xùn)內(nèi)容包括終端設(shè)備維護(hù)(AC360 控制器固件升級、LORA 模塊故障排查、傳感器電池更換、互感器校準(zhǔn))、傳輸網(wǎng)絡(luò)維護(hù)(LORA 網(wǎng)關(guān)日常檢查、4G 模塊維護(hù)、天線調(diào)整、4G 流量卡更換)、故障排查(控制器通訊故障、網(wǎng)關(guān)離線、4G 傳輸故障的排查方法與流程)、維修流程(故障報修、維修記錄、驗(yàn)收確認(rèn))等,培訓(xùn)后進(jìn)行故障排查實(shí)操考核(如模擬網(wǎng)關(guān) 4G 信號弱故障,讓運(yùn)維人員現(xiàn)場排查并解決),確保運(yùn)維人員能高效處理設(shè)備與通訊故障。

(五)試運(yùn)行與驗(yàn)收

1. 試運(yùn)行:系統(tǒng)安裝調(diào)試與人員培訓(xùn)完成后,進(jìn)入為期 30 天的試運(yùn)行階段。試運(yùn)行期間,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)安排技術(shù)人員駐場(前 15 天全天駐場,后 15 天按需到場),協(xié)助鎮(zhèn)政府工作人員使用系統(tǒng),實(shí)時監(jiān)控 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊鏈路的運(yùn)行狀態(tài)(如網(wǎng)關(guān)在線率、4G 信號穩(wěn)定率、終端設(shè)備通訊成功率、數(shù)據(jù)傳輸成功率),記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)(如設(shè)備在線率、數(shù)據(jù)采集成功率、告警處理率、通訊故障次數(shù)),收集用戶反饋(如操作便捷性、通訊穩(wěn)定性、功能滿意度),并根據(jù)試運(yùn)行情況對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化(如調(diào)整 LORA 網(wǎng)關(guān)的通訊參數(shù)、優(yōu)化平臺界面布局、完善通訊告警閾值設(shè)置)。
2. 試運(yùn)行評估:試運(yùn)行結(jié)束后,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與鎮(zhèn)政府工作人員共同對試運(yùn)行情況進(jìn)行評估,評估內(nèi)容包括系統(tǒng)穩(wěn)定性(設(shè)備在線率≥99%、數(shù)據(jù)采集成功率≥98%、平臺無重大故障)、LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊方案運(yùn)行效果(網(wǎng)關(guān)在線率≥99.5%、4G 信號穩(wěn)定率≥98%、終端設(shè)備通訊成功率≥99%、通訊延遲≤300ms)、功能完整性(所有需求功能均實(shí)現(xiàn))、操作便捷性(工作人員能熟練操作系統(tǒng))、運(yùn)維便利性(故障處理及時、維護(hù)成本低)等,形成《試運(yùn)行評估報告》,重點(diǎn)分析通訊系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù),驗(yàn)證 LORA 轉(zhuǎn) 4G 方案的適用性。
3. 項(xiàng)目驗(yàn)收:試運(yùn)行評估合格后,鎮(zhèn)政府組織項(xiàng)目驗(yàn)收,驗(yàn)收組由鎮(zhèn)政府相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、節(jié)能管理工作人員、技術(shù)專家組成,驗(yàn)收內(nèi)容包括項(xiàng)目文檔(實(shí)施方案、設(shè)備驗(yàn)收報告、培訓(xùn)手冊、試運(yùn)行評估報告、通訊系統(tǒng)測試報告等)審核、現(xiàn)場功能測試(隨機(jī)抽查設(shè)備狀態(tài)采集、遠(yuǎn)程控制、通訊狀態(tài)監(jiān)測、告警生成等功能,重點(diǎn)測試 LORA 轉(zhuǎn) 4G 鏈路的實(shí)時性與穩(wěn)定性)、用戶滿意度調(diào)查(發(fā)放滿意度問卷,滿意度≥90 分為合格)等。驗(yàn)收合格后,雙方簽署《項(xiàng)目驗(yàn)收報告》,項(xiàng)目正式交付使用。

五、系統(tǒng)運(yùn)行效果與管理優(yōu)化

(一)系統(tǒng)運(yùn)行效果

1. 管理效率顯著提升:系統(tǒng)基于 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊方案,實(shí)現(xiàn)了對 8 棟辦公建筑空調(diào)設(shè)備的集中管理,管理人員無需現(xiàn)場巡檢,通過電腦端或移動端平臺即可實(shí)時查看所有設(shè)備狀態(tài)與通訊狀態(tài),遠(yuǎn)程控制空調(diào)運(yùn)行,人力成本降低 60% 以上。例如,以往鎮(zhèn)政府需安排 2 名工作人員每天花 2 小時逐樓巡檢空調(diào),現(xiàn)在僅需 1 名管理員通過平臺即可完成管理工作,每周節(jié)省人力成本約 16 小時;同時,通訊狀態(tài)實(shí)時可視,管理人員可提前發(fā)現(xiàn)并處理潛在通訊故障,避免因設(shè)備離線導(dǎo)致的管理盲區(qū)。
2. 運(yùn)維響應(yīng)速度加快:系統(tǒng)具備智能告警與故障定位功能,不僅能監(jiān)測設(shè)備故障,還能實(shí)時監(jiān)測 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊故障(如網(wǎng)關(guān)離線、設(shè)備通訊中斷),設(shè)備或通訊出現(xiàn)異常后,管理人員可在 5 分鐘內(nèi)收到告警信息,明確故障位置與類型(如 “3 號網(wǎng)關(guān) 4G 信號中斷,建議檢查天線或流量卡”),運(yùn)維人員可快速到場維修,故障處理時間從以往的 4-8 小時縮短至 1-2 小時,設(shè)備與通訊系統(tǒng)的停機(jī)時間減少 75% 以上,保障了辦公舒適度與管理連續(xù)性。
3. 數(shù)據(jù)化管理能力提升:系統(tǒng)通過 LORA 轉(zhuǎn) 4G 鏈路實(shí)現(xiàn)了空調(diào)運(yùn)行數(shù)據(jù)、能耗數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、通訊數(shù)據(jù)的全面采集與分析,管理人員可通過報表直觀了解用能規(guī)律與通訊系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。例如,通過能耗報表發(fā)現(xiàn),鎮(zhèn)政府主樓 3 層辦公室的空調(diào)平均運(yùn)行時長比其他樓層多 2 小時 / 天,經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)該樓層部分辦公室窗戶密封性差,導(dǎo)致空調(diào)負(fù)荷增加,管理人員據(jù)此制定了窗戶密封改造計(jì)劃;通過通訊報表發(fā)現(xiàn),4 號網(wǎng)關(guān)的 4G 信號穩(wěn)定率略低(97%),運(yùn)維人員調(diào)整網(wǎng)關(guān)天線位置后,信號穩(wěn)定率提升至 99.2%,進(jìn)一步保障了通訊穩(wěn)定。
4. LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊方案運(yùn)行穩(wěn)定:系統(tǒng)試運(yùn)行 30 天期間,LORA 網(wǎng)關(guān)在線率穩(wěn)定在 99.8%,4G 信號穩(wěn)定率達(dá) 98.5%,終端設(shè)備通訊成功率達(dá) 99.2%,通訊延遲平均為 220ms,遠(yuǎn)低于 300ms 的設(shè)計(jì)閾值;僅發(fā)生 2 起輕微通訊告警(1 起網(wǎng)關(guān) 4G 流量卡臨時斷網(wǎng)、1 起終端設(shè)備 LORA 信號弱),均在 30 分鐘內(nèi)解決,通訊系統(tǒng)穩(wěn)定性完全滿足鎮(zhèn)政府日常辦公需求,驗(yàn)證了 LORA 轉(zhuǎn) 4G 方案在分散辦公區(qū)域的適用性。

(二)管理優(yōu)化措施

1. 制定空調(diào)使用與通訊系統(tǒng)管理制度:基于系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù),鎮(zhèn)政府制定了《殷匯鎮(zhèn)人民政府辦公空調(diào)使用與智能控制系統(tǒng)管理制度》,明確空調(diào)使用時段(工作日 8:00-18:00,節(jié)假日除值班區(qū)域外禁止使用)、溫度設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)(夏季制冷不低于 26℃,冬季制熱不高于 20℃)、通訊系統(tǒng)維護(hù)要求(如運(yùn)維人員每周檢查 LORA 網(wǎng)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)、每月檢查 4G 流量卡剩余流量)、責(zé)任人(各辦公室負(fù)責(zé)人為空調(diào)使用第一責(zé)任人,運(yùn)維人員為通訊系統(tǒng)維護(hù)第一責(zé)任人),并將空調(diào)使用管理與通訊系統(tǒng)維護(hù)納入績效考核,對違規(guī)使用空調(diào)或通訊故障處理不及時的責(zé)任人進(jìn)行通報批評。
2. 建立定期巡檢機(jī)制:運(yùn)維人員按照《運(yùn)維手冊》要求,建立每周定期巡檢機(jī)制,巡檢內(nèi)容包括:終端設(shè)備檢查(控制器、傳感器外觀是否完好,線路是否松動,LORA 信號強(qiáng)度是否正常)、傳輸網(wǎng)絡(luò)檢查(LORA 網(wǎng)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)、4G 信號強(qiáng)度、天線是否完好,邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài),4G 流量卡剩余流量)、平臺運(yùn)行檢查(服務(wù)器 CPU 使用率、內(nèi)存占用率、數(shù)據(jù)庫存儲空間,通訊日志是否存在異常)等,巡檢過程中發(fā)現(xiàn)的問題及時記錄并處理,形成《巡檢記錄表》,尤其針對通訊系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)(如信號較弱的區(qū)域)進(jìn)行重點(diǎn)檢查,確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。
3. 優(yōu)化通訊與系統(tǒng)功能:根據(jù)鎮(zhèn)政府工作人員的使用反饋與試運(yùn)行數(shù)據(jù),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對通訊方案與系統(tǒng)功能進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化,例如:調(diào)整部分 LORA 網(wǎng)關(guān)的擴(kuò)頻因子(從 SF10 調(diào)整為 SF9),在保證通訊距離的前提下提升數(shù)據(jù)傳輸速率;在平臺中增加 “通訊健康度評分” 功能,基于網(wǎng)關(guān)在線率、信號穩(wěn)定率、通訊成功率等數(shù)據(jù),自動為每臺網(wǎng)關(guān)與終端設(shè)備生成健康度評分(滿分 100 分),管理人員可直觀了解通訊系統(tǒng)狀態(tài);優(yōu)化移動端 小程序 的告警推送邏輯,將通訊類告警與設(shè)備類告警分類推送,便于運(yùn)維人員快速響應(yīng);為 LORA 網(wǎng)關(guān)增加太陽能備用電源,避免因市電中斷導(dǎo)致網(wǎng)關(guān)離線,進(jìn)一步提升通訊系統(tǒng)的可靠性。

六、項(xiàng)目意義與推廣價值

(一)項(xiàng)目意義

1. 推動鎮(zhèn)政府綠色低碳轉(zhuǎn)型:本項(xiàng)目通過引入智能節(jié)能技術(shù),核心采用 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊方案,實(shí)現(xiàn)了空調(diào)設(shè)備的精細(xì)化管理,減少了能源浪費(fèi),符合 “雙碳” 目標(biāo)與公共機(jī)構(gòu)節(jié)能要求,推動殷匯鎮(zhèn)政府向綠色低碳辦公模式轉(zhuǎn)型,為鎮(zhèn)政府樹立了良好的社會形象。
2. 提升公共機(jī)構(gòu)用能與通訊管理水平:項(xiàng)目搭建的智能節(jié)能管理系統(tǒng),不僅實(shí)現(xiàn)了空調(diào)用能的全流程數(shù)據(jù)化管理,還通過 LORA 轉(zhuǎn) 4G 方案解決了分散辦公區(qū)域的通訊難題,改變了傳統(tǒng)人工管理與有線通訊的粗放模式,提升了鎮(zhèn)政府用能管理與通訊系統(tǒng)管理的精細(xì)化、智能化水平,為其他公共機(jī)構(gòu)類似場景提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。
3. 降低辦公運(yùn)行與通訊成本:雖然項(xiàng)目前期投入了一定的建設(shè)成本,但通過提升管理效率、減少故障停機(jī)時間、優(yōu)化用能方式,同時 LORA 轉(zhuǎn) 4G 方案無需布線,降低了施工成本與后期維護(hù)成本,長期來看可顯著降低鎮(zhèn)政府的辦公運(yùn)行成本(如人力成本、運(yùn)維成本、能源成本、通訊成本),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的雙贏。
4. 驗(yàn)證 LORA 轉(zhuǎn) 4G 方案的適用性:項(xiàng)目在鄉(xiāng)鎮(zhèn)級政府分散辦公場景中成功應(yīng)用 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊方案,驗(yàn)證了該方案在遠(yuǎn)距離、低功耗、抗干擾、靈活部署等方面的優(yōu)勢,為后續(xù)同類場景的通訊方案選擇提供了實(shí)踐依據(jù)。

(二)推廣價值

1. 鄉(xiāng)鎮(zhèn)級政府推廣價值:殷匯鎮(zhèn)人民政府作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)級公共機(jī)構(gòu),其辦公區(qū)域分散、布線難度大、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施相對薄弱的特點(diǎn),與我國多數(shù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府的實(shí)際情況相符。本項(xiàng)目采用的 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊方案,具備成本低、易部署、覆蓋廣、穩(wěn)定性高的優(yōu)勢,無需依賴局域網(wǎng),可快速實(shí)現(xiàn)分散區(qū)域的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)傳輸,適合在鄉(xiāng)鎮(zhèn)級政府中推廣應(yīng)用,幫助鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府提升用能管理與通訊管理水平。
2. 公共機(jī)構(gòu)推廣價值:除鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府外,本項(xiàng)目的技術(shù)方案(尤其是 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊方案)還可推廣至街道辦事處、社區(qū)服務(wù)中心、鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校、鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)院、偏遠(yuǎn)地區(qū)的事業(yè)單位等基層公共機(jī)構(gòu),這些機(jī)構(gòu)普遍存在辦公區(qū)域分散、有線通訊建設(shè)難度大的問題,引入廣州派谷電子科技的智能節(jié)能控制系統(tǒng)與 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊方案,可快速實(shí)現(xiàn)用能管理升級,推動基層公共機(jī)構(gòu)節(jié)能降耗與智能化轉(zhuǎn)型。
3. 技術(shù)推廣價值:廣州派谷電子科技的 AC360 控制器及配套的 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊系統(tǒng),具備兼容性強(qiáng)(支持多品牌空調(diào))、穩(wěn)定性高(工業(yè)級設(shè)備)、擴(kuò)展性好(可靈活接入新設(shè)備)、部署靈活(無需布線)的特點(diǎn),無需更換現(xiàn)有空調(diào)設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)智能改造,降低了改造門檻與成本,適合在各類使用分體空調(diào)且辦公區(qū)域分散的公共機(jī)構(gòu)中推廣,為公共機(jī)構(gòu)節(jié)能改造與無線通訊系統(tǒng)建設(shè)提供了成熟的技術(shù)方案。

七、總結(jié)與展望

(一)項(xiàng)目總結(jié)

池州市貴池區(qū)殷匯鎮(zhèn)人民政府空調(diào)智能節(jié)能項(xiàng)目,基于廣州派谷電子科技的 AC360 分體空調(diào)遠(yuǎn)程控制器及配套系統(tǒng),核心采用 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊方案,構(gòu)建了 “終端層 - 傳輸層 - 平臺層 - 應(yīng)用層” 四層架構(gòu)的智能節(jié)能管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對全鎮(zhèn)政府辦公區(qū)域空調(diào)設(shè)備的集中監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、智能運(yùn)維與數(shù)據(jù)化管理。項(xiàng)目實(shí)施過程中,嚴(yán)格按照方案設(shè)計(jì)與施工規(guī)范推進(jìn),經(jīng)過前期調(diào)研、設(shè)備采購、現(xiàn)場安裝(重點(diǎn)完成 LORA 網(wǎng)關(guān)與 4G 模塊部署)、系統(tǒng)調(diào)試(重點(diǎn)測試通訊鏈路穩(wěn)定性)、人員培訓(xùn)、試運(yùn)行等階段,項(xiàng)目順利通過驗(yàn)收,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,尤其 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊方案表現(xiàn)出優(yōu)異的適應(yīng)性與穩(wěn)定性,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
項(xiàng)目的成功實(shí)施,不僅解決了鎮(zhèn)政府空調(diào)管理與分散區(qū)域通訊的痛點(diǎn)問題,提升了管理效率與運(yùn)維水平,還推動了鎮(zhèn)政府綠色低碳辦公轉(zhuǎn)型,為鄉(xiāng)鎮(zhèn)級公共機(jī)構(gòu)用能管理與無線通訊系統(tǒng)建設(shè)提供了范例。同時,項(xiàng)目也驗(yàn)證了廣州派谷電子科技智能節(jié)能技術(shù)與 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊方案的適用性與可靠性,為該技術(shù)在更多公共機(jī)構(gòu)中的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

(二)未來展望

1. 系統(tǒng)功能拓展與通訊優(yōu)化:未來可進(jìn)一步拓展系統(tǒng)功能,例如接入鎮(zhèn)政府其他用能設(shè)備(如照明、打印機(jī)、飲水機(jī)等),基于現(xiàn)有 LORA 轉(zhuǎn) 4G 通訊鏈路,構(gòu)建一體化的辦公用能管理平臺,實(shí)現(xiàn)對辦公用能的全面監(jiān)控與管理;引入 AI 算法,通過分析歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)與環(huán)境數(shù)據(jù),自動優(yōu)化空調(diào)運(yùn)行策略與通訊參數(shù)(如根據(jù)終端設(shè)備分布調(diào)整網(wǎng)關(guān)通訊頻段、根據(jù) 4G 信號強(qiáng)度動態(tài)切換網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先級),進(jìn)一步提升節(jié)能效果與通訊穩(wěn)定性;同時,可嘗試引入 5G  技術(shù),與現(xiàn)有 LORA 轉(zhuǎn) 4G 方案形成互補(bǔ),滿足更高數(shù)據(jù)傳輸速率的需求。
2. 區(qū)域協(xié)同管理:建議貴池區(qū)政府統(tǒng)籌推進(jìn)轄區(qū)內(nèi)公共機(jī)構(gòu)空調(diào)智能節(jié)能改造,搭建區(qū)級公共機(jī)構(gòu)用能管理平臺,將殷匯鎮(zhèn)政府與其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府、區(qū)級政府部門的用能數(shù)據(jù)與通訊數(shù)據(jù)通過 4G/5G 網(wǎng)絡(luò)接入?yún)^(qū)級平臺,實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)公共機(jī)構(gòu)用能的協(xié)同管理與統(tǒng)一考核,同時可共享 LORA 網(wǎng)關(guān)資源,降低整體建設(shè)成本,推動全區(qū)公共機(jī)構(gòu)節(jié)能水平與通訊管理水平提升。
3. 技術(shù)創(chuàng)新升級:廣州派谷電子科技可繼續(xù)開展技術(shù)創(chuàng)新,研發(fā)更高效、更節(jié)能的控制器與通訊系統(tǒng),例如優(yōu)化 LORA 模塊的功耗與傳輸距離,延長設(shè)備續(xù)航時間;開發(fā)支持多協(xié)議(LORA、4G、5G)的智能網(wǎng)關(guān),提升通訊系統(tǒng)的兼容性與擴(kuò)展性;優(yōu)化平臺數(shù)據(jù)分析算法,提升數(shù)據(jù)處理效率與智能決策能力,為公共機(jī)構(gòu)節(jié)能改造與無線通訊系統(tǒng)建設(shè)提供更優(yōu)質(zhì)的技術(shù)支持。

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