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九游会楼宇自控系统发展新方向:三网融合的价值体现与推进策略 ,上海交通大学联合五校发起首届全国“AI+能源”大学生科技创新竞赛助力能源绿色转型与智能化发展

更新时间:2025-10-26点击次数:

  在智慧建筑迈向“全域互联、智能协同”的新阶段,楼宇自控系统(BAS)正突破传统“设备管控”的单一属性,朝着“多网融合”的方向升级。其中,楼宇自控网、信息通信网、能源管控网的“三网融合”,成为破解系统孤岛、释放建筑综合价值的核心路径。这种融合并非简单的网络叠加,而是通过技术协同实现“管控一体化、数据资源化、服务智能化”的深度变革,为智慧建筑发展注入新动能。本文从三网融合的核心价值切入,探索其在楼宇自控系统中的落地路径与推进策略。

  楼宇自控网:以BACnet、LonWorks等协议为核心,连接传感器、控制器、执行器等终端设备,承担设备状态监测与精准调控功能,是建筑运行的“神经控制网”;

  信息通信网:依托以太网、5G、WiFi等技术,实现建筑内数据的高速传输与多终端接入,涵盖办公网络、安防监控网络等,是数据流通的“信息传输网”;

  能源管控网:基于智能电表、能源监测终端等设备,采集电、水、气等能耗数据,开展能耗分析与优化调度,是建筑节能的“能源管理网”。

  三网融合的核心在于通过统一的通信协议、数据标准与管理平台,打破三张网络的技术壁垒,实现设备控制、信息传输、能源管理的深度协同,让建筑从“分散管控”转向“全域智能”。

  (一)提升管控效率,实现“一体化”智能调度:传统模式下,楼宇自控网、信息通信网、能源管控网各自独立运行,数据无法互通导致调控滞后。例如,空调系统根据温湿度数据调整运行状态时,无法同步获取会议室人员数量、室外气象等信息,易造成“过度供能”;能源管控网发现能耗异常时,难以快速定位是设备故障还是控制策略不合理。

  三网融合后,通过统一平台整合多维度数据,实现“数据驱动的精准调度”。某商业综合体通过融合网络,将空调控制数据、人流统计数据、能耗监测数据实时联动:当信息通信网传来某楼层人流密度激增30%的信号时,能源管控网同步分析该区域能耗余量,楼宇自控网立即调整空调风量与制冷量,同时优化照明亮度,既保障舒适度又避免能耗浪费。融合后,系统响应延迟从原来的5分钟缩短至30秒,设备调控效率提升60%。

  (二)挖掘节能潜力,降低建筑运营成本:建筑能耗浪费的核心原因之一是能源管理与设备控制的脱节——能源管控网虽能监测能耗数据,却无法直接联动自控系统调整设备运行;自控系统虽能控制设备,却缺乏精准的能耗优化依据。三网融合通过“能耗数据指导控制策略,控制效果反馈能耗优化”的闭环机制,最大化挖掘节能潜力。J9官方网站

  某绿色办公建筑应用三网融合系统后,能源管控网实时采集各区域能耗数据,结合信息通信网传输的气象数据、办公时段数据,分析出“非工作时段空调待机能耗占比达18%”“会议室无人时照明仍开启”等问题。楼宇自控网根据这些分析结果,自动优化控制策略:非工作时段关停70%的空调机组,通过人体感应传感器联动照明开关,同时利用峰谷电价数据调整高耗能设备运行时段。系统运行1年,建筑总能耗降低22%,年节约运营成本超80万元。

  建筑安全涉及设备安全、消防安全、信息安全等多个维度,传统独立网络难以实现风险的全面预警与快速处置。三网融合通过多网数据协同,构建“预警-响应-处置”的全链条安全防护体系。

  当消防系统检测到烟雾信号时,信息通信网立即将告警信息同步至楼宇自控网与能源管控网:楼宇自控网迅速关闭空调新风系统,防止烟雾扩散,同时开启应急照明与疏散指示;能源管控网切断火灾区域的非必要电源,避免火势蔓延。某医院通过三网融合系统,成功实现火灾隐患的快速处置——从烟雾传感器告警到系统完成全流程联动响应,仅用时20秒,较传统模式缩短70%,为人员疏散与救援争取了宝贵时间。此外,融合网络还能通过信息通信网的安全防护技术,保障楼宇自控数据与能源数据不被泄露或篡改,提升系统信息安全水平。

  不同建筑场景(办公、商业、医疗、住宅)对环境舒适度、服务便捷性的需求差异显著,三网融合通过数据协同实现场景化精准服务。

  在医院场景中,三网融合系统整合病房温湿度数据、医疗设备运行数据、医护人员调度信息:当病房温湿度偏离设定范围时,楼宇自控网自动调整空调参数;当医疗设备运行产生大量热量时,能源管控网优先为该区域分配制冷资源;医护人员可通过移动终端(接入信息通信网)远程调整病房环境参数,提升护理效率。在商业场景中,系统根据商场人流数据(信息通信网)、能耗数据(能源管控网),动态调整空调温度与照明亮度,既满足顾客舒适度需求,又降低运营成本,实现“体验与效益双赢”。

  (一)统一技术标准,破解“兼容性”难题:技术标准不统一是三网融合的首要障碍,需从协议、数据格式、接口三个层面推进标准化建设:

  协议统一:推广BACnet/IP、OPCUA等通用协议,强制要求设备厂商支持标准化通信协议,禁止私有协议垄断,实现不同网络设备的无缝对接;

  数据格式统一:制定楼宇自控、信息传输、能源管理的数据采集规范,明确温度、能耗、设备状态等数据的格式标准,确保多网数据可互通、可分析;

  接口统一:规范设备接口类型,采用RJ45、USB等通用接口,简化设备接入流程,降低系统集成难度。同时,推动行业协会与企业联合制定三网融合技术标准,确保标准的科学性与实用性。

  (二)搭建统一管理平台,实现“数据化”管控:统一管理平台是三网融合的核心载体,需具备数据采集、分析、调控、展示等全功能:

  数据采集层:支持多协议接入,能同时采集楼宇自控设备、信息终端、能源监测设备的数据,实现“一网采集、全域覆盖”;

  数据分析层:集成AI算法与大数据分析模型,能对多网数据进行深度挖掘,识别能耗异常、设备故障、安全风险等问题,为决策提供依据;

  调控执行层:与楼宇自控网、能源管控网实时联动,能自动输出控制指令,实现设备的精准调控;

  可视化展示层:通过大屏、移动终端等多渠道展示系统运行状态、能耗数据、安全告警等信息,方便管理人员实时监控与操作。平台建设需兼顾稳定性与扩展性,采用云边协同架构,满足不同规模建筑的需求。

  (三)强化技术创新,突破“关键技术”瓶颈:三网融合的落地需依托前沿技术支撑,重点突破三大关键技术:

  边缘计算技术:在建筑本地部署边缘网关,实现数据的就近处理与实时分析,降低对云端传输的依赖,提升系统响应速度,尤其适用于对实时性要求高的控制场景;

  5G与WiFi6技术:利用5G的低延迟、高带宽特性,保障高清视频、大量传感器数据的高速传输;通过WiFi6实现多终端接入,满足办公、商业等场景的网络需求;

  AI与数字孪生技术:通过AI算法优化控制策略,实现设备的自学习、自调整;利用数字孪生技术构建建筑虚拟模型,模拟三网融合系统的运行状态,提前预判潜在问题,优化系统设计与运维方案。

  (四)完善产业生态,凝聚“多方协同”合力:三网融合的推进需要政府、企业、行业协会等多方协同发力:

  政府层面:出台三网融合相关扶持政策,鼓励建筑项目采用融合技术,将三网融合纳入绿色建筑评价标准,对示范项目给予财政补贴;同时加强市场监管,打击不符合标准的产品与工程,规范市场秩序;

  企业层面:设备厂商需加大研发投入,推出符合标准化要求的融合型设备;系统集成商需提升技术实力,提供从设计、J9官方网站施工到运维的全流程服务;运维企业需培养专业人才,满足三网融合系统的运维需求;

  行业协会层面:发挥桥梁纽带作用,组织企业参与标准制定,开展技术交流与培训活动,推广优秀案例,提升行业整体技术水平。

  三网融合为楼宇自控系统带来了从“设备管控”到“全域智能”的革命性变革,其价值不仅体现在提升管控效率、降低运营成本、强化安全保障、优化用户体验等方面,更推动智慧建筑向“更智能、更节能、更安全、更舒适”的方向发展。当前,三网融合虽面临技术标准不统一、关键技术待突破、产业生态不完善等挑战,但随着技术创新的持续推进与多方协同的不断深化,这些瓶颈终将逐步破解。未来,三网融合将成为楼宇自控系统的主流发展方向,为建筑行业实现高质量发展与“双碳”目标注入强劲动力。

  未来,康沃思物联将继续深耕楼宇自控领域,从优化建筑性能,到提升建筑环境的舒适性、健康性、节能性,积极推动建筑实现互联互通的智能化管控,不断扩大核心优势,通过技术创新和服务升级,努力成为国产楼宇自控领域主要品牌之一。

  8月28日下午,上海交通大学正式启动第一届全国“AI+能源”大学生科技创新竞赛。该赛事是全国首个以人工智能与能源两大战略领域深度融合为主题的大学生科创竞赛,旨在响应国家“双碳”战略和数字中国建设需求,搭建产学研用一体化创新平台,激发青年学生的创新活力,为国家能源绿色转型与智能化发展提供人才支撑。

  当前,全球能源格局正经历深刻变革,推动能源结构绿色转型和产业智能化升级已成为国家重大需求,而人工智能技术作为引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术,正在重塑能源领域的创新范式和发展路径。习强调:“要推动人工智能科技创新与产业创新深度融合”“助力传统产业改造升级,开辟战略性新兴产业和未来产业发展新赛道”。

  为了响应人工智能时代下的能源人才培养需求,5月24日,在上海交通大学国家电投智慧能源创新学院举行的2025高校“AI+能源”学术研讨会上,上海交通大学联合清华大学、浙江大学、西安交通大学、天津大学、大连理工大学六所高校共同发布了“AI+能源”大学生课外科技创新竞赛倡议书,希望以赛事为载体,挖掘与培育一大批具有创新思维、善于运用AI技术、具备能源专业素养的复合型人才。

  此次竞赛由中国工程院院士黄震教授领衔策划,得到了教育部能源动力类专业教学指导委员会、J9官方网站电气类专业教学指导委员会、国家储能技术产教融合创新平台的指导与支持。国内各大高校、知名行业企业广泛响应。竞赛立足破解能源领域智能化转型中的人才瓶颈,通过“以赛促学、以赛促教、以赛促创”的方式,搭建激发创新、培育人才的产学研用一体化创新平台,为发掘新一代的青年人才提供宝贵的机会,具有鲜活的时代性、现实性和实践性。

  本次竞赛设置了“AI+能源科学研究”和“AI+能源工程应用”两个赛道,既涵盖了能源领域的前沿探索,引导学生突破传统能源研究的边界,探索AI在复杂能源系统中的新模型、新方法和新范式,为能源科技高水平自立自强提供源头创新支撑;也结合了能源领域的实际需求,引领学生将AI技术应用于解决能源生产、传输、存储、消费和管理等环节的实际工程问题,提出基于人工智能的能源产业新业态、新商业模式和新服务,为能源领域的产业转型提供青春智慧。

  习指出,“要坚持推动教育科技人才良性循环,统筹实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,一体推进教育发展、科技创新、人才培养。” “培养人才是教育的基本职能,而能否满足经济社会发展需要是衡量人才培养成效的重要标准。”近年来,教育综合改革不断推进,高等教育支撑高水平科技自立自强、服务国家经济社会发展不断增强。全国“AI+能源”大学生科技创新竞赛双轨并行的赛道设计,既鼓励前沿探索、J9官方网站推动能源关键领域的科研突破,又注重产业实践、引导人工智能技术落地能源全产业链。这正是对于教育使命的有力回应。

  本次竞赛将着力促进学术研究与产业需求的有效对接,构建“基础研究-技术开发-工程示范”全链条,目前已有能源领域知名企业表达了对于竞赛成果孵化和人才招募的浓厚合作兴趣。获奖者的作品有望在企业支持下进一步将创新创意转化为生产现实。大赛还将在决赛阶段增设现场命题竞赛,全面评估参赛团队的AI知识与运用能力,学生在现场命题竞赛取得的成绩将作为决赛阶段专家评分的重要参考,避免竞赛作品包装,从而选拔出真正能够将理论与实践结合的优秀人才。

  深化教育实践,着力特色育人,J9官方网站上海交通大学“AI+X”人才培养改革开启新篇章

  作为竞赛的发起单位和秘书处,上海交通大学近年来全面布局和推进“AI+X”交叉学科发展战略,旨在打破传统学科边界,构建以人工智能为引擎、多学科协同共进的新生态,致力于将AI思维、AI工具、AI平台深度融入机械、船舶、能源等传统强势领域,重塑其知识体系与研究范式。学校积极探索“AI+HI”高等教育新形态,推动人工智能与人才培养的深度融合,首批建设9个“AI+专业”,智慧能源创新学院的智慧能源工程专业就是其中之一。

  本次“AI+能源”竞赛的举办,是上海交大依托智慧能源创新学院开展特色人才培养的重要实践。近年来,智慧能源创新学院积极探索将AI融入课堂教学、科学研究、日常校园生活点滴。推行“AI+能源”专业改革,形成全新的“AI+能源”课程体系,将AI类课程与新型电力系统、新能源系统进行有机融合,重塑人才培养目标和实施路径,构建智能化教学全流程范式。倾力打造集教学、科研、培训、示范、低碳为一体智慧能源示范校园,学生可以利用AI工具实时监控和分析校园能耗数据,开展能源优化实践。本次竞赛由智慧能源创新学院负责组织实施,将推动人工智能技术与能源专业的交叉融合,探索新工科人才培养的新模式和新路径,为我国能源体系现代化建设和高质量发展注入持续动能与智慧力量。

  竞赛报名通道将于2025年9月10日正式开放,报名持续至10月18日。全国高校在校本科生和研究生均可通过大赛官网()组队参赛。