美國(guó)國(guó)家儀器(National Instruments，簡(jiǎn)稱(chēng)NI)與上海交通大學(xué)新圖書(shū)館合作構(gòu)建了國(guó)內(nèi)首個(gè)高校圖書(shū)館室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)與節(jié)能系統(tǒng)，共同打造綠色低碳的校園典范。

“十二五”規(guī)劃將節(jié)能減排作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要目標(biāo)之一，學(xué)生圖書(shū)館作為公共建筑, 其能耗是普通住宅的5-15倍，是建筑節(jié)能監(jiān)管的重點(diǎn)。因此，交大學(xué)生借助NI的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，簡(jiǎn)稱(chēng)WSN)產(chǎn)品，自行搭建系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖書(shū)館三層樓溫度整體三維聯(lián)動(dòng)顯示模型，并給出空調(diào)溫度調(diào)節(jié)建議，在為學(xué)生們帶來(lái)更舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了綠色節(jié)能減排。

針對(duì)圖書(shū)館這一類(lèi)大空間室內(nèi)建筑，通常采用統(tǒng)一調(diào)控的方式對(duì)空調(diào)溫度進(jìn)行設(shè)置，由于日照、季節(jié)變化等原因，室內(nèi)空間存在溫度分布不均勻的現(xiàn)象，既不利于構(gòu)建舒適的學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境，也導(dǎo)致嚴(yán)重的能源浪費(fèi)現(xiàn)象。此次，交通大學(xué)圖書(shū)館基于最新的物聯(lián)網(wǎng)的概念，針對(duì)圖書(shū)館當(dāng)前空調(diào)控制系統(tǒng)的不足，通過(guò)搭建無(wú)線(xiàn)采集與分析系統(tǒng)對(duì)新圖書(shū)館閱覽室的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行采集并進(jìn)行三維建模分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于室內(nèi)大空間內(nèi)溫度、濕度和空氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。同時(shí)借助于分析結(jié)果，對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)策略進(jìn)行優(yōu)化，以在確保室內(nèi)舒適度的前提下，降低由于不合理的空調(diào)控制策略而造成的高能耗，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。NI提供的WSN無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)的方式傳遞采集數(shù)據(jù)而無(wú)需架設(shè)信號(hào)傳輸線(xiàn)，因此在系統(tǒng)安裝時(shí)大大降低了施工難度，在無(wú)需閉館，確保館內(nèi)學(xué)生閱覽不受影響的前提下，完成了整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的搭建及施工。

此外，為了便于學(xué)生實(shí)時(shí)查詢(xún)室內(nèi)溫度狀態(tài)，圖書(shū)館還著力構(gòu)建了基于Internet的數(shù)據(jù)采集與訪(fǎng)問(wèn)機(jī)制，通過(guò)NI系統(tǒng)聯(lián)盟商上海聚星儀器有限公司提供的RIO-Mesh數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶(hù)不僅可以在圖書(shū)館內(nèi)的大型顯示屏上了解當(dāng)時(shí)室溫分布狀況，還可以借助全球Internet網(wǎng)絡(luò)在圖書(shū)館甚至交通大學(xué)以外的任何地點(diǎn)接入本系統(tǒng)，查詢(xún)圖書(shū)館的當(dāng)前的環(huán)境參數(shù)。目前，該系統(tǒng)在B區(qū)閱覽室內(nèi)已穩(wěn)定運(yùn)行了半年以上，圖書(shū)館方面還準(zhǔn)備將環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)擴(kuò)展到整個(gè)圖書(shū)館大樓的其他閱覽室中。

此項(xiàng)目成果已經(jīng)申報(bào)《大型公共建筑節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)》專(zhuān)利。未來(lái)可推廣應(yīng)用至大型空間(商場(chǎng)、車(chē)站等)的空調(diào)系統(tǒng)智能調(diào)控，對(duì)于能耗的降低具有重要實(shí)際意義。此外，整個(gè)項(xiàng)目完全由交通大學(xué)學(xué)生科技創(chuàng)新小組搭建和實(shí)施。學(xué)生們通過(guò)此項(xiàng)目將課本的理論知識(shí)轉(zhuǎn)換為實(shí)踐操作，培養(yǎng)了實(shí)踐動(dòng)手能力。這也體現(xiàn)了NI一直以來(lái)在高校中倡導(dǎo)的“Do Engineering(動(dòng)手實(shí)踐做工程)”的理念。

目前，世界各地的工程師和科學(xué)家都在使用NI圖形化系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)，對(duì)全球生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮積極影響。無(wú)論是開(kāi)發(fā)更具節(jié)能效益的系統(tǒng)，還是加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)控或凈化系統(tǒng)，當(dāng)前許多緊迫問(wèn)題都被NI平臺(tái)迎刃而解。