NI与上海交大新图书馆构建国内首个环境监测与节能系统

美国国家仪器(National Instruments，简称NI)与上海交通大学新图书馆合作构建了国内首个高校图书馆室内环境监测与节能系统，共同打造绿色低碳的校园典范。

“十二五”规划将节能减排作为经济发展的重要目标之一，学生图书馆作为公共建筑, 其能耗是普通住宅的5-15倍，是建筑节能监管的重点。因此，交大学生借助NI的无线传感器网络(Wireless Sensor Network，简称WSN)产品，自行搭建系统，实现了对图书馆三层楼温度整体三维联动显示模型，并给出空调温度调节建议，在为学生们带来更舒适的学习环境的同时，实现了绿色节能减排。

针对图书馆这一类大空间室内建筑，通常采用统一调控的方式对空调温度进行设置，由于日照、季节变化等原因，室内空间存在温度分布不均匀的现象，既不利于构建舒适的学生学习环境，也导致严重的能源浪费现象。此次，交通大学图书馆基于最新的物联网的概念，针对图书馆当前空调控制系统的不足，通过搭建无线采集与分析系统对新图书馆阅览室的环境参数进行采集并进行三维建模分析，实现了对于室内大空间内温度、湿度和空气质量的监测。同时借助于分析结果，对于空调系统的调节策略进行优化，以在确保室内舒适度的前提下，降低由于不合理的空调控制策略而造成的高能耗，以实现节能减排的目标。NI提供的WSN无线传感器网络可以通过无线的方式传递采集数据而无需架设信号传输线，因此在系统安装时大大降低了施工难度，在无需闭馆，确保馆内学生阅览不受影响的前提下，完成了整个监测系统的搭建及施工。

此外，为了便于学生实时查询室内温度状态，图书馆还着力构建了基于Internet的数据采集与访问机制，通过NI系统联盟商上海聚星仪器有限公司提供的RIO-Mesh数据库，用户不仅可以在图书馆内的大型显示屏上了解当时室温分布状况，还可以借助全球Internet网络在图书馆甚至交通大学以外的任何地点接入本系统，查询图书馆的当前的环境参数。目前，该系统在B区阅览室内已稳定运行了半年以上，图书馆方面还准备将环境监测系统扩展到整个图书馆大楼的其他阅览室中。

此项目成果已经申报《大型公共建筑节能监控系统》专利。未来可推广应用至大型空间(商场、车站等)的空调系统智能调控，对于能耗的降低具有重要实际意义。此外，整个项目完全由交通大学学生科技创新小组搭建和实施。学生们通过此项目将课本的理论知识转换为实践操作，培养了实践动手能力。这也体现了NI一直以来在高校中倡导的“Do Engineering(动手实践做工程)”的理念。

目前，世界各地的工程师和科学家都在使用NI图形化系统设计平台，对全球生态系统发挥积极影响。无论是开发更具节能效益的系统，还是加强环境监控或净化系统，当前许多紧迫问题都被NI平台迎刃而解。