中華大學行政大樓 RFID建築節能管理系統

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1 中華大學行政大樓 RFID建築節能管理系統
九十八年內政部獎勵民間建築物智慧化改善作業 中華大學行政大樓 RFID建築節能管理系統 執行單位：中華大學 報告人 ：通訊系 田慶誠 教授

2 中華大學建築智慧化推動構想 本校擬結合既有「RFID應用」 於「校園e化資訊系統」成果與平台，期藉此計畫能達成「綠色校園」境界。 2 2

3 智慧化建築改善計畫之工程地點 行政暨圖書資訊大樓 圖書館(5, 6F) 智慧型照明/空氣環境品質 及節能管理改善工程計劃
計算機中心 (1F, 2F) 校務行政辦公室(3, 4, 7, 8F) 智慧型照明/空氣環境品質 及節能管理改善工程計劃

4 建築物現況及待改善項目說明 整棟大樓: 圖書館 5F閱覽室(821.4 m2) ： 圖書館 6F櫃檯、中西文書庫區 (2188 m2)
圖書館照明、空調用電效率最差 傳統T8燈具耗電高 公共空間照明無節能控制 圖書館 5F閱覽室(821.4 m2) ： 圖書館 6F櫃檯、中西文書庫區 (2188 m2) 計算機中心2F電腦教室

5 圖書館 5F閱覽室(821.4 m2) 傳統T8燈具24小時點亮，照明用電效率最差 傳統中央空調，學生人數多時，空氣品質容易變差。

6 圖書館 6F櫃檯、中西文書庫區 (2188 m2) 書庫區照明(8-22時開啟)數量多，使用人數較少時，用電效率差。

7 智慧化工程改善項目的配置說明 系統之配置依據功能性區分成三大系統： (1)智慧型照明節能管理系統 (2)智慧型空氣環境品質與節能管理系統
(3)中央監控主機、狀態顯示器與遠端監控網頁

8 系統方塊圖 (1)智慧型照明節能管理系統(藍綠色虛線方塊) 圖書館之燈具遠端控制改善設施 圖書館5F閱覽區之RFID照明節能管理改進設施
圖書館 閱覽室 溫度sensor +空調箱冰水需量控制閥 智慧化空氣環境品質 區域控制器 RS-485 (1)智慧型照明節能管理系統(藍綠色虛線方塊) 圖書館之燈具遠端控制改善設施 圖書館5F閱覽區之RFID照明節能管理改進設施 圖書館5F閱覽區之動態節能管理改進設施 圖書館5F/6F書庫區之動態照明節能管理改進設施 整體節能燈具改善設施(學校配合款) RS-485 Ethernet 圖書館 閱覽室: 空氣品質監控sensor +新鮮空氣交換設備 (熱交換器) Ethernet 中央監控中心主機 自動監控圖控軟體 智慧化照明 區域控制器 Ethernet RS-485 圖書館 5F/6F: 燈具開關+ MCU +走道人體體溫紅外線sensor +無線收發模組 圖書館 閱覽室: 座位狀態顯示器 節能效益(教學)顯示器 空氣品質顯示器 2.4GHz RF 圖書館 5F閱覽室: 書桌RFID Reader + 6 / 8 antenna模組 + 無線收發模組 Internet網頁： 座位狀態網頁 節能效益(教學)網頁 空氣品質網頁 遠端監控介面網頁 T5省電燈具 新型電子式安定器 提高節能效益

9 5F閱覽區之RFID照明節能管理改進設施 每桌裝一HF RFID Reader及6~8個座位antenna module，偵測放置於antenna上之RFID學生證(內含ISO 14443A RFID Tag) 確認身分後開啟各別座位桌燈電源Relay switch，並透過2.4GHz RF介面回傳使用者與座位位置資訊至書桌上方之環境偵測/控制器(RF模組+ MCU+電子式開關+Sensor模組) RFID桌面單元 Active Antenna Relay 寬90cm 長210cm

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11 系統方塊圖 (2)智慧型空氣環境品質與節能管理系統(黃色點線方塊) 圖書館5F閱覽室空調箱冰水需量控制閥與溫度sensor整合控制設施
圖書館 閱覽室 溫度sensor +空調箱冰水需量控制閥 智慧化空氣環境品質 區域控制器 RS-485 RS-485 (2)智慧型空氣環境品質與節能管理系統(黃色點線方塊) 圖書館5F閱覽室空調箱冰水需量控制閥與溫度sensor整合控制設施 圖書館5F閱覽區之溫濕度與空氣品質感測及換氣設施 Ethernet 圖書館 閱覽室: 空氣品質監控sensor +新鮮空氣交換設備 (熱交換器) Ethernet 中央監控中心主機 自動監控圖控軟體 智慧化照明 區域控制器 Ethernet RS-485 圖書館 5F/6F: 燈具開關+ MCU +走道人體體溫紅外線sensor +無線收發模組 圖書館 閱覽室: 座位狀態顯示器 節能效益(教學)顯示器 空氣品質顯示器 2.4GHz RF 圖書館 5F閱覽室: 書桌RFID Reader + 6 / 8 antenna模組 + 無線收發模組 Internet網頁： 座位狀態網頁 節能效益(教學)網頁 空氣品質網頁 遠端監控介面網頁 T5省電燈具 新型電子式安定器 提高節能效益

12 系統方塊圖 (3)中央監控主機、狀態顯示器與遠端監控網頁(桃紅色實線) 中央監控主機 智慧型照明節能中央監控系統
圖書館 閱覽室 溫度sensor +空調箱冰水需量控制閥 智慧化空氣環境品質 區域控制器 RS-485 RS-485 (3)中央監控主機、狀態顯示器與遠端監控網頁(桃紅色實線) 中央監控主機 智慧型照明節能中央監控系統 智慧型空氣環境品質與空調中央監控系統 照明節能資訊教育系統暨閱覽區座位顯示系統 空氣環境品質與空調節能資訊教育系統 Ethernet 圖書館 閱覽室: 空氣品質監控sensor +新鮮空氣交換設備 (熱交換器) Ethernet 中央監控中心主機 自動監控圖控軟體 智慧化照明 區域控制器 Advantech BAS-3512 Ethernet RS-485 圖書館 5F/6F: 燈具開關+ MCU +走道人體體溫紅外線sensor +無線收發模組 圖書館 閱覽室: 座位狀態顯示器 節能效益(教學)顯示器 空氣品質顯示器 2.4GHz RF 圖書館 5F閱覽室: 書桌RFID Reader + 6 / 8 antenna模組 + 無線收發模組 Internet網頁： 座位狀態網頁 節能效益(教學)網頁 空氣品質網頁 遠端監控介面網頁 T5省電燈具 新型電子式安定器 提高節能效益

13 預期成效 智慧型照明節能管理系統 智慧型空氣環境品質與節能管理系統 中央監控主機、狀態顯示器與遠端監控網頁
T5燈具省電40%，智慧型控制再省20% 預計圖書館每年電費節省約53萬元 整棟大樓每年電費節省約145萬元 智慧型空氣環境品質與節能管理系統 監控5F閱覽區室內空氣品質，提供舒適之讀書環境。 5F閱覽室人較少時達到節省空調電能功效。 中央監控主機、狀態顯示器與遠端監控網頁 監控標的物之照明、溫度、溼度與空氣品質 提供管理者與使用者完整之環境資訊服務

14 RFID團隊自行設計之成品 桌面RFID Reader 單元(250個)

15 RFID團隊自行設計之成品 桌面控制單元+2.4GHz RF module(39組)

16 RFID團隊自行設計之成品 天花板照明系統之環境偵測單元(65組)

17 圖書館閱覽室實際節能成效 節省50%~80%的電能消耗 RFID應用於綠色校園之建構計畫

18 圖書館閱覽室RFID座位資訊 學生透過網路或資訊平台查詢座位資訊 RFID應用於綠色校園之建構計畫

19 計中RFID智慧電腦與照明節能系統 RFID智慧型電腦節能管理系統 智慧型照明節能管理系統 中央監控主機、狀態顯示器與遠端監控網頁
Ethernet RS-485 中央監控中心主機 自動監控圖控軟體 計中 1F / 2F電腦教室: RFID Reader 每台PC對應一Reader 計算機中心: PC狀態顯示器 節能效益(教學)顯示器 1F / 2F電腦教室: 燈具開關+ MCU +走道人體體溫紅外線sensor T5省電燈具 新型電子式安定器 提高節能效益 智慧化照明 區域控制器 Advantech BAS-3512 Internet網頁： PC狀態網頁 節能效益(教學)網頁 遠端監控介面網頁 PC RFID reader RFID智慧型電腦節能管理系統 智慧型照明節能管理系統 中央監控主機、狀態顯示器與遠端監控網頁 RFID應用於綠色校園之建構計畫

20 計中RFID智慧電腦與照明節能系統 自製的RFID電腦節能管理單元(410台) 照明節能天花板環境偵測單元(114台)
電腦節能預估節省20%電能 RFID應用於綠色校園之建構計畫

21 計中電腦教室RFID電腦使用資訊 學生與管理者透過網路或資訊平台查詢電腦使用情形與點名 RFID應用於綠色校園之建構計畫

22 謝謝聆聽 請先進指正