一、第一流的管理大学
新加坡管理大学 （Singarpore Management University ,以下简称“SMU”）的前身成立于1929年，是新加坡最老的大学之一，也是管理类学科的最高学府。近80年以来，它开设了大专、本科、硕士及博士课程，涉及经济管理，企业管理等许多学科。它先后培养了十多万名管理学科的高级人才，为新加坡的经济腾飞，为新加坡成为国际上最为先进管理模式的国家，作出了杰出的贡献。
现在，SMU拥有5个校园区，在校学生有8，500名，其中有15％的学生来自国际上的几十个国家。SMU的教学着重于培养学生对今后迅速变化世界的适应能力，使其成为优秀的商界领袖和充满创意的企业家。新加坡是个资源能源十分匮乏的国家，但它又地处赤道，气候炎热，对于制冷空调等能源需求量很大的国家。在这种能源供求矛盾十分突出的情况下，SMU的管理者提出，要“采用国际第一流的技术，构造国际第一流的智能节能设备管理系统，建设国际第一流的管理大学。”
二、第一流的楼宇设备管理系统
SMU于2001年1月1日接管先前的国立教育学院的Bukit Timah校园，将其改建为SMU的研究生院校园。SMU担负着一个艰巨的任务，他们要在八个月内对坐落在11公顷校园的12栋教学楼进行翻修，以迎接全体教职员工和学生的入住。其中，改建费中有相当于人民币二亿八千万元用在构造国际第一流的智能节能设备管理系统中。
由于该校园许多基础楼宇设备系统已经使用近80年，显然已经陈旧过时。校方希望能找到国际第一流的技术，它是高性能而又使用方便的楼宇管理系统的解决方案，以此来管理空调和机械通风系统（ACMV）、照明系统、火灾报警系统、安全防范系统以及分布在整个校园的集中制冷系统。一个理想的解决方案不仅能够将系统的能量消耗降到最低，也将系统集成的费用减到最小，而且系统要具有未来升级的余地，并能在规模上提供灵活的系统扩展性。
SMU经过国际招标，选择了国际第一流的开放式系统的技术－LonWorks技术。由于LonWorks网络提供高性能可升级性、设备间的对等式通信以及避免了大量布线的需求，从而切实的降低了布线和劳动力的成本。SMU能够在IP基础架构上获得他们最大的投资利益，即可以使分布在整个校园中的LonWorks设备利用宽带实现相互通信。并且，由LonWorks提供的基于标准的互可操作性确保了未来项目扩展时可以广泛的挑选相兼容的产品。
新加坡Matrix（迈科） 公司和Quantum公司都是Echelon公司的授权网络集成商（Authorized Network Integrator - ANI），它被选为新校区楼宇管理系统的集成商和供货商。这个LonWorks网络共包含1300个节点：其中35个LonWorks路由器，10个Echelon公司的i.LON 1000 Internet Server以及580个LonWorks兼容的控制器。这个网络采用光纤和五类线（CAT-5）提供10/100 Mbps的TCP/IP以太网，其SMU研究生院的校园BMS架构图见图1。
利用Echelon公司LNS操作系统的工业标准的SCADA图形用户界面（GUI），通过以太网主干将来自校园内任何工作站中每个设备状态详细信息提供给维护人员。使用LNS管理网络是最佳的选择，因为网络使用者和操作员可以在任何地方、任何时间实现本地或远程操作。LNS操作系统还能简化由自动化联合系统任务和操作目录管理以及服务程序的路由选择带来的复杂性。员工可以观察到报警信息、趋势分析显示，并能够在不需要身体接触物理设备的情况下调整设备的设置点（Setpoint）。这些功能的实现都是利用了i.LON 1000 Internet Server的Web特性。SMU设施管理办公室主任Ho Thim Seng说道：“这是一个极为优秀的系统，它允许我和我的员工在校园的不同地方从笔记本电脑中调用网页来调整温度、时序安排和预先供电。”当一个报警信息被触发后，系统甚至能够通知到每一个员工。现在，维护人员不但能够更有效的管理大学的楼宇系统，还能够更快速的响应和解决问题，从而满足全体教职工和学生的需求。
图1.SMU研究生院的校园BMS架构图
三、第一流的能源管理系统
SMU于2003年起在新加坡的中心地区建设一个完全崭新的校园，它占地4。5公顷，建有6座楼，包括教学楼，行政楼，图书馆等，拥有本科生及继续教育生5，000名。SMU的管理者决心整合本校在管理上各方面的优势，在该校园中构造国际第一流的能源管理系统。他们与新加坡迈科智控有限公司等能源管理公司一起，采用其MATRIX iS21能源管理系统，紧紧抓住建筑设备的能源消耗大户－HVAC中的中央空调的冷水机组进行自动控制，达到节电节能节费的目的。
1. MATRIX iS21系统的指导思想：
作为楼宇中央空调设备中最重要的部分，冷水机组不仅为大楼的使用者带来舒适的环境，与其它空调设备相比，也是大楼里消耗电能最多的设备，在目前越来越注重能源节约和能效的前提下,冷水机组群控变得尤为重要。MATRIX iS21系统是第三代冷水机组群控的解决方案,它采用了模块化的设计思想,并充分利用了LonWorks 网络的特点和捆绑技术,实现了高自动化、高可靠性、低维护成本的冷水机组的群控，达到非常好的节能和控制效果。
2. MATRIX iS21系统的主要功能：
该系统根据冷量负载及回水温度，控制冰水机及相关设备的开关台数；设备的轮循控制 ；不同容量冰水机的优化控制；设备的顺序启停与保护控制；冷却塔及其风机的台数控制；冰水机运行效率监测；设备故障的全自动报警；冷却水供水温度控制；旁通阀控制,恒定系统压力；二次泵台数与变频控制, 恒定系统压力；冷却水泵和一次冷冻水泵变频控制。
3. MATRIX iS21系统的性能特点：
该系统的模块化结构分散了控制功能，提高了系统的可靠性，也便于系统的安装和调试；它良好的互操作性使各模块间均可直接交换数据；它的高可靠性是由于其已充分考虑了各种意外情况，并采取了相应的容错处理和保护措施；它将根据负载需求自动控制设备开关台数及容量大小，也对冷却水泵和一次冷冻水泵进行变频控制，达到进一步节能的目的；它的高自动化控制使操作员只需要对设定点通过中央电脑进行设置即可。即使某一设备出现故障无法运行，控制系统会自动启动相应的备用设备；它的模块化设计，使得维护变得非常容易，成本也很低；它智能模块程序中，已充分考虑了现场的各种应用情况。现场调试人员无需做现场编程，大大地提高了工作质量和效率，还减少了调试时间，保证了可靠性和稳定性；它充分发挥LonWorks DDC 点对点的信息传输优势，所有信息交换在控制网络层解决，不依赖服务器或网络控制器而独立进行群控控制；它可以适用于多种的冷冻站。
4. MATRIX iS21系统冷水机组群控理论的基本点：
一是实时判断负荷变化趋势，根据实际测量的COP值，自动选择最佳启停方案；二是采用自动控制和平衡方式，启动和增大容量时，首先启动小机，然后启动大机；关闭和减少容量时，首先关闭大机，然后关闭小机；三是使能量利用率达到90％以上。当能量利用率达到104％以上，再行启动另一台；当能量利用率达到90％以下时，再行关闭另一台。
5. MATRIX iS21系统的实时记录：
该校园的HVAC的主设备配置共计6台冷水机组，其中4台900RT机组，2台600RT冷水机组，称之为“四大机和二小机”。考虑到中心区为5栋楼，楼中心距100米以上，故采用冷水蓄冷方式，以大管径走冷水，冷水机组制冷温度为4。2度至4。5度，供水温度为6。7度，回水温度为12.2度。该校园的HVAC的自控系统共配置1，478个VAV，2，336个DDC，20，000多个控制点（SMU冷水机组控制原理图见图2）。例如：2007年3月6日下午2时的实时记录：当时室外温度摄氏30度，正在使用2台大机900RT，合计容量为1800RT，系统控制主机上显示实际耗量为1712RT，此时的容量利用率为95％，大于预定的合理利用率90％，处于合理状态；如果实时记录达到1872RT时，即能量利用率达到104％以上时，系统自动启动一台小机600RT；当如果实时记录降到1620RT时，即能量利用率降到90％以下时，系统自动启动一台小机600RT，关闭一台大机900RT。
图2.SMU冷水机组控制原理图
6. MATRIX iS21系统的节电节能节费的效果：
一是SMU冷水机组的能源利用率为每RT的耗量0。7KW--0。75KW; 达到国际第一流的能源管理水平；二是该校园区的HVAC系统于2005年进入正常状态，当年电费相当于人民币2,250万元；在MATRIX iS21系统正常使用以后，其耗电量和电费大幅下降，2006年度的电费为人民币1,620万元；下降电费为630万元，节约电量28％，节电节能节费的效果十分明显。为此，新加坡政府在大学中表彰了SMU的节电节能节费的工作，SMU也给予本校的HVAC及自控系统的管理者和技术工程师以重大嘉奖。
作者：陈兆平－建设部建筑智能化技术专家委员会专家，新加坡迈科智控有限公司董事，中国区总经理
