在大规模校园与园区场景中，空调往往是最大的电力消耗单元。传统做法由师生各自操作，既缺乏能源管理手段，又难以兼顾舒适度与节能目标。随着物联网与低功耗广域网（LPWAN）技术成熟，将分散空调接入统一云平台成为可能。本文阐述一套利用 LORA 无线自组网实现的空调集中控制方案，重点说明网络架构、功能设计、实施流程及节能成效，为校园及类似园区提供可复制的技术路径。
1. 需求与设计目标
1.1 节能与管理痛点
大量教室、宿舍、办公室采用独立分体空调，存在温度设置过低、下课忘关、夜间滥用等普遍现象。空调每调高 1 ℃即可降低 7%–10% 的用电负荷，因此单靠宣导难以达到节能效果，必须借助技术手段实施集中管控。
1.2 设计原则
方案在设计上遵循“既节能又友好”的原则：
- 部署过程中不拆机、不改造空调主体，保障设备保修；
- 无需大量布线，通过 LORA 覆盖楼栋，降低施工成本；
- 采用开放协议，便于后期对接能耗平台和第三方系统；
- 兼顾能效与舒适度，通过温度回馈动态调节空调状态。
2. 系统总体架构
2.1 LORA 自组网拓扑
每台空调旁安装一只终端控制器，负责红外学习、强制断电、温度采集等功能。控制器与楼层 LORA 网关保持低功耗通信，网关再通过以太网汇聚至校园核心网络。凭借远距离、强穿透的无线特性，一台网关即可覆盖整层甚至数层楼，大幅缩减线缆与施工量。
2.2 云端控制平台
平台采用 MQTT/Modbus 标准协议与终端交互，可在浏览器或移动端实现批量开关机、运行模式调整、实时能耗查看和策略下发。系统支持角色分级，既可让能源管理部门对整校统筹，也可授权辅导员、老师管理所属区域，实现网格化精细治理。
3. 关键功能机制
3.1 集中控制逻辑
控制器学习原空调遥控红外码后，即可模拟所有控制指令。后台针对班级、楼栋或宿舍分组推送命令，瞬时同步多台空调状态；同时保留本地遥控器权限，在允许时段内师生仍可自行调温，使管理与体验达到平衡。
3.2 智能限控策略
平台可设置时间窗、温度阈值、电量配额三类条件。当室温低于下限或超过配额时，系统先发送红外关机指令，随后切断电源避免偷用。宿舍配额用尽后，学生可扫码线上充值，即时恢复空调使用，实现经济激励与技术控制结合。
3.3 数据采集与分析
终端内置计量芯片实时上传电压、电流、功率及累计电量。云端按照楼栋、房间、日期生成能耗曲线与对比报表，为节能评估与投资决策提供数据支撑。若检测到功率异常或通信中断，平台立即推送告警，保障系统稳定运行。
4. 实施流程与运维
4.1 建设步骤
前期需对空调数量、位置及配电情况进行摸底，并划分 LORA 网关覆盖区域。随后在空调侧面或上方固定控制器，将温度探头贴近回风口、红外发射头置于面板内以保证信号准确。所有网关接入楼层交换机后，即可在云端录入设备、校对温度、配置策略并进入试运行阶段。
4.2 运行维护
系统上线后实施分级权限管理：能源部门负责策略调整与数据分析，物业配合故障巡检，楼栋辅导员监控本区域温度与配额。平台支持日志备份与远程升级，保障数据安全与功能迭代。定期输出节电报告，为学校绿色校园评估与政策奖补提供依据。
5. 节能效果与典型案例
5.1 核心指标
在夏季高峰调高设定温度 2 ℃并执行时段控制，可使教室负荷下降约 12%，整体节电率长期维持在 15%–25%。宿舍配额机制使年人均空调用电量减少约 60 kWh，既降低运营成本，也培养良好用能习惯。
5.2 项目实践
某大型企业宿舍区部署一万余台终端，首年节电超 300 万 kWh；某综合性高校试点 700 余台设备，空调能耗同比下降近两成并通过绿色校园认证。这些案例验证了 LORA 组网与云端限控的实用性及可复制性。
6. 结语
基于 LORA 的校园空调集控系统以“无线组网+云端智能”为核心，实现对分散空调的统一调度、数据驱动与节能运营。其部署轻量、扩容灵活、维护简便，可广泛应用于学校、工厂宿舍、医院病房等多建筑场景，为低碳校园与园区管理提供可靠技术支撑。
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