融合边缘计算的校园实时能耗监测与分布式节能措施设计课题报告教学研究课题报告

融合边缘计算的校园实时能耗监测与分布式节能措施设计课题报告教学研究课题报告目录一、融合边缘计算的校园实时能耗监测与分布式节能措施设计课题报告教学研究开题报告二、融合边缘计算的校园实时能耗监测与分布式节能措施设计课题报告教学研究中期报告三、融合边缘计算的校园实时能耗监测与分布式节能措施设计课题报告教学研究结题报告四、融合边缘计算的校园实时能耗监测与分布式节能措施设计课题报告教学研究论文融合边缘计算的校园实时能耗监测与分布式节能措施设计课题报告教学研究开题报告一、研究背景意义

在高校智慧化建设进程中，校园作为能源消耗密集型场景，其能耗管理效率直接影响运营成本与可持续发展目标。传统校园能耗监测多依赖集中式数据采集与处理，存在传输延迟高、实时性差、局部能耗响应滞后等问题，难以满足精细化节能需求。边缘计算以其低时延、本地化数据处理、高可靠性等优势，为解决上述痛点提供了新路径。将边缘计算融入校园实时能耗监测，可实现数据从源头到终端的快速闭环处理，精准捕捉能耗波动规律；而分布式节能措施则能基于区域特性动态调整策略，避免“一刀切”式节能的低效性。本课题的研究不仅响应了国家“双碳”战略对公共机构节能的要求，更通过技术融合与教学实践的结合，推动校园能源管理从“被动统计”向“主动优化”转型，为师生提供可感知、可参与的节能教育场景，培养绿色低碳意识，助力构建智慧、低碳、可持续的校园生态。

二、研究内容

本课题围绕“边缘计算赋能的校园实时能耗监测”与“分布式节能措施设计”两大核心展开，具体包括：校园能耗监测体系架构设计，基于边缘计算的多维度能耗数据采集节点部署方案，涵盖电力、暖通、照明等关键能耗场景；实时能耗监测模型构建，研究边缘侧数据清洗、异常检测与能耗特征提取算法，实现对能耗数据的秒级响应与动态可视化；分布式节能策略开发，针对教学区、宿舍区、实验室等不同功能区域的能耗特性，设计基于边缘智能的空调动态调温、照明按需控制、设备启停优化等节能措施；教学应用场景融合，将监测数据与节能措施转化为教学案例，开发能耗数据分析实训模块，支撑《能源管理系统》《智能控制技术》等课程的教学改革，形成“监测-分析-优化-教学”的闭环实践体系。

三、研究思路

课题以“问题导向-技术融合-实践验证”为主线展开研究。首先，通过实地调研与数据分析，梳理校园现有能耗管理系统的瓶颈，明确边缘计算与分布式节能的应用需求；其次，结合物联网、边缘计算与大数据技术，设计“边缘节点-区域汇聚-云端监管”三级监测架构，开发轻量化边缘数据处理模块，实现能耗数据的实时采集与本地智能分析；在此基础上，构建基于区域特性的分布式节能控制模型，通过仿真验证节能措施的可行性，并在校园典型场景中部署试点系统，收集运行数据迭代优化策略；最后，将研究成果转化为教学资源，设计“数据驱动节能”的实践课程，引导学生参与能耗监测与节能方案设计，形成技术落地与教学创新相互支撑的研究路径，推动校园能源管理智能化与节能教育实践化的协同发展。

四、研究设想

本研究设想以“技术赋能实践，教学反哺创新”为核心逻辑，构建边缘计算驱动的校园能耗监测与分布式节能深度融合的研究范式。技术层面，突破传统集中式监测的算力瓶颈，设计轻量化边缘计算节点，通过多协议兼容适配校园现有智能电表、空调控制器、照明系统等异构设备，实现能耗数据的毫秒级采集与本地化预处理，解决云端传输延迟导致的能耗响应滞后问题；同时，构建基于区域特性的分布式节能控制模型，利用边缘侧机器学习算法动态识别教学区、宿舍区、实验室等场景的能耗模式，例如通过历史数据挖掘空调启停与室温变化的关联规律，生成“按需调温+时段预控”的复合节能策略，避免全局统一策略的适配性不足。教学层面，将技术落地转化为可感知、可参与的育人场景，开发“能耗数据可视化实训平台”，师生可通过实时监测界面直观感知不同时段、区域的能耗差异，参与节能策略的参数优化设计，例如通过调整照明控制阈值、空调运行模式等参数，验证节能效果与舒适度的平衡点，让节能从技术概念转化为师生可触摸的实践；同时，将研究成果融入《智能能源管理》《物联网应用实践》等课程，设计“监测-分析-优化-评估”的项目式教学模块，培养学生基于数据驱动解决实际问题的能力。实践验证层面，选择校园典型区域（如教学楼群、学生公寓）开展试点部署，通过对比分析边缘计算监测与传统监测的实时性、准确性差异，验证分布式节能措施的节能量化效果，形成“技术迭代-数据反馈-策略优化”的闭环机制，最终提炼可复制、可推广的校园智慧节能解决方案，推动校园从能源被动消耗者向绿色生态主动共建者转变。

五、研究进度

研究周期拟定为18个月，分五个阶段推进：第一阶段（第1-3个月）完成需求调研与基础研究，通过实地走访校园后勤部门、统计分析近三年能耗数据，梳理现有监测系统的痛点（如数据采集频率低、局部能耗响应慢），明确边缘计算与分布式节能的具体需求边界，同时完成边缘计算架构、能耗监测协议等关键技术文献综述，形成需求分析报告与技术路线图。第二阶段（第4-6个月）聚焦系统架构设计与核心模块开发，设计“边缘节点-区域网关-云端平台”三级监测架构，开发边缘侧数据清洗与异常检测算法，实现能耗噪声数据的实时过滤；构建基于区域特性的分布式节能策略库，初步完成空调、照明等子系统的控制模型开发。第三阶段（第7-9个月）开展系统集成与仿真验证，将边缘计算节点、节能控制模块与校园现有能源管理系统对接，搭建仿真环境模拟不同场景（如考试周、假期）下的能耗波动，验证算法的实时性与节能策略的有效性，根据仿真结果优化模型参数。第四阶段（第10-12个月）实施试点部署与教学应用，选择1栋教学楼、1栋学生公寓作为试点现场，部署边缘监测节点与节能控制终端，采集实际运行数据评估节能效果（如对比试点区域与非试点区域的能耗下降率）；同步开发教学实训模块，组织学生参与能耗数据分析与策略优化实践，形成初步的教学案例库。第五阶段（第13-18个月）完成成果总结与推广，整理试点数据验证研究目标的达成度，撰写技术报告、教学改革报告，发表相关研究论文；将优化后的系统架构与节能方案向校园其他区域推广，同时将教学资源转化为标准化课程素材，形成“技术-教学-实践”协同发展的长效机制。

六、预期成果与创新点

预期成果涵盖技术、应用、教学三个维度：技术层面，形成一套完整的边缘计算赋能校园实时能耗监测系统架构，包含轻量化边缘数据处理算法、区域自适应分布式节能控制模型及可视化分析平台，申请发明专利2-3项；应用层面，在试点区域实现能耗较传统模式降低15%-20%，形成《校园分布式节能措施实施指南》，为高校能源管理提供可借鉴的实践样本；教学层面，开发“校园智慧节能”系列教学案例5-8个，修订课程教学大纲2部，培养学生实践成果（如节能策略优化方案）3-5项，推动能源管理类课程从理论讲授向项目实践转型。创新点突出三方面突破：一是技术融合创新，将边缘计算的低时延、本地化处理能力与校园多场景能耗特性深度耦合，解决传统集中式监测“数据延迟-响应滞后”的固有矛盾，实现能耗监测从“事后统计”向“实时感知”跃迁；二是策略模式创新，突破“全局统一节能”的僵化思路，构建基于区域用能习惯的分布式自适应策略，例如针对实验室设备运行规律设计“分时供电+待机功耗管理”的组合措施，提升节能措施的精准性与实用性；三是教学实践创新，首创“监测数据驱动教学”的育人模式，将能源管理系统转化为动态教学实验室，师生通过参与真实能耗数据的分析与优化，实现“技术学习-问题解决-价值认同”的能力闭环，为高校绿色教育提供“技术赋能+实践育人”的新范式。

融合边缘计算的校园实时能耗监测与分布式节能措施设计课题报告教学研究中期报告一、引言

在高校智慧校园建设浪潮中，能源管理的精细化与智能化已成为衡量可持续发展水平的关键指标。传统校园能耗监测体系因依赖集中式数据传输与处理，普遍存在响应滞后、局部调控失灵、数据利用率低等痼疾，难以支撑动态节能决策。边缘计算技术的兴起，以其低时延、高可靠、本地化处理的核心优势，为破解这一困局提供了技术突破口。本课题立足“技术赋能教育、实践驱动创新”的研究理念，将边缘计算与校园能耗管理深度融合，构建实时监测与分布式节能协同推进的研究范式。中期阶段，课题已从理论设计迈向实践验证，初步形成“边缘感知-智能分析-区域调控-教学转化”的闭环体系，为后续深化研究奠定坚实基础。

二、研究背景与目标

当前高校能源管理面临双重挑战：一方面，校园建筑功能分区复杂，教学区、宿舍区、实验室等场景能耗模式迥异，集中式节能策略难以适配区域特性；另一方面，师生节能意识薄弱，缺乏可感知的参与路径，导致管理措施收效甚微。国家“双碳”战略明确要求公共机构能效提升15%以上，倒逼高校探索新型节能路径。本课题以“边缘计算+分布式节能”为核心技术路径，以“技术落地与教学创新双轮驱动”为研究特色，中期目标聚焦三点：其一，完成边缘计算监测节点在校园典型区域的部署与调试，实现能耗数据毫秒级采集与本地化处理；其二，构建基于区域特性的分布式节能控制模型，形成可复用的节能策略库；其三，开发教学实训平台，将技术实践转化为育人场景，推动能源管理课程从理论讲授向项目实践转型。

三、研究内容与方法

研究内容围绕“监测-分析-调控-教学”四大维度展开。监测层面，设计“边缘节点-区域网关-云端平台”三级架构，通过多协议适配技术兼容校园现有智能电表、空调控制器等异构设备，构建覆盖电力、暖通、照明的全维度数据采集网络；分析层面，开发边缘侧轻量化算法，实现能耗噪声实时过滤、异常模式自动识别与特征提取，支撑动态可视化决策；调控层面，针对教学区“时段集中用能”、宿舍区“峰谷波动”、实验室“设备启停频繁”等特性，分别设计空调动态调温、照明按需控制、设备待机功耗管理等差异化节能策略；教学层面，搭建“能耗数据可视化实训平台”，师生可实时监测区域能耗波动，参与策略参数优化，形成“监测-分析-优化-评估”的项目式教学闭环。

研究方法采用“理论-仿真-实证”三阶递进。理论层面，通过文献梳理与技术对标，明确边缘计算在能耗管理中的适用边界；仿真层面，搭建MATLAB/Simulink能耗模型，验证边缘算法实时性与节能策略有效性；实证层面，在选定教学楼群与学生公寓部署试点系统，采集实际运行数据评估节能效果，同步开展教学实践，收集师生反馈迭代优化方案。技术路线强调“边云协同”，边缘节点负责实时数据处理与本地决策，云端平台承担全局态势分析与模型迭代，二者通过轻量化通信协议高效联动。

四、研究进展与成果

中期阶段，课题在技术落地与教学转化层面取得阶段性突破。技术层面，已完成校园典型区域（一栋教学楼、一栋学生公寓）的边缘计算监测节点部署，构建起包含12个边缘网关、36个智能终端的实时数据采集网络，实现电力、暖通、照明三大类能耗数据的毫秒级采集与本地化处理。实测数据显示，边缘节点较传统集中式监测响应速度提升80%，数据传输延迟从平均3秒降至0.3秒，有效支撑了能耗异常的实时告警与动态调控。分布式节能策略库初步建成，针对教学区开发的“时段预控+室温自适应”空调模型，经仿真验证可降低空调能耗18%；宿舍区“照明按需控制”策略通过红外感应与光照强度联动，试点区域照明能耗下降23%。教学层面，“能耗数据可视化实训平台”已投入教学使用，平台集成实时监测、策略模拟、效果评估三大模块，支撑《智能能源管理》课程开展5轮项目式教学，学生提交的“实验室设备待机功耗优化方案”经实测可降低实验室待机能耗15%，形成可复用的教学案例3个。技术成果方面，已申请发明专利1项（基于边缘计算的校园能耗动态调控方法），发表核心期刊论文1篇，相关技术方案被纳入《高校智慧能源管理系统建设指南》征求意见稿。

五、存在问题与展望

当前研究仍面临三方面挑战：技术层面，边缘计算节点与校园老旧设备的协议兼容性存在瓶颈，部分实验室专用设备因通信协议封闭导致数据接入困难，需开发定制化适配模块；策略层面，分布式节能模型对突发场景（如极端天气导致的集中用能激增）的适应性不足，需强化边缘侧的动态学习能力；教学层面，学生参与节能策略优化的深度有限，部分实训仍停留在参数调整层面，缺乏从数据挖掘到方案设计的完整能力培养。展望后续研究，技术上将聚焦多协议融合网关开发，通过轻量化协议转换引擎破解异构设备接入难题，同时引入联邦学习技术提升边缘模型的场景泛化能力；策略层面计划构建“能耗-环境-行为”多维融合模型，将师生用能习惯纳入调控逻辑，增强策略的智能性与人文关怀；教学层面将深化产教融合，联合后勤部门设立“校园节能创新实验室”，引导学生参与真实节能项目的设计与实施，推动从“实训模拟”向“实战创新”跨越。

六、结语

本课题中期实践验证了“边缘计算赋能实时监测、分布式驱动精准节能、数据融合创新育人”的技术-教育协同路径的有效性。边缘计算的低时延特性与校园多场景能耗特性的深度耦合，不仅破解了传统集中式监测的响应滞后痼疾，更通过区域自适应策略实现了节能措施的精准滴灌；而将技术成果转化为可触摸的教学场景，则让能源管理从抽象概念变为师生可参与的实践创新。当前成果虽已展现技术降耗与育人增效的双重价值，但距离构建“感知-分析-调控-教育”的智慧校园能源生态仍有距离。后续研究将持续深化边云协同架构的优化，强化分布式策略的动态进化能力，同时拓展教学场景的广度与深度，让每一次能耗数据的波动都成为绿色教育的生动注脚。最终目标不仅是打造可复制的校园节能技术范式，更是培育一代具备数据思维与绿色素养的校园建设者，让智慧校园真正成为“双碳”战略落地的微观实践场。

融合边缘计算的校园实时能耗监测与分布式节能措施设计课题报告教学研究结题报告一、概述

本课题以“边缘计算赋能校园能耗管理、分布式节能驱动绿色实践”为核心，历经三年探索，构建了技术落地与教学创新深度融合的智慧校园能源管理新范式。研究突破了传统集中式监测的响应瓶颈，通过边缘计算节点的本地化数据处理，实现能耗数据从采集到调控的毫秒级闭环；创新性提出区域自适应分布式节能策略，针对教学区、宿舍区、实验室等场景特性开发差异化调控模型，形成可复用的节能策略库。教学层面，将技术实践转化为动态育人场景，打造“监测-分析-优化-评估”的项目式教学闭环，推动能源管理课程从理论讲授向实战创新转型。课题成果覆盖技术架构、节能算法、教学资源三大维度，在试点区域实现能耗较传统模式降低18%-25%，申请发明专利3项，发表核心期刊论文4篇，形成标准化教学案例6个，为高校智慧能源建设提供了兼具技术先进性与教育实效性的解决方案。

二、研究目的与意义

研究旨在破解校园能源管理的双重困境：技术层面，解决集中式监测因数据传输延迟导致的能耗响应滞后问题，实现从“事后统计”向“实时感知”的跃迁；管理层面，突破“一刀切”式节能策略的区域适配性不足，通过分布式调控提升节能措施的精准度。更深层的意义在于构建“技术-教育”协同生态：边缘计算的低时延特性与校园多场景能耗特性的深度耦合，不仅提升能源利用效率，更将抽象的节能理念转化为师生可参与的实践创新；而将真实能耗数据融入教学，则让绿色低碳成为可触摸的课程内容，培养兼具数据思维与环保素养的新时代校园建设者。课题响应国家“双碳”战略对公共机构能效提升的要求，探索出一条“技术降耗、教育固本”的可持续发展路径，为智慧校园建设提供可推广的范式。

三、研究方法

研究采用“理论筑基-技术攻坚-实证验证-教学转化”四阶递进法。理论层面，系统梳理边缘计算在能耗管理中的适用边界，结合校园建筑功能分区特性，构建“边缘感知-区域调控-云端协同”的技术架构；技术层面，开发轻量化边缘计算节点，通过多协议兼容引擎实现智能电表、空调控制器等异构设备的无缝接入，设计基于联邦学习的分布式节能模型，支持边缘侧动态学习区域用能规律；实证层面，在校园三栋典型建筑（教学楼、学生公寓、实验楼）部署试点系统，采集实时数据验证算法响应速度与节能效果，通过对比分析优化模型参数；教学层面，构建“能耗数据可视化实训平台”，将技术模块转化为教学场景，设计“问题诊断-策略设计-效果评估”的项目式任务链，引导学生在真实数据环境中锤炼解决复杂工程问题的能力。研究全程强调边云协同架构的动态优化，确保技术迭代与教学反馈形成闭环。

四、研究结果与分析

本研究通过三年系统实践，在技术效能、教学转化与应用价值层面形成多维突破。技术层面，边缘计算驱动的实时监测系统在校园三栋试点建筑（教学楼、学生公寓、实验楼）稳定运行，构建起覆盖电力、暖通、照明的全维度数据采集网络，12个边缘节点实现能耗数据毫秒级采集与本地化处理，实测响应延迟从传统模式的3秒降至0.3秒，异常检测准确率达92%。分布式节能策略库针对不同场景特性形成差异化调控模型：教学区“时段预控+室温自适应”空调模型结合课程表与气象数据动态调温，降低空调能耗22%；宿舍区“照明按需控制”系统融合红外感应与光照强度阈值，照明能耗下降28%；实验室“设备待机功耗管理”策略通过启停状态智能识别，待机能耗削减35%。边云协同架构中，边缘节点承担实时数据处理与本地决策，云端平台负责全局态势分析与模型迭代，二者通过轻量化MQTT协议高效联动，数据传输效率提升65%。

教学转化层面，“能耗数据可视化实训平台”支撑《智能能源管理》《物联网应用实践》等课程开展项目式教学改革，累计覆盖学生320人次。平台集成实时监测、策略模拟、效果评估三大模块，学生通过参与“实验室设备待机功耗优化”“宿舍照明智能调控”等真实项目，提交节能方案18项，其中3项被后勤部门采纳实施。教学案例库形成6个标准化模块，包含“数据驱动节能决策”“区域自适应策略设计”等核心能力培养路径，推动能源管理课程从理论讲授向实战创新转型。学生实践成果显示，参与项目的班级对“双碳”政策认知度提升40%，节能行为自觉性提高35%。

应用价值层面，试点区域综合能耗较传统模式降低18%-25%，年节电量达12.6万度，减少碳排放95吨。技术方案被纳入《高校智慧能源管理系统建设指南》标准文件，3项发明专利（基于边缘计算的校园能耗动态调控方法、多协议融合网关设计、区域自适应节能策略生成系统）获得授权，4篇核心期刊论文发表。与同类研究对比，本成果在响应速度、区域适配性、教学融合度三项指标上分别领先行业平均水平35%、42%、28%。

五、结论与建议

研究证实“边缘计算赋能实时监测、分布式驱动精准节能、数据融合创新育人”的技术-教育协同路径具有显著实效。边缘计算的低时延特性与校园多场景能耗特性的深度耦合，破解了集中式监测的响应滞后痼疾；区域自适应分布式策略通过“场景细分-模型定制-动态优化”机制，实现节能措施的精准滴灌；而将技术实践转化为可触摸的教学场景，则让能源管理从抽象概念变为师生可参与的实践创新。课题成功构建“感知-分析-调控-教育”的智慧校园能源生态，为高校“双碳”目标落地提供可复制的技术范式与育人模式。

建议从三方面深化推广：技术层面，加快多协议融合网关的标准化进程，破解老旧设备接入瓶颈，开发联邦学习边缘模型提升场景泛化能力；教育层面，将“能耗数据可视化实训平台”纳入校级通识课程，联合后勤部门设立“校园节能创新实验室”，推动学生节能方案从实训走向实战；政策层面，建议教育部将智慧能源管理纳入高校基建评估指标，建立跨校节能数据共享机制，形成区域性能效提升联盟。最终目标是让智慧校园成为“双碳”战略的微观实践场，培育兼具数据思维与绿色素养的新时代建设者。

六、研究局限与展望

当前研究仍存在三方面局限：技术层面，边缘计算节点对极端天气导致的集中用能激增场景适应性不足，实验室专用设备因协议封闭导致数据接入覆盖率仅达75%；教学层面，学生参与节能策略优化的深度不均衡，部分实训仍停留在参数调整层面，缺乏从数据挖掘到方案设计的完整能力闭环；推广层面，试点区域集中在新建建筑，老旧楼宇改造的兼容性与成本效益尚未验证。

展望未来研究，技术攻坚将聚焦联邦学习与数字孪生融合，通过边缘侧动态学习提升模型泛化性，构建“能耗-环境-行为”多维融合调控体系；教育转化计划深化产教融合，联合企业开发“校园能源管理工程师”认证课程，推动学生节能方案从校园走向社区；应用拓展则探索跨校联盟能源管理网络，建立区域性能效数据库，形成“高校-社区-城市”三级节能生态链。最终目标不仅是打造技术领先的节能范式，更是让每一次能耗数据的波动都成为绿色教育的生动注脚，让智慧校园真正成为孕育可持续发展的沃土。

融合边缘计算的校园实时能耗监测与分布式节能措施设计课题报告教学研究论文一、引言

在“双碳”战略深入推进的背景下，高校作为能源消耗密集型公共机构，其能源管理效率直接关系到可持续发展目标的实现。传统校园能耗监测体系普遍依赖集中式数据采集与云端处理模式，受限于网络带宽与传输延迟，难以支撑实时动态调控。边缘计算技术的兴起，以其低时延、高可靠、本地化处理的核心优势，为破解这一困局提供了技术突破口。本研究将边缘计算与校园能耗管理深度融合，构建“边缘感知-智能分析-区域调控-教学转化”的创新范式，通过分布式节能措施设计实现技术降耗与育人增效的双重目标。在智慧校园建设浪潮中，能源管理的智能化不仅是技术升级的必然选择，更是培育绿色低碳意识的重要载体。当边缘计算节点将能耗数据从云端拉回现场，当分布式策略让节能措施精准适配不同场景，当师生通过实时监测界面感知每一度电的价值，校园便从能源消耗的被动载体，转变为绿色生态的主动共建者。

二、问题现状分析

当前校园能源管理面临三重结构性矛盾。技术层面，集中式监测体系存在“数据延迟-响应滞后”的固有缺陷：能耗数据需经多层网络传输至云端处理，导致调控指令平均延迟达3秒以上，无法捕捉教学区课间空调启停、实验室设备突发运行等瞬时能耗波动。实测数据显示，传统模式下30%的能耗异常需人工干预才能识别，错失最佳调控时机。管理层面，“一刀切”式节能策略严重脱离区域特性：教学区、宿舍区、实验室的用能模式迥异，却采用统一的空调温度阈值、照明控制策略，导致节能措施在实验室设备待机功耗管理中失效，在宿舍区因过度调温引发师生投诉。教育层面，能源管理长期停留在“数据孤岛”状态：师生难以接触实时能耗数据，节能教育沦为口号式宣传，缺乏可感知的参与路径。调研显示，85%的学生不了解所在建筑的具体能耗结构，92%的后勤人员认为现有监测系统对节能决策支撑不足。这些矛盾共同指向一个核心问题：校园能源管理亟需从“被动统计”向“主动感知”转型，从“技术管控”向“人机协同”进化。边缘计算与分布式节能的融合，正是破解这一困局的关键钥匙——它让数据在源头活起来，让策略在场景中精准起来，让节能理念在参与中扎根起来。

三、解决问题的策略

针对校园能源管理的技术滞后性、策略粗放性与教育脱节性三大痛点，本研究构建“边缘计算赋能实时监测、分布式驱动精准调控、数据融合创新育人”的三维协同策略。技术层面，突破传统集中式架构的算力瓶颈，设计“边缘节点-区域网关-云端平台”三级协同架构：边缘节点部署于建筑配电箱、空调控制柜等关键位置，搭载轻量化边缘计算单元，通过Modbus、BACnet等多协议兼容引擎，实现电力、暖通、照明等异构设备数据的毫秒级采集与本地预处理；区域网关承担边缘节点的数据汇聚与本地决策功能，基于联邦学习算法动态学习区域用能规律，生成“教学区时段预控+宿舍区按需照明+实验室待机管理”的差异化节能策略；云端平台则负责全局态势分析与模型迭代，通过数字孪生技术构建校园能耗虚拟镜像，支撑跨区域节能策略的优化调度。实测表明，该架构将能耗数据响应延迟从3秒压缩至0.3秒，异常检测准确率提升至92%，为实时调控奠定坚实基础。

策略层面，创新提出“场景细分-模型定制-动态优化”的分布式节能范式：针对教学区“课间集中用能”特性，开发基于课程表与气象数据的空调动态调温模型，通过历史数据挖掘室温变化与空调启停的关联规律，实现“课前预冷-课中恒温-课后节能”的闭环控制；宿舍区则构建“红外感应+光照强度+时段阈值”的照明控制系统，通过人体存在检测与自然光补偿算法，避免无效照明能耗；实验室场景重点突破设备待机功耗管理难题，通过电流特征识别技术区分运行/待机状态，自动切断非必要电源，实测待机能耗降低35%。更关键的是，策略库支持边缘侧的动态进化——当检测到极端天气导致的集中用