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大學(xué)公寓安全用電管理系統(tǒng)的架構(gòu)與功能

瀏覽次數(shù):738更新日期:2020-07-14

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

 

摘 要: 高校學(xué)生公寓用電商品化已勢在必行。本文在論述高校學(xué)生公寓用電特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,詳細(xì)介紹了一種非常適合高校學(xué)生公寓用電的管理系統(tǒng)——學(xué)生公寓安全用電管理系統(tǒng)的功能及其應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞:學(xué)生公寓;惡性負(fù)載識別;預(yù)付費(fèi);安全用電;預(yù)付費(fèi);管理系統(tǒng)

 

高校學(xué)生在校生活,四點(diǎn)一線,教室、食堂、宿舍、操場,而學(xué)生在宿舍的活動(包括睡眠)時間相對較多。社會在進(jìn)步,科學(xué)在發(fā)展,隨著人們生活水平的提高,當(dāng)今高校學(xué)生宿舍的用電狀況也發(fā)生了革命性的變化。電腦、閉路電視、電熱水器等電器產(chǎn)品也進(jìn)入了學(xué)生宿舍,傳統(tǒng)的對學(xué)生宿舍采取限電流、定時斷、送電的供電方式已不適應(yīng),而電費(fèi)再從學(xué)費(fèi)中平均收取也不合理,高校學(xué)生宿舍用電商品化已勢在必行。

更值得提及的是被稱之為惡性負(fù)載的電爐、電褥子、床頭燈等也被帶進(jìn)了宿舍,這給宿舍的安全帶來了很大的隱患。

針對上述問題,我們研制了一套非常適應(yīng)高校宿舍使用的“學(xué)生公寓安全用電管理系統(tǒng)”,以下就本系統(tǒng)的構(gòu)成和主要的功能介紹如下:

 

一、 系統(tǒng)構(gòu)成

下圖I 為系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖。

 

1、系統(tǒng)中的DFE 電能表是我們專門開發(fā)的帶惡性負(fù)載識別的集中式多用戶(上限24戶)電能表 。

2 、系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)簡單、成本低、對布線要求不高的RS—485總線進(jìn)行組網(wǎng)。當(dāng)系統(tǒng)管理微機(jī)(PC機(jī))與小區(qū)較近時,用戶電能表可通過RS—232/485 轉(zhuǎn)換器直接和系統(tǒng)管理微機(jī)相聯(lián)結(jié),必要時可加信號中繼器。距離較遠(yuǎn)時可通過通訊控制器(通訊機(jī))利用網(wǎng)進(jìn)行撥號通訊。

3、系統(tǒng)對PC機(jī)要求:

CPU:奔騰166MHz 或以上。

操作系統(tǒng):MS-windows 98/2000/NT/XP

內(nèi)存:下限32MB

硬盤:至少有30MB 的可用空間

顯示器:分辨率不低于800 ×600

 

二、系統(tǒng)功能

2.1、電表參數(shù)設(shè)定

(1)可通過表內(nèi)的撥碼開關(guān)設(shè)定小區(qū)號(或樓號)和電表的表號(由廠家設(shè)定)。

(2)可通過計算機(jī)設(shè)置電表的戶號(或房間號)。

(3)可通過計算機(jī)設(shè)定負(fù)載的限定功率(或電流)且可根據(jù)用戶的要求進(jìn)行調(diào)整。

(4)可通過計算機(jī)設(shè)定惡性負(fù)載的啟動功率(即識別惡性負(fù)載的啟動功率),此值根據(jù)用戶的要求可進(jìn)行調(diào)整。

(5)可通過計算機(jī)設(shè)定惡性負(fù)載(即功率因數(shù))的限定值,此值根據(jù)用戶情況可進(jìn)行調(diào)整。

2.2、電量設(shè)定和售電功能(預(yù)付費(fèi))

(1)可通過計算機(jī)或售電器對電表進(jìn)行單戶預(yù)置電量,操作后,預(yù)置電量替換原電表電量。

(2)通過計算機(jī)對電表進(jìn)行單戶減少電量,操作后電表顯示其差值。由于學(xué)生宿舍調(diào)整頻繁,一般一年需調(diào)整一次,有的學(xué)校還給學(xué)生提供一定的免費(fèi)用電量,上述兩項功能正為此而設(shè)置。

(3)可通過計算機(jī)或售電機(jī)進(jìn)行單戶售電,操作后電表顯示電量在原電量基礎(chǔ)上累加

(4)通過計算機(jī)或售電機(jī)對電表進(jìn)行整表售電,操作后電表顯示電量在原顯示值上累加。以上功能可*取代IC 卡電表,其功能不僅強(qiáng)于 I C 卡表,且投資低,管理方便可靠。

2.3、遠(yuǎn)程抄表功能

(1)通過計算機(jī)讀取電表每戶的戶號。

(2)通過計算機(jī)讀取電表每戶的剩余電量(電表為倒計數(shù)顯示的電表),對正計數(shù)的電表讀取的是實(shí)際用電量。

(3)通過計算機(jī)讀取電表的限定功率、惡性負(fù)載的啟動功率、惡性負(fù)載的限定值以及惡性負(fù)載超限后,斷送電的次數(shù)。

(4)通過計算機(jī)讀取電表上所有用戶當(dāng)前的電流、電壓、功率和功率因素等參數(shù)。

(5)通過計算機(jī)查詢每戶當(dāng)前的用電狀態(tài)及斷電的原因( 超負(fù)荷、購電量用完、超惡性負(fù)載限定值) 。

2.4、遠(yuǎn)程控制及報警功能

(1)通過計算機(jī)進(jìn)行整表強(qiáng)行斷、送電。

(2)通過計算機(jī)進(jìn)行單戶強(qiáng)行斷、送電。

(3)通過計算機(jī)進(jìn)行整表電量清零。

(4)超負(fù)荷(功率)或超惡性負(fù)載限定值或購電量用完皆能自動斷電。其中超負(fù)荷或超惡性負(fù)載限定值而引起的斷電,電表可間隔自動斷、送電N 次,(斷電次數(shù)和間隔時間可調(diào)),若超負(fù)荷或超功率因數(shù)的故障不解除,則終止送電。

2.5、電表的顯示功能

本系統(tǒng)中DFE電能表的面板上有10個LED數(shù)碼管和一個表示電表有無脈沖輸出的紅色發(fā)光二管以及一個紅外收發(fā)二管的顯示窗口,如圖II 所示。顯示功能如下:

 

( 1 ) 上電后循環(huán)顯示:“出廠年月”、“小區(qū)號”、“表號”[ 如圖Ⅲ( a ) 所示] ,“戶號”、“剩余電量”[如圖Ⅲ( b )所示] 。

 

(a)顯示出廠年月、小區(qū)號、表號 (a)顯示戶號、剩余電量注 :

①圖Ⅲ(a)中:上面四位顯示出廠年月,圖中顯示的是03 年7 月。左下角兩位是小區(qū)號,圖中顯示的是一號小區(qū)。右下角叁位顯示表號,圖中顯示的表號為105 號。

②圖Ⅲ(b)中:上面四位顯示戶號,圖中顯示的是第4戶。下面六位顯示剩余電量數(shù),圖中顯示剩余電量13521.9度(若是正計數(shù)的電表則顯示出實(shí)際用電數(shù)) 。

③上電后首先顯示圖Ⅲ(a),然后顯示Ⅲ(b),當(dāng)所有用戶及其電量輪流顯示完成后,再進(jìn)入Ⅲ(a)顯示,24 小時不斷。

(2)脈沖狀態(tài)顯示:圖Ⅱ和圖Ⅲ中紅色發(fā)光二管閃爍表示有脈沖輸出,即代表相應(yīng)用戶的電表計量正常。

(3)購電提示顯示:當(dāng)某戶的剩余電量減少到給定值(可以調(diào)整)時,圖Ⅲ(b)中相應(yīng)的所有的數(shù)碼管將產(chǎn)生閃爍,提醒用戶購電。

(4)電流、電壓、功率、惡性負(fù)載值、通斷電狀況顯示及其斷電原因查詢:文章前面已經(jīng)介紹過上述參數(shù)可通過遠(yuǎn)程微機(jī)進(jìn)行讀取。利用的“現(xiàn)場調(diào)試儀”通過鍵盤操作,也可在現(xiàn)場電表顯示窗內(nèi)顯示出上述參數(shù)(此功能主要為現(xiàn)場校表用)。

三、安科瑞宿舍預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

AcrelCloud-3100整合高校需求,在原有預(yù)付費(fèi)基礎(chǔ)上增加了宿舍電能管理所需的各種功能,解決了高校宿舍電能管理問題。

 

 

 

 

3.2  系統(tǒng)功能

AcrelCloud-3100學(xué)生宿舍版預(yù)付費(fèi)云平臺是與ADM130(一進(jìn)三出)或ADF300L(多回路計量箱)預(yù)付費(fèi)電能表配套的云平臺。它是以電能管理網(wǎng)站和集中抄表軟件為主,包括服務(wù)器,通訊管理機(jī)在內(nèi)的集成系統(tǒng)。針對高校宿舍這一特殊應(yīng)用場合研發(fā),主要實(shí)現(xiàn)電能監(jiān)控、時間管理、惡性負(fù)載管理、預(yù)付費(fèi)管理等在高校宿舍中存在的特殊需求。

 

 

批量操作:系統(tǒng)支持對宿舍進(jìn)行批量設(shè)置,批量初始化、批量下發(fā)基礎(chǔ)電量、批量設(shè)置負(fù)控、批量設(shè)置時控等,方便學(xué)校進(jìn)行統(tǒng)一管理。

 

惡性負(fù)載自動識別控制:對不允許使用的發(fā)熱電器(如電爐、熱得快、電熱杯等)實(shí)施自動識別控制,發(fā)現(xiàn)這些發(fā)熱電器自動斷電。惡性負(fù)載暫停時間和次數(shù)可通過軟件設(shè)定。 

 

 

基礎(chǔ)電費(fèi):可以設(shè)置每月給學(xué)生下發(fā)的免費(fèi)輔助電費(fèi),覆蓋式下發(fā),不累計。

時間控制功能:支持8個時段設(shè)置宿舍供電斷電,方便管理學(xué)生宿舍作息 。

 

 

 

遠(yuǎn)程售電:操作員可以通過后臺給宿舍進(jìn)行電費(fèi)充值,學(xué)生也可以通過學(xué)習(xí)一卡通、學(xué)校公眾號進(jìn)行自助充值。

遠(yuǎn)程集中抄表:抄表信息通過網(wǎng)關(guān)實(shí)時上傳到云平臺,快速便捷,免去人工抄表 。

遠(yuǎn)程控制:可對任意一塊電表執(zhí)行遠(yuǎn)程拉閘或保電等一系列遠(yuǎn)程控制操作,方便管理 。

 

 

 

對接一卡通支付:系統(tǒng)支持中間庫,接口等方式對接學(xué)校一卡通,方便學(xué)生自助購電 。

一進(jìn)三出:ADM130電表支持三回路輸出,各回路單獨(dú)分合閘、惡性負(fù)載、時控等設(shè)置。

 

 

3.3 系統(tǒng)設(shè)備選型

 

四、結(jié)束語

“學(xué)生公寓用電安全管理系統(tǒng)”是針對當(dāng)前高校學(xué)塵公寓用電特點(diǎn),及其亟待解決的安全問題,而專門設(shè)計開發(fā)的用電管理系統(tǒng)。目前全國注冊的高校已達(dá)600 多所,高校的擴(kuò)建、新校區(qū)建立還在進(jìn)行,“學(xué)生公寓用電安全管理系統(tǒng)”的市場前景美好,尤其是此系統(tǒng)用于舊樓供電系統(tǒng)的改造,基本不改變原有的布線方式,投資低,市場前景更加可觀。此外,此系統(tǒng)也可用于相關(guān)的單身宿舍樓的用電管理。

 

參考文獻(xiàn)

[1]黃鶴松,公茂法,湯元信.學(xué)生公寓安全用電管理系統(tǒng)[J].技術(shù)交流 ,2004(2):50-51.

[2]安科瑞高校宿舍預(yù)付費(fèi)電控系統(tǒng).2019.11版 

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