揚州大學(xué)廣陵學(xué)院學(xué)生公寓預付費能源管理系統的設計與應用

摘要：介紹揚州大學(xué)廣陵學(xué)院學(xué)生公寓預付費能源管理系統，實(shí)現揚州大學(xué)廣陵學(xué)院學(xué)生公寓能耗管理系統集電能計量、收費管理、用電過(guò)程管理等功能于一體，現場(chǎng)費控模塊需安裝于宿舍內配電箱，改造后實(shí)現智慧安全的校園監管系統

關(guān)鍵詞：廣陵學(xué)院; ;預付費電能表；ADM130

0  背景

  12月18日19時(shí)52分，杭州消防接到報警，浙江工業(yè)大學(xué)屏峰校區東苑5號樓宿舍樓4樓起火，消防員到場(chǎng)將火撲滅，無(wú)人員傷亡?，F場(chǎng)視頻顯示火勢燃燒猛烈！

  浙江工業(yè)大學(xué)屏峰校區東苑5號樓宿舍樓4樓發(fā)生火災，8輛消防車(chē)45名消防員到場(chǎng)緊急疏散6名被困人員。據了解，燃燒物質(zhì)為普通家具及生活用品。起火原因在調查中。

  當下智慧校園、平安校園的建設越來(lái)越普及，作為智慧校園建設的重要一環(huán)，學(xué)生宿舍的用電預付費和用電安全管理措施是*的。廣陵學(xué)院學(xué)生宿舍預付費電控系統高校宿舍預付費電控系統集電能計量、收費管理、用電過(guò)程管理等功能于一體，具備遠程實(shí)時(shí)抄表計量、控制學(xué)生作息、惡性負載識別預警、校園一卡通自助繳費、打印用能報表等功能，創(chuàng )建節約校園、安全校園，方便校方進(jìn)行一體化、信息化管理，并支持和智慧校園系統的數據對接，充分體現“一切管理為學(xué)生服務(wù)”的思想。

1  項目概況

  廣陵學(xué)院校區占地800余畝，功能布局合理、中心突出、環(huán)境典雅、景觀(guān)協(xié)調、人與自然和諧相處，教學(xué)設施完備，實(shí)驗設備先進(jìn)，圖書(shū)資源豐富，校園網(wǎng)絡(luò )完善。學(xué)院整體入駐智能化、園林化、生態(tài)化、開(kāi)放化、人文化的綠色新校園。

2  設計范圍

  本項目設計的預付費云平臺系統，由安科瑞品牌單相預付費電能表ADM130，通訊管理機Anet-2E8S，數據中心服器，及預付費云平臺系統軟件等組成。

圖（2）系統架構

  廣陵學(xué)院學(xué)生公寓共9幢，共計安裝導軌表ADM130型號儀表2939只分布如下：

  公寓安全用電多功能儀表安裝位置在各宿舍內配電箱，改造后現場(chǎng)配電一次設計及安裝圖如下：

3  學(xué)生公寓預付費能源管理系統特色 

·     

² 采用B/S架構，通過(guò)瀏覽器用戶(hù)就可以完成配置、查詢(xún)、控制等所有操作。

² 查詢(xún)功能：學(xué)生可以用手機在一卡通平臺上，進(jìn)行用電充值、查詢(xún)用電情況。

² 惡性負載實(shí)時(shí)監控識別預警控制系統具備惡性負載識別功能，自動(dòng)識別學(xué)院規定禁止使用的各類(lèi)惡性負載（如熱得快、電吹風(fēng)、電熱毯、暖手煲等），并自動(dòng)自動(dòng)斷電，保護宿舍用電安全。

² 白名單管理該功能用于維護電器白名單信息，系統支持學(xué)習功能，自帶不低于30類(lèi)學(xué)校常用電器使用特征的數據庫。不在特征數據庫的電器可以通過(guò)現場(chǎng)學(xué)習進(jìn)入數據庫，從而區分惡性負載及白名單負載。

² 負荷控制功能：超過(guò)預設負荷自動(dòng)斷電，避免過(guò)負荷發(fā)熱引起的火災隱患；

² 三回路獨立控制：可分空調、插座、照明三路獨立電源配電，兩路電源的供電保護、供電控制、供電時(shí)間相互獨立；

² 分戶(hù)計費管理可以進(jìn)行免費基礎電量設置、預購電量、無(wú)費關(guān)斷、用電情況查詢(xún)、退費管理、支持中途換操作員、打印報表等。

² 時(shí)間控制：可根據學(xué)校實(shí)際要求，進(jìn)行生效日期設置、節假日設置、通斷設置和備注，并對已經(jīng)設置的進(jìn)行篩選查看；

² 自動(dòng)恢復供電功能：超負荷斷電或使用惡性負載自動(dòng)斷電后可自動(dòng)恢復供電，自動(dòng)供電時(shí)間和次數可設。超過(guò)設定次數后系統不能再自動(dòng)供電，需找管理員查明斷電原因后，由供電管理人員手動(dòng)恢復供電。

² 夜間小電流可以設置宿舍夜間小電流的使用，僅能供手機充電或夜燈使用，剩余電量提醒功能。

4  主要設備功能

1、預付費管理控制

  支持預付費功能?？稍O置基礎金額，供電表免費試用；可對剩余金額進(jìn)行四級報警：余額不足報警（一級）、預跳閘報警（二級）、欠費報警（三級）、達到賒欠上限（四級）報警。每級報警都會(huì )導致電表背光常亮，預跳閘報警跳閘方式可設置為不跳閘、跳閘后自動(dòng)合閘以及跳閘后不合閘等，跳閘后學(xué)生可通過(guò)按鍵自行合閘，達到賒欠上限后電表跳閘，此時(shí)只有繳費后才能繼續送電使用。

2、時(shí)間管理控制

  支持時(shí)間管理控制。L1、L2、L3可分別設置為工作日和節假日模式，每天多可設置8個(gè)時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段可分別設置為合閘狀態(tài)或夜間模式，合閘時(shí)間段內電表保持合閘，夜間時(shí)間段內，支路功率若大于夜間允許功率上限便跳閘。

3、負載管理控制

  支持豐富的負載管理控制，具體工作功能如下：

  電流上限限制：限制支路大電流，支路電流超過(guò)15A或小于15A的設定值時(shí)，支路跳閘。

  負載總功率限制：限制支路大用電功率，支路功率超過(guò)設定值時(shí)，支路跳閘。

  夜間功率限制：需要與時(shí)間管理控制共同使用，在夜間模式下，支路電流超過(guò)設定值，支路跳閘

4、惡性負載識別

  限制支路接入未定義的惡性負載，當支路接入未經(jīng)允許的惡性負載（主要表現為較大的功率增量和較大的增量因數）時(shí)，支路跳閘。

  惡性負載白名單識別：允許已定義的惡性負載正常用電（如飲水機等）。

  空調模式：空調模式下，電表持續檢測空調微弱待機電流，一但存在拔斷空調插座的動(dòng)作，電表便跳閘，且只能通過(guò)聯(lián)系管理人員進(jìn)行合閘送電。

  允許除空調模式以外的跳閘動(dòng)作自動(dòng)合閘。允許次數，跳閘等待時(shí)間可設置。

5  系統功能

   揚州大學(xué)廣陵學(xué)院學(xué)生公寓預付費能源管理系統是安科瑞公司針對學(xué)生公寓研發(fā)的ADM130單相電子式預付費電能表搭配安科瑞預付費能源管理系統。

  它是以電能管理軟件和集中抄表軟件為主，包括計算機，通訊管理機，打印機等設置在內的集成系統。

  主要完成電能表參數設置，學(xué)生公寓售電管理及能耗管理工作，操作簡(jiǎn)便，實(shí)行宿舍管理人員遠程實(shí)時(shí)操作實(shí)時(shí)監控，具有良好的人機界面，能夠有效的統計和管理數據，并對數據的安全性做了有效的保密措施。安裝方便，安科瑞預付費能源管理系統適用于高校宿舍、商業(yè)廣場(chǎng)和集團物業(yè)等管理部門(mén)，是提高安全用電管理水平，解決物業(yè)收費難，學(xué)生公寓用電安全等問(wèn)題的理想產(chǎn)品。

集中抄表服務(wù)系統

系統默認半小時(shí)對所有表進(jìn)行一次遠程集中抄表，時(shí)間間隔支持個(gè)性化配置（低可支持1分鐘/次的采集頻率）。

預付費云系統主界面

  該功能提供電能表批量通斷電、設置下發(fā)、狀態(tài)篩選、下發(fā)和查詢(xún)操作?？蓪Φ哪硲?hù)或多戶(hù)同時(shí)進(jìn)行“電價(jià)設置”、“惡性負載”、“預付費模式”、“強制控制”、“定時(shí)通斷”、“基礎電量下發(fā)”、“初始化”、“清零”、“短信設置”、“空調復位”等操作。

u 負載控制

  系統具備惡性負載識別功能，自動(dòng)識別學(xué)院規定禁止使用的各類(lèi)違章電器（如熱得快、電吹風(fēng)、電熱毯、暖手煲等）功能，并及時(shí)自動(dòng)斷電。

u 基礎電量

  可根據管理要求，對各宿舍，不同區域獨立設置基礎電量，提供給學(xué)生一定的免費電量。

u 負控復位

  超負荷斷電或使用禁用發(fā)熱電器自動(dòng)斷電后可自動(dòng)恢復供電，自動(dòng)供電時(shí)間可設。管理者可設定自動(dòng)供電的次數，超過(guò)設定次數后系統不能再自動(dòng)供電，需找管理者查明斷電原因后，由供電管理人員恢復供電。

u 時(shí)間控制

  可根據學(xué)校實(shí)際要求，進(jìn)行生效日期設置、節假日設置、通斷設置和備注，并對已經(jīng)設置的進(jìn)行篩選查看。

  該功能用于維護電器白名單的信息，系統支持學(xué)習功能，自帶不低于30類(lèi)學(xué)校常用電器使用特征的數據庫。不在特征數據庫的電器可以通過(guò)現場(chǎng)學(xué)習進(jìn)入數據庫，從而區分惡性負載及白名單負載。

u 報表管理

  系統還提供了多個(gè)報表以供查詢(xún)，分別是日/月/年財務(wù)銷(xiāo)售統計報表、失聯(lián)表/通訊管理機查詢(xún)報表、能耗查詢(xún)報表、實(shí)時(shí)報警/歷史報警查詢(xún)報表。

u 預付費歷史抄表記錄

  如圖，可查詢(xún)單表歷史抄表記錄，用于對歷史抄表記錄進(jìn)行追溯。

  高校宿舍作為一個(gè)特殊應用場(chǎng)合，在傳統的電能管理需求的基礎上有著(zhù)與其他應用場(chǎng)合所不同的要求，除基本的用電管理商品化外，加強調用電安全和按需控制：照明、插座、空調回路獨立計量控制互不干擾；禁止使用熱水器、電吹風(fēng)等違規電器；照明、插座回路按照工作日節假日區分定時(shí)斷送電等。

  安科瑞高校宿舍預付費能源管理系統針對高校宿舍這一特殊應用場(chǎng)合訂制研發(fā)，為學(xué)校用電安全實(shí)現用電分路計量分路控制、電能監控、時(shí)間管理、負載管理、預付費管理等在高校宿舍中存在的特殊需求，為學(xué)校安全提供24h護航。

參照標準：

ISO/IEC11801 《綜合布線(xiàn)標準》

GB/50198 《監控系統工程技術(shù)規范》

GB50054-2011       《低壓配電設計規范》

IEC 61587              《電子設備機械結構系列》

DL/T448-2000         《電能計量裝置技術(shù)管理規程》

DL/T 698.1-2009     《第1部分：總則》

DL/T 698.2-2010    《第2部分：主站技術(shù)規范》

DL/T 698.31-2010  《第3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)規范-通用要求》

DL/T/814-2002       《配電自動(dòng)化系統功能規范》

DL/T5137-2001      《電測量及電能計量裝置設計技術(shù)規程》

GB2887               《計算站場(chǎng)地技術(shù)條件》

GB/T18460.3        《IC卡預付費售電系統 第3部分： 預付費電度表》