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浅谈高校学生公寓水电管理系统的智能控制与应用
2020-10-13 14:29:30 来源：安科瑞电子商务
中图分类号:TP273+.5文献标识码:A文章编号:1673-0496(2010)02-0045-03
学生公寓是高校用水用电的大户,水电问题不仅直接牵涉到学生的学习和生活,也关系到学院的经费开支。切实做好节约用水用电、安全用水用电,杜绝违章用水用电,保证水电的正常供应,为学生创造一个良好的学习和生活环境,是加强高校学生公寓水电系统科学、规范管理的重要举措,水电管理系统的智能控制是现代学生公寓管理的新理念。为此,以我院学生公寓“以电控水”的水电管理系统实例浅述高校学生公寓水电管理系统的智能控制。
1 系统概况
学院位于武汉市江夏区,共有7栋结构相同的学生公寓,每栋7层,共236个房间。要求设计一个智能化的现代学生公寓水电管理系统,通过该系统能够达到节约用水、安全用电、管理方便的目的。当房间的预付费用水量快用完时,通过拉闸短时限电报警,提示用户购水;当房间预付费电量快用完时,也是通过拉闸短时限电报警,提醒用户购电,出现恶性负载时立即断电。它是一个具有用水量、电量实时采集远传,预付费用水用电管理,自动催缴告警,对各房间异常用水用电情况及时掌控,远程断送电控制,数据报表分析等功能的节水用电集中管理系统。
2 系统设计
2.1系统方案确定
根据公寓的布局、房间的布置及管理要求,确定系统总的设计思想为:
(1)设置一个管理控制点,所有公寓水电表的信号线都连接到该控制点的PC机上,学生可在该处缴纳水电费,也可实时查询每个房间的用水、用电情况。
(2)各房间内安装智能水表,用水信息实时、准确地传输到管理控制点的PC机上。若发现用水异常(如水费不足等),系统能够实施断电提醒,催缴水费,即“以电控水”,做到水电表统一控制,集中管理。
(3)多用户智能电子表集中安放在每栋公寓一层的配电室内,具有预购电、恶性负载识别、上限用电负荷控制、通断电控制、数据收发等功能,在每个单户出线处加装空开,可方便用电管理和防止用电意外。
(4)通过屏蔽阻水电缆把所有多用户智能电子表、水表连接起来,从管理控制点PC机布线连接每一采集查询终端(水、电表采集终端共用),即采集器,下行线再连接电表间内所有多用户智能电子表及每个宿舍的水表,水表的信号线(RS485线)需通过楼层间电缆井连接至每一房间的水表。安装电表时根据实际房间数合理布线,尽量做到三相用电平衡。
2.2水表系统
每栋公寓的每个房间都安装一块水表,并通过RS485线连接到一层配电室的SFCJ-32型采集器(共8只),每个采集器上限可用于32户的水表数据采集,如图1所示。
图1水表系统图
该系统将用水量数据自动采集、传输、处理和控制,通过抄表软件定期对各水表数据进行抄收、保存、累计以及费用结算,对各水表的运行状态进行监测,以确保系统的正常运行,同时建立所有用户的相关资料数据库,可以进行各类数据处理及打印各类统计报表,实现了近、中、远程集中抄表,克服了传统人工抄表效率低和容易出差错的缺点,从根本上实现了用水计量的自动化管理。
2.3电表系统
每栋公寓每个房间的电表集中安装在一层配电室的计量箱内,采用的是DDS395型单相电子式电能表,用于测量额定功率为50HZ,额定电压为220V的单相交流有功电能。该表具有集抄管理功能。用电量数据通过和水表数据采集共用的采集器进行采集,该采集器具有集控、预付费管理、用户过载断电等功能。系统示意图如图2所示。
2.4以电控水
将水表系统和电表系统结合在一起就构成了学生公寓“以电控水”的水电管理智能控制系统。该系统通过通讯线将水表的数据采集到PC机,然后通过PC机来进行控制,如果某个房间用水预付费不足,系统就会自动将其房间的电关断,即通过电来控制房间水的使用。这样管理将更加方便、更加人性化,不会因停水造成学生生活的不便。
3 系统功能
(1)管理员权限分配。系统可以分配不同的管理级别和权限,有利于明确管理责任,保证系统运行管理安全。
(2)退房、换房管理。用户输入公寓号、房间号后,系统自动提供此房间总购电量、总补助电量、剩余电量等信息,用户查看后输入退换房电量、保留电量,系统自动完成退换房金额计算、剩余电量处理等功能,退换房历史信息也可查询、打印。
(3)月补电量管理。用户可以根据房间居住学生数目的不同设置每个房间不同的补助电量,按月进行添加,系统自动记录补助电量添加情况。如该房间免费电量未用完,剩余电量自动转入下月,补助电量添加历史记录可查询打印。
(4)短路保护。在用电出现意外的情况下,安装在用户表下方的空开马上跳开,防止事故发生。
(5)定时统一停送电。在需要集中停送电的时候,可进行定时设置,比如:学校晚上11:00统一停电,早上5:30统一送电,学校放假统一停电等。
(6)预收费管理。该系统采用预收费管理在计算机上进行预售电,学生先买电,后用电,售电数据实时传输至计量系统。
(7)电量预警管理。当用户预购电量低于某电量值(一般为5kW·h)时,系统自动切断该用户的电源一段时间(通常10～20min)再自动恢复供电,来提醒用户尽快购电。当用户的预付费电量用完时,需重新购电才可恢复供电。
(8)语音声光报警。当系统出现故障无法正常控制时,系统自动发声报警并通过数据管理器的液晶显示屏告之故障位置。
(9)用户用电信息发布。学生可以通过安装在配电室里的采集器或每栋楼梯口处的LED显示屏很方便的查询或浏览每个房间当前的用电量和剩余电量,以便及时缴费,也可到管理点查询。
(10)数据查询统计管理。售电时可打印售电票据(配置票据打印机),数据实时备份,可将系统数据库的用户信息、水电量数据和购电记录等,定时备份到其他存储器(如:光盘、硬盘等),以防数据丢失。也可将某段时间、操作员、公寓、房间随意组合查询售电情况,提供售电度数、售电时间、售电员、金额等详细信息。
4 安科瑞高校宿舍预付费电控系统的介绍及选型
4.1 系统结构
AcrelCloud-3100整合高校需求，在原有预付费基础上增加了宿舍电能管理所需的各种功能，解决了高校宿舍电能管理问题。
4.2 系统功能
AcrelCloud-3100学生宿舍版预付费云平台是与ADM130（一进三出）或ADF300L（多回路计量箱）预付费电能表配套的云平台。它是以电能管理网站和集中抄表软件为主，包括服务器，通讯管理机在内的集成系统。针对高校宿舍这一特殊应用场合研发，主要实现电能监控、时间管理、恶性负载管理、预付费管理等在高校宿舍中存在的特殊需求。
批量操作：系统支持对宿舍进行批量设置，批量初始化、批量下发基础电量、批量设置负控、批量设置时控等，方便学校进行统一管理。
恶性负载自动识别控制：对不允许使用的发热电器（如电炉、热得快、电热杯等）实施自动识别控制，发现这些发热电器自动断电。恶性负载暂停时间和次数可通过软件设定。
基础电费：可以设置每月给学生下发的免费辅助电费，覆盖式下发，不累计。
时间控制功能：支持8个时段设置宿舍供电断电，方便管理学生宿舍作息 。
远程售电：操作员可以通过后台给宿舍进行电费充值，学生也可以通过学习一卡通、学校微信公众号进行自助充值。
远程集中抄表：抄表信息通过网关实时上传到云平台，快速便捷，免去人工抄表 。
远程控制：可对任意一块电表执行远程拉闸或保电等一系列远程控制操作，方便管理 。
对接一卡通支付：系统支持中间库，接口等方式对接学校一卡通，方便学生自助购电 。
一进三出：ADM130电表支持三回路输出，各回路单独分合闸、恶性负载、时控等设置。
4.3 系统设备选型
5 结束语
随着智能型水电管理系统的普及应用,这项技术已日臻成熟。该系统运行稳定、操作方便,让使用者通过计算机可即时了解本系统各个终端的使用情况,提高了工作效率,减少了管理成本。随着技术的不断发展、应用的不断深入,“以电控水”的智能型水电管理系统将在各高校后勤水电管理中得到广泛应用。
参考文献
【1】黄宝玉.高校学生公寓水电管理系统的智能控制.
【2】安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版.
作者简介：王蒙蒙，安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为预付费系统的研发与应用。
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