浅谈高校学生公寓智能控电系统的设计及应用

时间：2021-04-16作者：安科瑞电气股份有限公司浏览：405

周晓丽
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801
 
摘要：从高校学生公寓用电管理存在的问题入手通过对国际关系学校在学生公寓楼应用智能控电系统的介绍阐述了智能控电系统在高校普及使用的重要性。
关键词:高校；公寓用电；智能管理
 
0引言
随着大学生用电多样化的需求与日俱增以及日常电器的普及使用，以往利用微断开关来限制使用电量以及采用时钟控制与拉闸限电等用电管理办法已经不能满足高校在学生公寓用电方面的发展趋势和使用要求，因此采用技术先进的管理设备，从技术上根本解决用电管理问题，营造学校生活的绿色、和谐以及安全环境已显得尤为重要。
 
1用电及管理方便存在的问题
（1）用电安全方面学生违章用电、偷电造成的火灾隐患及事故
（2）管理工作方面 学校投入大量的人力、物力、财力进行检查与管理
（3）透明度方面 学校收费方面的单方行为
 
2解决问题的技术方案
（1）控电管理人员通过电脑实时监控公寓楼内每间宿舍的用电情况。
（2）可自动对每间宿舍任意时间段的用电量进行计量，读取查询、结算、交费打印。
（3）可自动对电费余量不足及欠费的宿舍进行警告、停电、送电的控制。
（4）具有恶性负载识别功能对300W以上的感性负载识别、对使用异常和负荷的宿舍可
自动关断。
（5）系统需能够对每个楼的每一间宿舍单独进行免费基础电量设查并能在电量不足时提前报警并能方便查询。
 
3提出实现智能控电系统的技术方案及其SIMS控制柜的技术特点
常州乐和电子电子有限公司则在贵州民族大学使用了集中计量控电柜具有如下技术特点：
（1）计量控电模块具有恶性负责识别功能采用插拔式安装，使日后的维护即安全又方便在很短的时间内就能解决故障以及遇故障紧急送电的应急功能。
(2)计量控电模块采用阻燃式封装。避免模块本身由于负荷过大灰尘过多引起自燃此项技术开创了集中计量电表的先河。
(3)采用485专线读数，实时监控中的数据仅在200秒内就能刷新一次。
在考虑到我校实际情况采用分层管理控电柜与宿舍配电箱相结合的方式即可实现上述技术构想”。
4 SIMS智能计量控电系统的技术实现
4.1 智能计量控电设系统组成：
（1）控电机柜、分层式机柜分层式机柜安放在公寓楼各层的配单间分别对各层每一个房间的用电进行计量管理和以及对走廊卫生间等公共部位的用电进行控制。
（2）数据管理器
（3）网络采用TEPB协议利用校园网通讯计算机直接
对用电单元进行数据传输管理和控制。
（4）系统软件，可以管理256台数据管理器。
（5）宿舍配电箱，每个配电相可控制5到7间宿舍，按照明插座同*路连线方式。
4.2 智能计量控电系统全部功能实现
(1)单元用电计量计费 当宿舍用电时,机柜中的计量模块会通过采集其脉冲来进行计量自动累减。
(2)单元预存电量低限提示报警:当宿舍所预存，拥有、的电量己减到设定低限值时一股设为5kw.h(5度)。系统将自动提示用户应尽快购电而无须对单元断电。
4.3 报警提示方式:
（1）预购电量无费关断
（2）定时控电 可以根据本科生和研究生在管理上的不同要求对学生用用电时间进行定时控制，系统定时类型多样，可按不同的日期(大小学年、寒暑假），和不同的用户组别分别进行控制其开关。
（3）恶性负载识别 当使用大于300w的违规大功率电器纯阻性负载时，系统将自动识别为恶性负载，并自动切断其电源。
（4）免费基础电量设置 免费基础电量设置方式灵活 可按每月,季度,年对各组别的学生设定不同的的免费基础用电量。
（5）系统操作日志 账户操作日志和追踪审计: 系统将把每个操作员所做的每一步操作都记录在数据库中，对其所有的操作都有可追溯性。 
（6）实时监控 对每间宿舍的用电情况进行实时监控实时监控的刷新速度是200s一次可以直观显示当前的用电数据(当前电流剩余电量用电情况等)。
 
5经济效益分析
5.1 节省了人力及物力资源
（1）定时开关 通过把学校规定的开关灯时间设定在数据管理器中让数据管理器，4h工作它就能自动对公寓楼按不同日期不同宿舍性质分别进行设置节省了宿舍管理值班员的工作量。
（2）集中计量 原来学校都规定在某些时段对每间公寓的用电量进行收集工作量很大而且很容易出错，装了控电系统之后计量控电系统软件将每天定时收集各宿舍的用电量将其存储到数据库中无论何时需要查看学生宿舍的用电量都只需在控制电脑上轻轻一点就可以准确找到很大程度上减少了管理人员的工作量。
（3）实时监控 以前值班人员要想禁止学生在宿舍的违章用电情况都需要跑到每间宿舍区去检查采用控电设备后管理人员可直接在控电室里就可以实时地看到学生房间的用电情况，实时监控远程开关功能。
5.2 管理更科学使用更便捷
（1）分级分项管理功能的实现为不同的使用对象实现了不同的用电管理模式
（2）系统的财务报表功能有效的缩短了财务核算周期杜绝了财务漏洞
5.3 用电及管理更加安全可靠
通过可靠的远程管理模式有效杜绝了学生私拉乱接甚至偷电情况的发生避免了值班人员非电工、直接操作强电所引发的危险;系统的远程限流和恶性负载识别功能有效遏制了违意电器的使用避免了火灾隐患省却了定期拉网式检查的工作。
5.4 节约电能
系统的应用节约了大笔电费从2009年暑假开始对公寓模的供电系统分批进行改造。并安装了较为先进的智能安全用电识别与网络化集中计量管理系统该系统经两年多的时间使用无论是安全用电或节能节电均了较好的效果。据计财部门提供的数字安装该系统前学生公离用电所支出的费到了预期效果用开阳发元安装该系统后，一年节省电费20万元左右，达到了预期效果。
 
6安科瑞宿舍用电管理系统及选型
6.1 系统方案
高校宿舍作为一个特殊应用场合，在传统的电能管理需求的基础上有着与其他应用场合所不同的要求，强调的是用电控制管理，如宿舍的时间管理（按时熄灯、按时送电，某一些设备如空调不能纳入熄灯范围）、恶性负载控制、基础电量设置等。系统建设的意义：
方便学校对宿舍的用电收费，学生群体众多，传统的后付费方式已无法满足校方需求，收费管理可与校园一卡通对接，学生可以自助缴费。
通过技术手段加强对宿舍的用电管理，可实现时间定时控制、恶性负载检测、基础电费下发等适合学校规范管理的功能。
人性化的方案设计，可实现单一宿舍内的多个支路的独立控制，让学生可获得更高质量的宿舍生活提供了支持。
恶性负载控制（如卷发棒、电吹风、电炉、热得快、电热杯等实施自动识别控制）、夜间小功率设置、移相插座识别、负载学习功能（白名单）。
6.2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。

 

6.3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 。

 



 

 
 


 

 








 

 

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。

    

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。


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，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。

 

6.4系统设备选型


7结束语
在高校系统的学生公寓楼群采用这种先进的集中计量控电设备和管理系统在安全、科学用电及管理方面是非常有必要的。

 

【参考文献】

[1]李永军.塔里木大学学生公寓智能控电系统的应用.

[2]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2019.11版

 


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