高校學(xué)生宿舍雙計(jì)量多控制供電系統(tǒng)研究

陳力

[摘 要] 基于高校學(xué)生宿舍用電負(fù)荷的特點(diǎn)和用電管理的要求，研究一種適用于高校學(xué)生宿舍的單相雙計(jì)量多控制供電系統(tǒng)方案，設(shè)計(jì)單相雙計(jì)量多控制供電系統(tǒng)的計(jì)量和控制電路，確定單相雙計(jì)量多控制供電系統(tǒng)應(yīng)具有的主要功能，構(gòu)建單相雙計(jì)量多控制供電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提出對(duì)智能電表與集中器的連接、集中器與后臺(tái)服務(wù)器的連接的基本要求。

[關(guān)鍵詞] 雙計(jì)量多控制供電系統(tǒng)；智能電表；集中器

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 01. 134

[中圖分類(lèi)號(hào)] G483；TM769 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2017）01- 0228- 01

0 引 言

目前，高校學(xué)生宿舍的用電負(fù)荷主要包括照明、插座、空調(diào)等，供電電路為單相一路輸入多路輸出，控制方式為輸入側(cè)控制，計(jì)量為一戶(hù)一表輸入側(cè)計(jì)量總用電量。用電管理的內(nèi)容分為用電檢查和營(yíng)銷(xiāo)管理兩部分。

根據(jù)高校學(xué)生宿舍的用電負(fù)荷的特點(diǎn)和用電管理的要求，提出在高校學(xué)生宿舍采用單相一路輸入多路輸出、采用雙計(jì)量多控制供電系統(tǒng)的方案；基于現(xiàn)代通信技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)抗干擾技術(shù)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)管理和信息處理軟件，充分利用校園網(wǎng)，構(gòu)建具有數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和存儲(chǔ)、費(fèi)用和時(shí)段控制、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)對(duì)接等功能的綜合用電管理系統(tǒng)。在滿(mǎn)足學(xué)生宿舍用電需求的情況下，改進(jìn)營(yíng)銷(xiāo)管理，方便用戶(hù)充值和查詢(xún)；改進(jìn)用電檢查，便于用電管理部門(mén)預(yù)收電費(fèi)、獲取用電數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)和控制用電情況、節(jié)省人力物力、推進(jìn)節(jié)能降耗。

1 計(jì)量和控制電路

單相一路輸入雙計(jì)量多控制系統(tǒng)的計(jì)量和控制電路如圖1所示。雙計(jì)量的含義是：智能電表中設(shè)置兩個(gè)計(jì)量模塊，一個(gè)模塊對(duì)空調(diào)回路進(jìn)行計(jì)量，另一個(gè)模塊對(duì)廁所照明、照明和插座回路進(jìn)行計(jì)量和電量補(bǔ)貼。多控制的含義是：基于不同的原則對(duì)各回路進(jìn)行分別控制，對(duì)于照明和插座供電回路設(shè)置惡性負(fù)載識(shí)別和時(shí)段控制，對(duì)空調(diào)回路回路設(shè)置時(shí)段控制，對(duì)廁所照明回路不設(shè)置控制。

2 雙計(jì)量多控制供電系統(tǒng)的主要功能

2.1 服務(wù)功能

①歷史購(gòu)電數(shù)據(jù)查詢(xún)統(tǒng)計(jì)功能；②短信告警功能；③充值功能；④與一卡通對(duì)接功能。

2.2 用電檢查

①電壓電流等參數(shù)監(jiān)測(cè)功能；②遠(yuǎn)程控制功能；③自動(dòng)重合閘功能；④惡性負(fù)載識(shí)別功能；⑤過(guò)載保護(hù)功能；⑥時(shí)段控制功能；⑦一路輸入雙路計(jì)量多路控制；⑧計(jì)量與費(fèi)控功能；⑨與節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)對(duì)接功能。

2.3 電費(fèi)管理

①電價(jià)調(diào)整功能：預(yù)置兩套電價(jià)方案，在指定時(shí)刻自動(dòng)調(diào)整電價(jià)；通過(guò)遠(yuǎn)程方式直接下發(fā)電價(jià)方案；②自動(dòng)補(bǔ)助功能：對(duì)學(xué)生照明和插座回路按月進(jìn)行補(bǔ)助，可在約定日期對(duì)未用完量清零；③智能費(fèi)控功能：先買(mǎi)后用，充值數(shù)據(jù)為電費(fèi)金額，防止電量囤積。

2.4 數(shù)據(jù)管理

①數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能；②系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份功能；③系統(tǒng)軟件管理權(quán)限分級(jí)功能：1級(jí)管理人員通過(guò)授權(quán)可以實(shí)現(xiàn)購(gòu)電、退電、參數(shù)修改、數(shù)據(jù)查詢(xún)、報(bào)表打印等所有功能；2級(jí)管理人員通過(guò)授權(quán)可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)修改、數(shù)據(jù)查詢(xún)、報(bào)表打印等部分功能；3級(jí)管理人員通過(guò)授權(quán)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢(xún)、報(bào)表打印等功能。

3 數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

（1）電能表與數(shù)據(jù)集中器（數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)）的連接。電能表采用485接口進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊控制和數(shù)據(jù)采集，電能表之間為手拉手串聯(lián)接線(xiàn)方式，最后接入的一只智能電表485線(xiàn)接入數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)；其最長(zhǎng)拉線(xiàn)距離不超過(guò)458通訊方式行業(yè)規(guī)定的常規(guī)距離1 200米。數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)與通過(guò)RJ45網(wǎng)絡(luò)接口接入校園網(wǎng)絡(luò)中。數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)到交換機(jī)或直接接入服務(wù)器的距離單模光纖網(wǎng)絡(luò)通信距離可達(dá)10千米，屏蔽雙絞線(xiàn)與數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)拉網(wǎng)距離限制在100米以?xún)?nèi)。

（2）數(shù)據(jù)集中器（數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)）與后臺(tái)服務(wù)器的連接。數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)可設(shè)置指定服務(wù)器IP地址和校園開(kāi)放的端口；例如，將管理軟件裝在校園網(wǎng)主機(jī)服務(wù)器上，若映射好指定的網(wǎng)址，則學(xué)校水電管理中心以及學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)均可以通過(guò)IE訪(fǎng)問(wèn)IP地址和網(wǎng)址進(jìn)行充值、監(jiān)管、控制、查詢(xún)每個(gè)宿舍的用電情況。通過(guò)多級(jí)管理權(quán)限，可以限定學(xué)生訪(fǎng)問(wèn)后臺(tái)系統(tǒng)的權(quán)限，開(kāi)放僅可以實(shí)時(shí)查詢(xún)自己的用電量和剩余電量頁(yè)面。通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)接入校園一卡通管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)一卡通通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的指令的訪(fǎng)問(wèn)和應(yīng)答，實(shí)現(xiàn)刷一卡通自主充值電量。

主要參考文獻(xiàn)

[1]王孔良，等.用電管理[M].第3版.北京：中國(guó)電力出版社，2014.

[2]牛艷新.預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)原理及其應(yīng)用分析[J].機(jī)電信息，2011（30）.