淺談高校學(xué)生公寓水電管理系統的智能控制與應用

摘要:隨著(zhù)高校后勤管理的社會(huì )化改革,水電管理也日趨規范化、科學(xué)化。“以電控水”的高校學(xué)生公寓水電管理智能控制系統實(shí)現了集購電、用電、計量、控制、統計、管理于一體的先進(jìn)管理模式。

關(guān)鍵詞:學(xué)生公寓;以電控水;智能;采集器

中圖分類(lèi)號:TP273+.5文獻標識碼:A文章編號:1673-0496(2010)02-0045-03

學(xué)生公寓是高校用水用電的大戶(hù),水電問(wèn)題不僅直接牽涉到學(xué)生的學(xué)習和生活,也關(guān)系到學(xué)院的經(jīng)費開(kāi)支。切實(shí)做好節約用水用電、安全用水用電,杜絕違章用水用電,保證水電的正常供應,為學(xué)生創(chuàng )造一個(gè)良好的學(xué)習和生活環(huán)境,是加強高校學(xué)生公寓水電系統科學(xué)、規范管理的重要舉措,水電管理系統的智能控制是現代學(xué)生公寓管理的新理念。為此,以我院學(xué)生公寓“以電控水”的水電管理系統實(shí)例淺述高校學(xué)生公寓水電管理系統的智能控制。

1 系統概況

學(xué)院位于武漢市江夏區,共有7棟結構相同的學(xué)生公寓,每棟7層,共236個(gè)房間。要求設計一個(gè)智能化的現代學(xué)生公寓水電管理系統,通過(guò)該系統能夠達到節約用水、安全用電、管理方便的目的。當房間的預付費用水量快用完時(shí),通過(guò)拉閘短時(shí)限電報警,提示用戶(hù)購水;當房間預付費電量快用完時(shí),也是通過(guò)拉閘短時(shí)限電報警,提醒用戶(hù)購電,出現惡性負載時(shí)立即斷電。它是一個(gè)具有用水量、電量實(shí)時(shí)采集遠傳,預付費用水用電管理,自動(dòng)催繳告警,對各房間異常用水用電情況及時(shí)掌控,遠程斷送電控制,數據報表分析等功能的節水用電集中管理系統。

2 系統設計

2.1系統方案確定

根據公寓的布局、房間的布置及管理要求,確定系統總的設計思想為:

(1)設置一個(gè)管理控制點(diǎn),所有公寓水電表的信號線(xiàn)都連接到該控制點(diǎn)的PC機上,學(xué)生可在該處繳納水電費,也可實(shí)時(shí)查詢(xún)每個(gè)房間的用水、用電情況。

(2)各房間內安裝智能水表,用水信息實(shí)時(shí)、準確地傳輸到管理控制點(diǎn)的PC機上。若發(fā)現用水異常(如水費不足等),系統能夠實(shí)施斷電提醒,催繳水費,即“以電控水”,做到水電表統一控制,集中管理。

(3)多用戶(hù)智能電子表集中安放在每棟公寓一層的配電室內,具有預購電、惡性負載識別、上限用電負荷控制、通斷電控制、數據收發(fā)等功能,在每個(gè)單戶(hù)出線(xiàn)處加裝空開(kāi),可方便用電管理和防止用電意外。

(4)通過(guò)屏蔽阻水電纜把所有多用戶(hù)智能電子表、水表連接起來(lái),從管理控制點(diǎn)PC機布線(xiàn)連接每一采集查詢(xún)終端(水、電表采集終端共用),即采集器,下行線(xiàn)再連接電表間內所有多用戶(hù)智能電子表及每個(gè)宿舍的水表,水表的信號線(xiàn)(RS485線(xiàn))需通過(guò)樓層間電纜井連接至每一房間的水表。安裝電表時(shí)根據實(shí)際房間數合理布線(xiàn),盡量做到三相用電平衡。

2.2水表系統

每棟公寓的每個(gè)房間都安裝一塊水表,并通過(guò)RS485線(xiàn)連接到一層配電室的SFCJ-32型采集器(共8只),每個(gè)采集器上限可用于32戶(hù)的水表數據采集,如圖1所示。

圖1水表系統圖

該系統將用水量數據自動(dòng)采集、傳輸、處理和控制,通過(guò)抄表軟件定期對各水表數據進(jìn)行抄收、保存、累計以及費用結算,對各水表的運行狀態(tài)進(jìn)行監測,以確保系統的正常運行,同時(shí)建立所有用戶(hù)的相關(guān)資料數據庫,可以進(jìn)行各類(lèi)數據處理及打印各類(lèi)統計報表,實(shí)現了近、中、遠程集中抄表,克服了傳統人工抄表效率低和容易出差錯的缺點(diǎn),從根本上實(shí)現了用水計量的自動(dòng)化管理。

2.3電表系統

每棟公寓每個(gè)房間的電表集中安裝在一層配電室的計量箱內,采用的是DDS395型單相電子式電能表,用于測量額定功率為50HZ,額定電壓為220V的單相交流有功電能。該表具有集抄管理功能。用電量數據通過(guò)和水表數據采集共用的采集器進(jìn)行采集,該采集器具有集控、預付費管理、用戶(hù)過(guò)載斷電等功能。系統示意圖如圖2所示。

2.4以電控水

將水表系統和電表系統結合在一起就構成了學(xué)生公寓“以電控水”的水電管理智能控制系統。該系統通過(guò)通訊線(xiàn)將水表的數據采集到PC機,然后通過(guò)PC機來(lái)進(jìn)行控制,如果某個(gè)房間用水預付費不足,系統就會(huì )自動(dòng)將其房間的電關(guān)斷,即通過(guò)電來(lái)控制房間水的使用。這樣管理將加方便、加人性化,不會(huì )因停水造成學(xué)生生活的不便。

3 系統功能

(1)管理員權限分配。系統可以分配不同的管理級別和權限,有利于明確管理責任,保證系統運行管理安全。

(2)退房、換房管理。用戶(hù)輸入公寓號、房間號后,系統自動(dòng)提供此房間總購電量、總補助電量、剩余電量等信息,用戶(hù)查看后輸入退換房電量、保留電量,系統自動(dòng)完成退換房金額計算、剩余電量處理等功能,退換房歷史信息也可查詢(xún)、打印。

(3)月補電量管理。用戶(hù)可以根據房間居住學(xué)生數目的不同設置每個(gè)房間不同的補助電量,按月進(jìn)行添加,系統自動(dòng)記錄補助電量添加情況。如該房間免費電量未用完,剩余電量自動(dòng)轉入下月,補助電量添加歷史記錄可查詢(xún)打印。

(4)短路保護。在用電出現意外的情況下,安裝在用戶(hù)表下方的空開(kāi)跳開(kāi),防止事故發(fā)生。

(5)定時(shí)統一停送電。在需要集中停送電的時(shí)候,可進(jìn)行定時(shí)設置,比如:學(xué)校晚上11:00統一停電,早上5:30統一送電,學(xué)校放假統一停電等。

(6)預收費管理。該系統采用預收費管理在計算機上進(jìn)行預售電,學(xué)生先買(mǎi)電,后用電,售電數據實(shí)時(shí)傳輸至計量系統。

(7)電量預警管理。當用戶(hù)預購電量低于某電量值(一般為5kW·h)時(shí),系統自動(dòng)切斷該用戶(hù)的電源一段時(shí)間(通常10～20min)再自動(dòng)恢復供電,來(lái)提醒用戶(hù)盡快購電。當用戶(hù)的預付費電量用完時(shí),需重新購電才可恢復供電。

(8)語(yǔ)音聲光報警。當系統出現故障無(wú)法正?？刂茣r(shí),系統自動(dòng)發(fā)聲報警并通過(guò)數據管理器的液晶顯示屏告之故障位置。

(9)用戶(hù)用電信息發(fā)布。學(xué)生可以通過(guò)安裝在配電室里的采集器或每棟樓梯口處的LED顯示屏很方便的查詢(xún)或瀏覽每個(gè)房間當的用電量和剩余電量,以便及時(shí)繳費,也可到管理點(diǎn)查詢(xún)。

(10)數據查詢(xún)統計管理。售電時(shí)可打印售電票據(配置票據打印機),數據實(shí)時(shí)備份,可將系統數據庫的用戶(hù)信息、水電量數據和購電記錄等,定時(shí)備份到其他存儲器(如:光盤(pán)、硬盤(pán)等),以防數據丟失。也可將某段時(shí)間、操作員、公寓、房間隨意組合查詢(xún)售電情況,提供售電度數、售電時(shí)間、售電員、金額等詳細信息。

4 安科瑞高校宿舍預付費電控系統的介紹及選型

4.1 系統結構

AcrelCloud-3100整合高校需求，在原有預付費基礎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(wèn)題。

4.2  系統功能

AcrelCloud-3100學(xué)生宿舍版預付費云平臺是與ADM130（一進(jìn)三出）或ADF300L（多回路計量箱）預付費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，通訊管理機在內的集成系統。針對高校宿舍這一特殊應用場(chǎng)合研發(fā)，主要實(shí)現電能監控、時(shí)間管理、惡性負載管理、預付費管理等在高校宿舍中存在的特殊需求。

批量操作：系統支持對宿舍進(jìn)行批量設置，批量初始化、批量下發(fā)基礎電量、批量設置負控、批量設置時(shí)控等，方便學(xué)校進(jìn)行統一管理。

惡性負載自動(dòng)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(dòng)識別控制，發(fā)現這些發(fā)熱電器自動(dòng)斷電。惡性負載暫停時(shí)間和次數可通過(guò)軟件設定。

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

時(shí)間控制功能：支持8個(gè)時(shí)段設置宿舍供電斷電，方便管理學(xué)生宿舍作息 。

遠程售電：操作員可以通過(guò)后臺給宿舍進(jìn)行電費充值，學(xué)生也可以通過(guò)學(xué)習一卡通、學(xué)校公眾號進(jìn)行自助充值。

遠程集中抄表：抄表信息通過(guò)網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)上傳到云平臺，快速便捷，免去人工抄表 。

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

對接一卡通支付：系統支持中間庫，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，各回路單獨分合閘、惡性負載、時(shí)控等設置。

4.3 系統設備選型

5 結束語(yǔ)

隨著(zhù)智能型水電管理系統的普及應用,這項技術(shù)已日臻成熟。該系統運行穩定、操作方便,讓使用者通過(guò)計算機可即時(shí)了解本系統各個(gè)終端的使用情況,提高了工作效率,減少了管理成本。隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展、應用的不斷深入,“以電控水”的智能型水電管理系統將在各高校后勤水電管理中得到廣泛應用。

參考文獻

【1】黃寶玉.高校學(xué)生公寓水電管理系統的智能控制.

【2】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06版.