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        淺談宿舍用電監控系統設計與解決方案

        更新時(shí)間:2024-01-03  點(diǎn)擊次數: 535次

        摘 要:很多高校宿舍的用電功率存在限制,為此設計了宿舍用電智能監控系統。系統由主控制器、采集部分、通信部分組成。利用STM32作為主控芯片,采集部分采用BL0937芯片采集電壓和電流,采集多條線(xiàn)路用電數據,各路數據采集通道均采用隔離保護,通信部采用4G、LoRa無(wú)線(xiàn)通信模塊和串口。主控制器經(jīng)4G模塊將數據傳輸到網(wǎng)絡(luò )云端實(shí)時(shí)監控,宿舍的用電功率超過(guò)設定的功率時(shí),系統會(huì )發(fā)送消息給該宿舍的宿舍長(cháng),警告宿舍及時(shí)管理用電器,否則就會(huì )對該宿舍斷電,防止事故的發(fā)生,也能更方便地控制宿舍用電情況。經(jīng)實(shí)際測試應用,該監控系統數據處理及時(shí)、運行穩定,滿(mǎn)足系統應用需要。

        關(guān)鍵詞:BL0937;LoRa無(wú)線(xiàn)模塊;STM32;4G通信

        0引言

        如今電器種類(lèi)龐雜,方便了我們的生活,但用電事故也在不斷發(fā)生。電器的功率參數參差不齊,使用時(shí)線(xiàn)路負荷過(guò)大會(huì )造成電氣火災、觸電等事故。學(xué)校里用電事故主要是由于使用大功率電器造成的。許多高校宿舍建立時(shí)間較長(cháng),線(xiàn)路出現老化,在使用大功率電器時(shí)產(chǎn)生熱量較多,到一定程度就會(huì )發(fā)生火災。學(xué)生用電時(shí)不按照用電安全規定和管理要求,拖接各類(lèi)違規電器設備,隨意拉線(xiàn)、接線(xiàn),易發(fā)生觸電、火災等安全事故。宿舍用電智能監控系統可以有效減少宿舍用電事故的發(fā)生。設計由STM32芯片作為主控電路,從機采集電壓、電流多路數據量,再經(jīng)過(guò)計算得出每個(gè)宿舍的用電功率,并且每條線(xiàn)路均采用信號隔離技術(shù)使其獨立工作,得到的數據由LoRa無(wú)線(xiàn)模塊傳輸到主機,再利用4G通信將數據上傳至網(wǎng)絡(luò )云端,實(shí)現用電功率的遠程監控,同時(shí)數據反饋給主機,主機檢測是否超過(guò)管理者設定的功率,若超過(guò)發(fā)送消息到宿舍長(cháng)警告該宿舍,不進(jìn)行處理將會(huì )對該宿舍斷電,避免了危險事故的發(fā)生。

        1 系統整體設計

        宿舍用電智能監控系統總體框圖。

        IMG_256 

        系統整體設計分為主機和從機兩部分,主要由數據采集電路、處理電路、傳輸電路組成.數據采集電路基于BL0937設計,BL0937的VP引腳接入線(xiàn)路中采集電壓信號,BL0937的IP和IN引腳則采集電流信號,由耦合隔離電路傳入從機的脈沖信號捕獲通道,捕獲到的脈沖信號的頻率經(jīng)過(guò)公式計算出功率,再經(jīng)LoRa無(wú)線(xiàn)通信模塊使數據傳輸到主機,主機根據計算出的功率,發(fā)出相應的控制命令,管理宿舍用電,并將數據封裝處理后由4G無(wú)線(xiàn)通信模塊上傳到網(wǎng)絡(luò )云端。

        2 系統硬件設計

        宿舍用電智能監控系統硬件電路結構主要包括電源轉換電路、STM32主控制器、BL0937 采集電路和LoRa無(wú)線(xiàn)通信電路、4G無(wú)線(xiàn)通信電路。

        2.1 電源轉換電路

        為得到12V的直流電源為系統供電,采用AC-DC的降壓模塊對220V的交流電源進(jìn)行轉換。隨后使用B1205-2W的隔離型電源器件,將12V的直流電源進(jìn)一步轉換為所需要使用5V的直流電,使用隔離型電源器件B1205-2W的好處在于保護STM32主控芯片,以及一些其他的外部電路,確保使用的安全性以及設計的可行性。*后使用低壓線(xiàn)性穩壓芯片AMS1117-3.3,AMS1117輸入電壓*高可達12V,輸出電壓可以為1.8、1.9、2.5、3.3和5V,輸出電流*高可達1A,且片內集成過(guò)熱保護和過(guò)流保護模塊,保證芯片和系統的安全,5 V的直流電源轉化成可以為STM32主控芯片直接供電的3.3V電源。電源轉換電路圖見(jiàn)圖2。IMG_257

        2.2 STM32主控制器

        采集電路采用的是一款電能計量芯片BL0937,集成了參考電壓模塊、電源管理模塊和計算功率、電流、電壓的有效值等數字電路,可以輸出電流和電壓有效值脈沖信號。BL0937有兩種輸出模式,一種是輸出電流、電壓的脈沖信號,另一種是輸出電能計量的脈沖號。BL0937 芯片的體積很小,內置了晶振、參考電源和兩路ADC。通過(guò)精簡(jiǎn)的數字算法和高效的硬件結構,在滿(mǎn)足所要求的功能和性能前提下,硬件消耗和功耗都非常低,外圍結構簡(jiǎn)單、成本低,非常適合插座表等智能產(chǎn)品中的簡(jiǎn)單電能計量,具有較高的性?xún)r(jià)比。

        理想的p(t)只包括兩部分:直流部分和頻率為2ω的交流部分.前者又稱(chēng)為瞬時(shí)實(shí)功率信號,瞬時(shí)實(shí)功率是電能表測量的首要對象。BL0937的VP引腳輸入電壓,IN和IP引腳輸入電流,通過(guò)信號處理求出兩個(gè)通道中采集數據的乘積,得到有功功率并以脈沖信號的形式從CF輸出,對采集的輸入電壓和輸入電流有效值,也以脈沖信號的形式從CF1輸出,通過(guò)計算他們的頻率就能算出有效值。

        采集電路見(jiàn)圖3。采集對象是市電電壓,芯片正常工作采集的電壓信號應通過(guò)分壓電路調整到200mV以?xún)?,電路使用?個(gè)330kΩ電阻串聯(lián)的分壓方法,分壓后1kΩ電阻上有大約110mV的電壓信號,市電在176~264V浮動(dòng)時(shí),此信號會(huì )在88~132mV之間,符合芯片要求。電流采樣電路電阻可以采用康銅電阻或者合金電阻,電阻值的選擇則需要根據采樣電流大小。芯片內部集成了兩路ADC,需要在采樣端增加RC濾波電路,達到濾除高頻干擾信號的效果。IMG_258

        2.3 LoRa無(wú)線(xiàn)通信電路

        數據傳輸部分采用了基于SX1278的LoRa無(wú)線(xiàn)模塊,遠程調制解調增加了傳輸距離,功耗更低。調制技術(shù),使傳輸距離變得更遠,傳輸時(shí)的靈敏度達到了-148dbm,功率輸出+18dBm,可靠性強,抗干擾能力強.對比傳統調制技術(shù),抗阻塞得到了提高。LORA成功實(shí)現了低功耗和遠距離的統一,在同樣的功耗條件下比其他無(wú)線(xiàn)方式傳播的距離更遠,比傳統的無(wú)線(xiàn)射頻通信距離擴大3~5倍。以往設計中無(wú)法同時(shí)具備距離遠、抗干擾強和功耗低的難題也得以解決,該模塊以其低功耗、成本低和遠距離的優(yōu)勢應用于各種物聯(lián)網(wǎng)項目中,實(shí)現可靠組網(wǎng)和無(wú)線(xiàn)通信,適用于遠程抄表、實(shí)時(shí)數據傳輸等,是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的*佳選擇。

        LoRa無(wú)線(xiàn)通信電路見(jiàn)圖4。該芯片的供電是將5V電壓經(jīng)過(guò)AMS1117芯片降3.3V,LoRa模塊由SPI總線(xiàn)驅動(dòng),一共需要8個(gè)引腳,圖中P6的前兩個(gè)引腳分別接地和3.3V供電,3腳是SPI時(shí)鐘輸入引腳,4、5腳是數據的輸入輸出腳,分別接PA6和PA7,6腳是片選引腳,接PB7,在傳輸數據時(shí)拉低此引腳,傳輸完*后一個(gè)字節再拉高,7腳接主控制器的PA2,用于讀取中斷標志位,8腳接PA4,為復位引腳。

        IMG_259 

        2.4 4G無(wú)線(xiàn)通信電路

        Air720H是一款4G無(wú)線(xiàn)通信模塊,下行速率、上行速率分別可達150Mbps和50Mbps??梢韵蛳录嫒軬SM或GPRS網(wǎng)絡(luò ),保證在沒(méi)3G、4G網(wǎng)絡(luò )的地區也能使用,有多種網(wǎng)絡(luò )協(xié)議,具備工業(yè)標準接口,兼容多種驅動(dòng)和軟件應用,有UART接口,將它連接到MCU或PC設備上,可以實(shí)現供電、固件下載、AT指令等功能。

        系統數據的上傳是通過(guò)4G無(wú)線(xiàn)通信模塊,基于HTTP通信協(xié)議將數據上傳到云端服務(wù)器遠程監控。該設計是經(jīng)UART口發(fā)送AT指令控制4G模塊進(jìn)行配置網(wǎng)絡(luò )、數據傳輸等功能,4G模塊有兩個(gè)UART口,UART1是AT調試串口,UART2是普通串口,將UART1的RXD、TXD分別連接到主控制器的串口引腳,PA2和PA3用來(lái)傳輸AT指令。

        3 系統軟件設計

        根據要求需要實(shí)現數據采集、數據傳輸、訪(fǎng)問(wèn)云端這些功能,定時(shí)捕獲脈沖信號的頻率并轉換成功率,利用主控制器的串口外設控制無(wú)線(xiàn)模塊,將采集的功率傳輸到網(wǎng)絡(luò )云端,實(shí)現遠程監控的功能。

        3.1 系統主程序設計

        系統主程序設計流程如圖5所示.

        IMG_260 

        程序中配置了SPI總線(xiàn)、串口、PWM捕獲通道這些外設,SPI總線(xiàn)驅動(dòng)LoRa無(wú)線(xiàn)模塊,通過(guò)讀/寫(xiě)寄存器的方式,控制LoRa模塊接收、發(fā)送PWM捕獲脈沖信號的數據,再由串口發(fā)送AT指令控制4G模塊上傳數據到網(wǎng)絡(luò )云端,主控制器根據數據判斷是否發(fā)出控制命令。PWM捕獲通道將脈沖信號的頻率計算出來(lái),通過(guò)程序內編寫(xiě)的公式把頻率轉換成功率。

        式(1)中:FCF為捕獲脈沖信號的頻率,Vref為基準電壓1.28V,V(V)和V(I)分別是兩個(gè)電壓、電流采集管腳的電壓有效值,相乘得出功率。

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        3.2 LoRa無(wú)線(xiàn)通信程序設計

        數據發(fā)送、接收流程如圖6所示。

        IMG_262 

        該設計中,LoRa無(wú)線(xiàn)通信電路用與數據的傳輸并保證穩定和準確。主控制器上電后初始化設備,數據的發(fā)送是通過(guò)SPI總線(xiàn)將LoRa配置為發(fā)送模式,讀取中斷引腳為高電平時(shí),在空閑狀態(tài)下寫(xiě)入FIFO,數據填充完畢后進(jìn)入到發(fā)送狀態(tài)。在LoRa配置為連續接收模式時(shí),從機的接收端會(huì )一直掃描接收通道,判斷是否有數據,接收到有效數據包之后,需要掃描,然后接收數據并進(jìn)行CRC檢驗。置FIFO地址指針指到接收的基地址上,若模塊收到前導碼時(shí),先接收數據頭,再接收數據包,接收完后CRC校驗通過(guò)后讀取數據并保存。

        4高校綜合能效解決方案

        4.1校園電力監控與運維

        集成設備所有數據,綜合分析、協(xié)同控制、優(yōu)化運行,集中調控,集中監控,數字化巡檢,移動(dòng)運維,班組重新優(yōu)化整合,減少人力配置。

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        4.2后勤計費管理

        采用網(wǎng)絡(luò )抄表付費管理技術(shù),實(shí)現電、水、氣等能源綜合計費,實(shí)現遠程抄表、費率設置、賬單統計匯總等,支持微信、支付寶、一卡通等充值支付方式,可設置補貼方案。通過(guò)能源付費管理方式,培養用能群體和部門(mén)的節能意識。

        4.2.1宿舍用電管理

        針對學(xué)生宿舍用電進(jìn)行管理控制:可批量下發(fā)基礎用電額度和定時(shí)通斷功能;可進(jìn)行惡性負載識別,檢測違規電氣,并可獲取違規用電跳閘記錄。

        IMG_264IMG_265 

        4.2.2商鋪水電收費

        針對校園超市、商鋪、食堂及其他針對個(gè)體的水電用能進(jìn)行預付費管理。

        IMG_266IMG_267 

        4.2.3充電樁管理平臺

        充電樁在“源、網(wǎng)、荷、儲、充"信息能源結構中是必*。充電樁應用管理同樣是校園生活服務(wù)中必*一部分。

        IMG_268IMG_269 

        4.2.4智能照明管理

        通過(guò)對高校路燈的全局監測,提供對路燈靈活智能的管理,實(shí)現校園內任一線(xiàn)路,任一個(gè)路燈的定時(shí)開(kāi)關(guān)、強制開(kāi)關(guān)、亮度調節,以及定時(shí)控制方案靈活設置,確保路燈照明的智能控制和高效節能。

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        4.3能源管理系統

        針對校園水、電、氣等各類(lèi)接入能源進(jìn)行統計分析,包含同比分析、環(huán)比分分析、損耗分析等。了解用能總量和能源流向。

        按校園建筑的分類(lèi)進(jìn)行采集和統計的各類(lèi)建筑耗電數據。如辦公類(lèi)建筑耗電、教學(xué)類(lèi)建筑耗電、學(xué)生宿舍耗電等,對數據分門(mén)別類(lèi)的分析,提供領(lǐng)導決策,提高管理效能。

        構建符合校園節能監管內容及要求的數據庫,能自動(dòng)完成能耗數據的采集工作,自動(dòng)生成各種形式的報表、圖表以及系統性的能耗審計報告,能夠監測能耗設備的運行狀態(tài),設置控制策略,達到節能目的。

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        4.4智慧消防系統

        智慧消防云平臺基于物聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算等現代信息技術(shù),將分散的火災自動(dòng)報警設備、電氣火災監控設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網(wǎng)絡(luò ),并對這些設備的狀態(tài)進(jìn)行智能化感知、識別、定位,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集消防信息,通過(guò)云平臺進(jìn)行數據分析、挖掘和趨勢分析,幫助實(shí)現科學(xué)預警火災、網(wǎng)格化管理、落實(shí)多元責任監管等目標。實(shí)現了無(wú)人化值守智慧消防,實(shí)現智慧消防“自動(dòng)化"、“智能化"、“系統化"需求。從火災預防,到火情報警,再到控制聯(lián)動(dòng),在統一的系統大平臺內運行,用戶(hù)、安保人員、監管單位都能夠通過(guò)平臺直觀(guān)地看到每一棟建筑物中各類(lèi)消防設備和傳感器的運行狀況,并能夠在出現細節隱患、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下,在幾秒時(shí)間內,相關(guān)報警和事件信息通過(guò)手機短信、語(yǔ)音電話(huà)、郵件提醒和APP推送等手段,就迅速能夠迅速通知到達相關(guān)人員。

        5.平臺部署硬件選型

        5.1電力監控與運維平臺

        應用場(chǎng)合

        產(chǎn)品

        型號

        功能

        變電所運維云平臺

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        AcrelCloud-1000

        AcrelCloud-1000變電所運維云平臺基于互聯(lián)網(wǎng)+、大數據、移動(dòng)通訊等技術(shù)開(kāi)發(fā)的云端管理平臺,滿(mǎn)足用戶(hù)或運維公司監測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數、室內環(huán)境溫濕度、電纜及母線(xiàn)運行溫度、現場(chǎng)設備或環(huán)境視頻場(chǎng)景等需求,實(shí)現數據一個(gè)中心,集中存儲、統一管理,方便使用,支持具有權限的用戶(hù)通過(guò)電腦、手機、PAD等各類(lèi)終端鏈接訪(fǎng)問(wèn)、接收報警,并完成有關(guān)設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

        智能網(wǎng)關(guān)

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        Anet系列

        8個(gè)RS485串口2kV隔離,2個(gè)以太網(wǎng)接口,支持ModbusRTU、IEC-60870-5-101/103/104、CJ/T188、DL/T645等通訊協(xié)議設備的接入,支持ModbusRTU、ModbusTCP、IEC-60870-5-104等上傳協(xié)議、支持多中心不同數據服務(wù)要求,支持斷點(diǎn)續傳,裝置電源:220VAC/DC。

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        ANet-2E4SM

        4路RS485串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT;(主模塊)輸入電源:DC12V~36V。支持4G擴展模塊,485擴展模塊,可擴展16路。

        10KV進(jìn)/饋線(xiàn)

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        AM6-L

        相間電流速斷保護,相間電流速斷保護(可帶低壓閉鎖),相間過(guò)電流保護(可帶低壓閉鎖),兩段式零序過(guò)流保護,反時(shí)限相間過(guò)流保護(可帶低壓閉鎖),零序反時(shí)限過(guò)流保護,過(guò)負荷保護,控制回路異常告警。

        10/0.4KV變壓器

        AML-S

        分合閘位置、手車(chē)工作/試驗位置、接地刀閘位置、硬接點(diǎn)信號(保護跳閘、裝置告警、控制回路斷線(xiàn)、裝置異常、未儲能、事故總等)、報文(過(guò)流、過(guò)負荷、超溫報警、過(guò)溫報警、裝置告警、PT斷線(xiàn)、CT斷線(xiàn)、對時(shí)異常等)、遙控開(kāi)關(guān)、故障波形分析(故障錄波、故障波形、故障記錄、跳閘、故障電流電壓)等。

        35kV/100kV/6kV

        間隔智能操控、

        35kV/10kV/

        6kV傳感器

        IMG_276 

        ASD500

        一次回路動(dòng)態(tài)模擬圖、彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、自動(dòng)溫濕度控制及顯示(標配一路強制加熱)、遠方/就地旋鈕、分合閘旋鈕、儲能旋鈕、人體感應、柜內照明控制、RS485接口、高壓柜內電氣接點(diǎn)無(wú)線(xiàn)測溫。

        35kV/10kV/

        6kV傳感器

        IMG_277 

         

        合金片固定,CT感應取電,啟動(dòng)電流大于5A,測溫范圍-50-125℃,測量精度±1℃;無(wú)線(xiàn)傳輸距離空曠150米;

        35kV/10kV/6kV

        間隔電參量測量

        IMG_278 

        APM810

        三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In;四象限電能;實(shí)時(shí)及需量;電流、電壓不平衡度;負載電流柱狀圖顯示;66種報警類(lèi)型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄;2-63次諧波;2DI+2DO

        RS485/Modbus;LCD顯示;

        變壓器接頭測溫低壓進(jìn)出線(xiàn)柜接頭測溫

        IMG_279 

        ARTM-Pn

        可至多配套60個(gè)ATE400測溫傳感器,無(wú)線(xiàn)溫度傳感器ATE400適用于手車(chē)式動(dòng)觸頭,電纜與母排搭接處,隔離刀閘搭接處等電氣搭接點(diǎn)的溫度測量,采用捆綁式安裝??墒褂肁TC-400無(wú)線(xiàn)測溫接收器接收數據。該終端可單獨安裝在高壓柜、低壓抽屜柜內。

        中低壓回路

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        WHD72-11

        WHD溫濕度控制器產(chǎn)品主要用于中高壓開(kāi)關(guān)柜、端子箱、環(huán)網(wǎng)柜、箱變等設備內部溫度和濕度調節控制。工作電源:AC/DC85~265V工作溫度:-40.0℃~99.9℃工作濕度:0RH~99RH

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        ADW300

        三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,有功電能計量(正、反向)、四象限無(wú)功電能、總諧波含量、分次諧波含量(2~31次);A、B、C、N四路測溫;1路剩余電流測量;支持RS485/LoRa/2G/4G/NB;LCD顯示;有功電能精度:0.5S級

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        DTSD1352

        三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,分相總有功電能,總正反向有功電能統計,總正反向無(wú)功電能統計;紅外通訊;電流規格:經(jīng)互感器接入3×1(6)A,直接接入3×10(80)A,有功電能精度0.5S級,無(wú)功電能精度2級

        5.2后勤計費管理

        5.2.1宿舍/商業(yè)預付費平臺

        應用場(chǎng)景

        型號

        圖片

        保護功能

        預付費云平臺

        AcrelCloud-3200

        IMG_283 

        系統為B/S架構,主要包括前端管理網(wǎng)站和后臺集抄服務(wù),配合公司的預付費電表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用戶(hù)計量箱ADF300L系列,實(shí)現電能計量和電費管理等功能。另外可以選配遠傳閥控水表組成水電一體預付費系統,達到先交費后用水的目的,剩余水量用完自動(dòng)關(guān)閥。

        智能數據采集

        Anet系列

        IMG_284 

        8個(gè)RS485串口2kV隔離,2個(gè)以太網(wǎng)接口,支持ModbusRTU、IEC-60870-5-101/103/104、CJ/T188、DL/T645等通訊協(xié)議設備的接入,支持ModbusRTU、ModbusTCP、IEC-60870-5-104等上傳協(xié)議、支持多中心不同數據服務(wù)要求,支持斷點(diǎn)續傳,裝置電源:220VAC/DC。

        ANet-2E4SM

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        4路RS485串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT;(主模塊)輸入電源:DC12V~36V。支持4G擴展模塊,485擴展模塊,可擴展16路。

        ABox5000

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        多路RS485接口,能對多種終端設備進(jìn)行數據采集

        支持網(wǎng)口通過(guò)ModbusTcp協(xié)議采集其它系統或設備轉發(fā)的數據提供6路DC12/24V電壓輸出接口支持4級遙測越限告警,遙信變位告警功能支持斷點(diǎn)續傳功能,實(shí)時(shí)檢測,防止數據丟失

        計量及預付費儀表

        DDSY1352-Z

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        ·全電參量測量:U、1、P、Q、S、PF

        ·預付費功能:可設置欠費蔬閘功能,除欠用電功能

        ·惡性負數識別,作息時(shí)間

        ·RS-485通訊接口,MODBUS或DL/T645規約

        ·具有CPA證書(shū)

        DTSY1352-Z

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        .全電參量測量:U、1、P、Q、S、PF

        ·不平衡度、2-31次請波測量

        .數據凍結功能

        ·高精度0.5S級電能計量

        ·預付費功能

        ·惡性負載識別,作息時(shí)間管理

        ·RS-485通訊接口,MODBUS或DL/T645規約

        ·具有CPA證書(shū)

        ADW300

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        支持多種通訊方式:支持RS-485,NB-loT、LoRa、WIFI及4G通訊

        支持多種規格外置開(kāi)口式互感器,方便改造項目接線(xiàn)

        支持多路DUDO、溫度、漏電監測

        ·具有電能質(zhì)量分析和需量統計功能

        ·具有CPA證書(shū)

        DDSY1352-xDM

        IMG_290 

        一進(jìn)多出,可實(shí)現宿舍照明,插座、空調,衛生間等用電分路計量和控制

        ·諧波1%(2-42),2%(43-63)

        ·全電參量測量:U、1、P、Q、S、PF

        ABox5000數據融合終端

        ·預付費功能:基礎用電下發(fā)IMG_291

        ·支持網(wǎng)口通過(guò)ModbusTcp協(xié)議采集其它系統或設備轉發(fā)的數據

        多路RS485撞口,能對多種終瑞設備進(jìn)行數據采集

        ·惡性負載識別:阻性負載識別、相位插座識別、夜間小功率載跳閘記錄

        ·提供6路DC12/24V電壓輸出接口

        ·作息時(shí)間管理

        ADF400系列

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        支持12路三相或36路單相組合計量,可單三相混用,直接接入與互感器接入混用:

        全電參量測量:U、1、P、Q、S、PF

        ·高精度0.5S級電能計量

        ·預付費功能

        ·惡性負載識別,作息時(shí)間管理

        LXSY系列

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        ·預付費功能∶先買(mǎi)水后用水,欠費關(guān)闖

        遠傳功能支持總線(xiàn)通訊和物聯(lián)網(wǎng)通訊

        雙顯功能電子顯示和機械字輪顯示

        閥門(mén)自動(dòng)維護、IP68防防護ENC測試達到國家標準、克服環(huán)境

        電磁干擾影響,穩定性強

        中壓產(chǎn)品

        AM系列綜合保護裝置

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        ·具有級強的數據處理,邏輯造算和信息存儲能力,可為35kY及以下電壓等級的進(jìn)線(xiàn),饋線(xiàn)、變壓器,高壓電動(dòng)機,高壓電容器等對象提供過(guò)負荷、低電壓、過(guò)電壓、熱過(guò)載、非電量等保護功能,防止事故擴大,降低高價(jià)值設備損壞的風(fēng)險。

         

        APView500

        IMG_295 

        相電壓電流+零序電壓零序電流,電壓電流不平衡度,有功無(wú)功功率及電能、事件告警及故障錄波,諧波(電壓/電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子)、波動(dòng)/閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態(tài)、電壓中斷、1024點(diǎn)波形采樣、觸發(fā)及定時(shí)錄波,波形實(shí)時(shí)顯示及故障波形查看,PQDIF格式文件存儲,內存32G,16D0+22D1,通訊

        2RS485+1RS232+1GPS,3以太網(wǎng)接口(+1維護網(wǎng)口)+1USB接口,支持U盤(pán)讀取數據,支持61850協(xié)議。

        智能儀表及用電監控裝置

        APM系列

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        全電量測量,四象限電能,復費率電能,儀表內部溫度測量,總有功、總無(wú)功、總視在電能脈沖輸出、秒脈沖等可選。三相電流、有功功率、無(wú)功功率、視在功率實(shí)時(shí)需量(包含時(shí)間戳)。電流、線(xiàn)電壓、相電壓、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數、頻率、電流總諧波、電壓總諧波的本月值和上月值(包含時(shí)間戳)。中文顯示,有功電能0.2s級。通訊方式:RS485,Prifibus-DP、以太網(wǎng)

        AEM系列

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        三相電力參數測量、電壓和電流的相角、四象限電能計量、復費率、需量、歷史電能統計、開(kāi)關(guān)量事件記錄、歷史值記錄、31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量(電壓、電流、功率)、開(kāi)關(guān)量、報警輸出

        通訊方式:RS485接口,支持Modbus-RTU協(xié)議

        ARCM系列

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        ARCM系列電氣火災探測器可對配電回路的剩余電流、導線(xiàn)溫度等火災危險參數實(shí)施監控和管理,集成度高,體積小巧,安裝方便,防范因泄漏電流而導致的電氣火災.

        5.2.2充電樁管理平臺

        應用場(chǎng)景

        型號

        圖 片

        保護功能

        充電樁管理平臺

        AcrelCloud-9000

         

        采用泛在物聯(lián)、云計算、大數據、移動(dòng)通訊、智能傳感等技術(shù)手段可為用戶(hù)提供能源數據采集、統計分析、能效分析、用能預警、設備管理等服務(wù),平臺可以廣泛應用于多種領(lǐng)域。

        新能源汽車(chē)充電樁

        AEV-AC007D-LCD

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        輸入輸出電壓:AC220V

        1個(gè)充電接口,充電線(xiàn)長(cháng)5米;輸出功率7km;掃碼、刷卡支付:標

        配無(wú)線(xiàn)通訊:4G、WIFI、藍牙三選一(下單備注規格,無(wú)備注默認4G

        通訊)。

        AEV-DC060S

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        直流60kw雙槍一體充電機

        AEV-DC120S

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        直流120kw雙槍一體充電機

        智能電動(dòng)車(chē)充電樁

        ACX10A系列

        IMG_302 

        10路承載電流25A,單路輸出電流3A,單回路功率1000W,總功率5500W。充滿(mǎn)自停、斷電記憶、短路保護、過(guò)載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。

        ACX10A-TYHN:防護等級IP21,支持投幣、刷卡,掃碼、免費充電

        ACX10A-TYN:防護等級IP21,支持投幣、刷卡,免費充電

        ACX10A-YHW:防護等級IP65,支持刷卡,掃碼,免費充電

        ACX10A-YHN:防護等級IP21,支持刷卡,掃碼,免費充電

        ACX10A-YW:防護等級IP65,支持刷卡、免費充電

        ACX10A-MW:防護等級IP65,僅支持免費充電

        ACX2A系列

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        2路承載電流20A,單路輸出電流10A,單回路功率2200W,總功率4400W。充滿(mǎn)自停、斷電記憶、短路保護、過(guò)載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別,報警上報。

        ACX2A-YHN:防護等級IP21,支持刷卡、掃碼充電

        ACX2A-HN:防護等級IP21,支持掃碼充電

        ACX2A-YN:防護等級IP21,支持刷卡充電

        5.2.3智能照明管理

        應用場(chǎng)景

        產(chǎn)品

        型號

        功能

        普通照明

        配電箱

        IMG_304 

        ASL220-S

        系列

        1、ALIBUS總線(xiàn)擴展模塊,通信鏈路供電。

        2、功耗:≤5VA

        3、4路16A磁保持繼電器輸出,輸出可通過(guò)按鈕手動(dòng)控制,輸出狀態(tài)液晶屏顯示。

        4、2路開(kāi)關(guān)量輸入,可接入開(kāi)關(guān)、報警、人體紅外感應器等信號。

        5、外形尺寸:144mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。

        6、35mm標準導軌式安裝

        按鍵面板

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        ASL220-F1/2

        1聯(lián)兩鍵

        1、ALIBUS總線(xiàn)場(chǎng)景面板,通信鏈路供電;

        2、1聯(lián)2鍵輕觸按鍵,多彩背光指示,金、黑、灰可選;

        3、每個(gè)按鍵支持長(cháng)按、短按功能,均可實(shí)現開(kāi)關(guān)、調光、場(chǎng)景控制;

        4、外形尺寸:86mm(W)*86mm(H)*24mm(D);

        5、86底盒安裝

        探測器

        IMG_306 

        ASL220-PM/T

        PIR+照度傳感器

        1、ALIBUS總線(xiàn)傳感器,通信鏈路供電,功耗:20mA@24V;

        2、特殊運算電路,可通過(guò)紅外感應探測到人體動(dòng)作;

        4、安裝方式:嵌入式;

        5、外形尺寸:ф80mm*33mm;產(chǎn)品外露尺寸:ф80mm*2.5mm

        備用照明

        雙切箱

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        ASL210-S

        系列

        1、ALIBUS總線(xiàn)擴展模塊,通信鏈路供電。

        2、功耗:≤3VA

        3、4路16A磁保持繼電器輸出。

        4、1路開(kāi)關(guān)量輸入,可接入開(kāi)關(guān)、報警、人體紅外感應器等信號,1路485通訊。

        5、外形尺寸:108mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。

        6、消防聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)一般照明(備用照明)。

        7、35mm標準導軌式安裝

        應用場(chǎng)景

        產(chǎn)品

        型號

        功能

        普通照明

        配電箱

        IMG_308 

        ASL220-S

        系列

        1、ALIBUS總線(xiàn)擴展模塊,通信鏈路供電。

        2、功耗:≤5VA

        3、4路16A磁保持繼電器輸出,輸出可通過(guò)按鈕手動(dòng)控制,輸出狀態(tài)液晶屏顯示。

        4、2路開(kāi)關(guān)量輸入,可接入開(kāi)關(guān)、報警、人體紅外感應器等信號。

        5、外形尺寸:144mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。

        6、35mm標準導軌式安裝

        按鍵面板

        IMG_309 

        ASL220-F1/2

        1聯(lián)兩鍵

        1、ALIBUS總線(xiàn)場(chǎng)景面板,通信鏈路供電;

        2、1聯(lián)2鍵輕觸按鍵,多彩背光指示,金、黑、灰可選;

        3、每個(gè)按鍵支持長(cháng)按、短按功能,均可實(shí)現開(kāi)關(guān)、調光、場(chǎng)景控制;

        4、外形尺寸:86mm(W)*86mm(H)*24mm(D);

        5、86底盒安裝

        探測器

        IMG_310 

        ASL220-PM/T

        PIR+照度傳感器

        1、ALIBUS總線(xiàn)傳感器,通信鏈路供電,功耗:20mA@24V;

        2、特殊運算電路,可通過(guò)紅外感應探測到人體動(dòng)作;

        4、安裝方式:嵌入式;

        5、外形尺寸:ф80mm*33mm;產(chǎn)品外露尺寸:ф80mm*2.5mm

        備用照明

        雙切箱

        IMG_311 

        ASL210-S

        系列

        1、ALIBUS總線(xiàn)擴展模塊,通信鏈路供電。

        2、功耗:≤3VA

        3、4路16A磁保持繼電器輸出。

        4、1路開(kāi)關(guān)量輸入,可接入開(kāi)關(guān)、報警、人體紅外感應器等信號,1路485通訊。

        5、外形尺寸:108mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。

        6、消防聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)一般照明(備用照明)。

        7、35mm標準導軌式安裝

        IP網(wǎng)關(guān)

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        ASL200-485-IP

        IP協(xié)議轉換器(ALIBUS<-->TCP/IP)

        1、1路ALIBUS通信總線(xiàn)接口。

        2、1路RS485

        3、1路以太網(wǎng)接口,以太網(wǎng)通訊

        4、串口速率1200~115200bps可配置。串口支持標準MODBUS-RTU協(xié)議。

        5、外形尺:96.6mm(W)*70mm(H)*18mm(D)。

        6、35mm標準導軌式安裝

        7、IP地址設置連接、ALIBUS系統組網(wǎng)擴容、ALIBUS通訊軟件連接

        IP輔助電源

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        ASL200-P20

        輔助電源

        1、輸入電壓范圍:176-264VAC

        2、輸出電壓及功率:24VDC/20W

        3、電壓調整范圍:21.6~29V

        4、工作溫度:-40~+70℃

        5、外形尺寸:96.6mm(W)*70mm(H)*18mm(D)

        6、35mm標準導軌式安裝

        5.3能源管理系統

        應用場(chǎng)景

        型號

        圖 片

        保護功能

        能耗管理云平臺

        AcrelCloud-5000

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        采用泛在物聯(lián)、云計算、大數據、移動(dòng)通訊、智能傳感等技術(shù)手段可為用戶(hù)提供能源數據采集、統計分析、能效分析、用能預警、設備管理等服務(wù),平臺可以廣泛應用于多種領(lǐng)域。

        智能網(wǎng)關(guān)

        Anet系列網(wǎng)管

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        采用嵌入式硬件計算機平臺,具有多個(gè)下行通信接口及一個(gè)或者多個(gè)上行網(wǎng)絡(luò )接口,作為信息采集系統中采集終端與平臺系統間的橋梁,能夠根據不同的采集規約進(jìn)行水表、氣表、電表、微機保護等設備終端的數據采集匯總,并使用相應的規約轉發(fā)現場(chǎng)設備的數據給平臺系統。

        高壓重要回路或低壓進(jìn)線(xiàn)柜

        APM810

        IMG_316 

        具有全電量測量,電能統計,電能質(zhì)量分析及網(wǎng)絡(luò )通訊等功能,主要用于對電網(wǎng)供電質(zhì)量的綜合監控診斷及電能管理。該系列儀表采用了模塊化設計,當客戶(hù)需要增加開(kāi)關(guān)量輸入輸出,模擬量輸入輸出,SD卡記錄,以太網(wǎng)通訊時(shí),只需在背部插入對應模塊即可。

        APM520

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        三相全電量測量,2-63次諧波,不平衡度,需量,支持付費率,越限報警,SOE,4-20mA輸出。

        低壓聯(lián)絡(luò )柜、
        出線(xiàn)柜

        AEM96

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        三相多功能電能表,均集成三相電力參數測量及電能計量及考核管理,提供上24時(shí)、上31日以及上12月的電能數據統計。具有63次分次諧波與總諧波含量檢測,帶有開(kāi)關(guān)量輸入和繼電器輸出可實(shí)現“遙信"和“遙控"功能,并具備報警輸出,可廣泛應用于多種控制系統,SCADA系統和能源管理系統中。

        動(dòng)力柜

        ACR120EL

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        測量所有的常用電力參數,如三相電流、電壓,有功、無(wú)功功率,電度,諧波等,并具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能,非常適合于實(shí)時(shí)電力監控系統。

        DTSD1352

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        DIN35mm導軌式安裝結構,體積小巧,能測量電能及其他電參量,可進(jìn)行時(shí)鐘、費率時(shí)段等參數設置,精度高、可靠性好、性能指標符合國標GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標準DL/T614-2007對電能表的各項技術(shù)要求,并且具有電能脈沖輸出功能;可用RS485通訊接口與上位機實(shí)現數據交換。

        AEW100

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        三相全電量測量,剩余電流、2-63次諧波,支持付費率,量值、電纜溫度,可選2G/4G通訊。

        5.4智慧消防系統

        5.4.1電氣火災監控系統

        應用場(chǎng)景

        產(chǎn)品

        型號

        功能

        各變電所、各動(dòng)力箱

        0.4KV出線(xiàn)

        IMG_322 

        ARCM200

        系列

        用于檢測TN-C-S、TN-S及局部TT系統中的剩余電流、溫度等電氣參數,從而預防電氣火災的發(fā)生。

        區域

        變電所

        區域分機

        IMG_323 

        Acrel-6000/B3

        接收電氣火災監控探測器信號,實(shí)現對被保護電氣線(xiàn)路的報警、監視、控制與管理,采用485通訊

        主變點(diǎn)所

        監控中心

        控制主機

        IMG_324 

        Acrel-6000/B

        接收電氣火災監控探測器信號和各區域分機數據,實(shí)現對被保護電氣線(xiàn)路的報警、監視、控制與管理,可采用485通訊。

        配套附件

         

         

         

         

        0.4kV電流

        互感器

        IMG_325 

        AKH-0.66

        測量型互感器,采集交流電流信號。

        5.4.2消防設備電源監控系統

        應用場(chǎng)景

        產(chǎn)品

        型號

        功能

        消防設備電源電壓監控

        IMG_326 

        AFPM3-2AVM

        監測兩路三相交流電壓,二總線(xiàn)通訊。

        區域

        變電所

        區域分機

        IMG_327 

        AFPM100/B3

        接收消防設備電源監控探測器信號,實(shí)現對被保護電氣線(xiàn)路的報警、監視、控制與管理,可采用二總線(xiàn)通訊。

        主變點(diǎn)所

        監控中心

        控制主機

        IMG_328 

        AFPM100/B1

        接收消防設備電源監控探測器信號和各區域分機數據,實(shí)現對被保護電氣線(xiàn)路的報警、監視、控制與管理,可采用二總線(xiàn)通訊。

        5.4.3防火門(mén)監控系統

        應用場(chǎng)景

        產(chǎn)品

        型號

        功能

        配電室、綜合樓

        常開(kāi)防火門(mén)

        IMG_329 

        AFRD-CK(YT)-65

        AFRD-CK(YT)-85

        AFRD-CK(YT)-120

        監測常開(kāi)防火門(mén)的開(kāi)閉狀態(tài)。

        常閉防火門(mén)

        IMG_330 

        單扇:AFRD-CB1(YT)

        雙扇:AFRD-CB2(YT)

        監測常閉防火門(mén)的開(kāi)閉狀態(tài)。

        地下箱體防爆車(chē)間

        常開(kāi)/常閉

        防火門(mén)

        IMG_331 

        AFRD-MC

        監測常開(kāi)、常閉防火門(mén)的開(kāi)閉狀態(tài)。

        監測模塊

        IMG_332 

        AFRD-CK/CB

        接收AFRD-MC的狀態(tài)信息同步傳輸至防火門(mén)監控主機。

        區域

        變電所

        區域分機

        IMG_333 

        AFRD100/B3

        接收防火門(mén)監控模塊和防火門(mén)一體式探測器的信號,實(shí)現對防火門(mén)開(kāi)閉狀態(tài)的報警、監視、控制與管理,采用二總線(xiàn)通訊。

        主變點(diǎn)所

        監控中心

        控制主機

        IMG_334 

        AFRD100/B

        接收防火門(mén)監控模塊和防火門(mén)一體式探測器的信號以及各區域分機的實(shí)時(shí)數據,實(shí)現對防火門(mén)開(kāi)閉狀態(tài)的報警、監視、控制與管理,采用二總線(xiàn)通訊。

        6結束語(yǔ)

        本文監控系統設計以STM32主控芯片實(shí)現多路數據的采集,數據的傳輸方式是無(wú)線(xiàn)加有線(xiàn),將數據上傳到云平臺實(shí)現實(shí)時(shí)遠程監控,主控制器對數據進(jìn)行判斷,從而控制宿舍的用電。經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間測試,有較高的可靠性和穩定性,網(wǎng)絡(luò )云端顯示數據準確,能夠實(shí)現實(shí)時(shí)監控以及用電控制功能,有效避免了大功率用電器的長(cháng)時(shí)間使用。該設計的人機交互方面還存在不足,下一步將著(zhù)重于前端的完善。

        【參考文獻】

        【1】馬光偉,樊廣曉,王玉虎,卜翠翠,陳佳樂(lè ),付廣春.宿舍用電監控系統設計[J]河南科技學(xué)院.2020(48):68-73.

        【2】張西珠,劉廷廷,張一航.大學(xué)生宿舍的用電安全性分析及管理方案[J].科技經(jīng)濟導刊,2020,28(23):195-196.

        【3】高校綜合能效解決方案2022.5版.

        【4】企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版.

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