安全用電管理係統在學生公寓中的應用

摘要：安全用電是學校公寓用電管理的首要任務，這就需要對一些惡性負載進行識別和控製，同時為(wei) 了減少電工和後期管理人員的成本，引進了安全用電管理係統。本文在在描述了安全用電管理係統的工作原理和利用智能電表可實現的功能後,闡明了該係統在學生公寓中的應用,從(cong) 而體(ti) 現了安全用電管理係統的重要作用。

關(guan) 鍵詞：用電管理;惡性負載識別;實時記錄

0前言

學校肩負著教育、科研和社會(hui) 服務的重任，是構成社會(hui) 的重要社區，也是資源能源消費的大戶，其中學生公寓電能的消耗占到了學校整體(ti) 能源消耗的很大部分，根據國家建設節約型校園的要求，各高校對電能的管理日趨科學化，隨著全電子式電能表技術的逐漸成熟，學校對公寓用電的管理己不滿足於(yu) 僅(jin) 僅(jin) 對每月電能數據的抄錄和電費的收繳，還要求達到每日或隨機抄表用於(yu) 對用戶用電情況的監視、查處異常用電、同時將離散的電能數據進行匯總，為(wei) 電能管理部門提供詳實可靠的數據，以便分析、統計，從(cong) 而了解整個(ge) 學校的學生用電情況和電網的負荷能力，據此出台相應的用電政策和電網的維護。同時，很多學生隨意使用一些諸如電爐子、熱得快、白熾燈等發熱性負載(以下統稱為(wei) 惡性負載)，時常導致一些公寓火災，造成很大的人財物的損失，所以，需要結合用電計量係統進行惡性負載的控製。學校公寓用電的管理首要安全其次要便於(yu) 管理，為(wei) 了達到上述目的，在我校的用電管理中引入了安全用電管理係統，在應用中控製了惡性負載，保護了線路，減少了管理成本，達到了為(wei) 高校節能和安全用電的目的。

1係統組成

圖1係統硬件結構圖

係統主要由DDNS電表、數據集中器、數據查詢器、數據線、軟件組成，采用結構簡單、成本低，對布線要求不高的RS-485總線進行組網。
2負載識別的工作原理

想限製惡性負載，則需要首先辨別出惡性負載的特性，常見的學生公寓的用電負載類型為(wei) 阻性負載（如白熾燈、電爐子、熱的快、電鈑煲、電熱毯等）、感性負載（如日光燈，空調），容性負載（如風扇）、非線性負載（如計算機、充電器），以及它們(men) 混合時的負載。

圖2一台計算機負載的波形

圖3兩(liang) 台計算機與(yu) 白熾燈的波形

通過上述兩(liang) 幅圖形可以看出，不同的負載有不同的負載曲線，我們(men) 可以運用小波分析原理，有效的識別學生公寓用電的負載類型，及時發現一些違章電器，從(cong) 而避免火災事故的發生。
3安全用電管理係統的功能和應用

該係統目前已經發展到了第三代，由1-T結構的單片機，電能表多功能計量芯片組成，模塊化設計，可以識別目前已知的各種負載，並可靈活設定哪些負載可以過，哪些負載不可過。可以識別一些所謂的“破解插座"。主要的功能有：

3.1電能計量功能

係統具有計量正、反向有功電能且以同一方向累計有功電能。精度高，優(you) 於(yu) 1.0級，並且可以分別計量、識別控製1-208戶。可以進行分級分層設計，用戶數量擴充十分方便；模塊化、單元化結構設計便於(yu) 維護。具有光耦隔離脈衝(chong) 測試輸出，可用於(yu) 校驗電表精度。

3.2安全控製功能

係統具有定時自動斷送電功能，每天可設多個(ge) 時段，時段數不限。可進行過載控製，負載連續超過*大設定功率一段時間，則切斷供電回路，3-50分鍾後自動恢複。進行惡性負載識別，自動識別用戶負載類型，有選擇的杜絕一切禁用負載，如電爐子、熱得快、電熱杯、*小識別惡性負載功率小於(yu) 30W。也可進行多路控製，可以將照明、插座和電風扇分開控製。或選擇晚上采用降功率供電，隻滿足手機等充電等功能。
3.3分類管理功能

係統可以把用戶進行分類管理（如專(zhuan) 科、本科、研究生等），進行充值、確定負載是否識別、是否控製等個(ge) 性化設置。可設定報警和透支方式，報警、透支電量。電量用至可設定的報警量時報警，提示需輸入新的電量；斷電報警時插入用電卡可暫時使用，並閃爍顯示剩餘(yu) 電量。對記錄的信息進行對比分析，管理係統可以列出懷疑有違章用電行為(wei) 的用戶，以便重點檢查，減少防、查電行為(wei) 的工作量。

3.4預付功能

此係統具有預付功能，可以先買(mai) 電後用電，購電方式可以采用射頻卡或微機通訊方式。管理部門以銷售用電卡的方式銷售電量，預收電費，用戶先買(mai) 後用。具有按時充值功能，將免費電量自動充值到用戶檔案中，並可實現先用免費電量後用購置電量。

3.5實時查詢功能

係統讀卡器上的LED輪流顯示每一用戶信息：房間號、剩餘(yu) 電量、狀態（停電/非法用電）等信息。通過集中數據查詢器的鍵盤可查詢每一戶用電信息。IC卡經軟、硬件多重加密，應能確保數據的安全、正確、可靠。同時係統配置大屏幕液晶查詢器，可以實時查詢用戶用電量。係統還有刷卡供電，再刷斷電功能，適用於(yu) 一個(ge) 房間內(nei) 多路供電（如每人一個(ge) 供電插座）分別計量控製的場合。停電時，自動保存數據，來電自動恢複。提供應急供電功能。

4安全用電管理雲(yun) 平台

4.1概述

隨著社會(hui) 經濟的迅速發展，建築電氣火災發生的頻率也呈上升勢頭，給國家財產(chan) 和人民的生命安全造成的損失與(yu) 日俱增，據統計，電氣隱患是引發建築火災的首要因素。

安科瑞電氣推出的安全用電管理雲(yun) 平台采用剩餘(yu) 電流互感器、溫度傳(chuan) 感器、電氣火災探測器，對引發電氣火災的主要因素（導線溫度、電流和剩餘(yu) 電流）進行不間斷的數據跟蹤與(yu) 統計分析，並將發現的各種隱患信息及時推送給企業(ye) 管理人員，指導企業(ye) 實現第一時間的排查和治理，達到消除潛在電氣火災安全隱患，實現“防患於(yu) 未然"的目的。

用戶可以利用PC網頁、手機APP、微信小程序、微信公眾(zhong) 號等多種方式實現對平台的訪問，查詢包括係統信息、實時數據、報警記錄等在內(nei) 的各種信息，使用方便。利用該係統為(wei) 用戶提供的低成本專(zhuan) 業(ye) 服務，能有效提升企業(ye) 的消防安全管理和電氣設備安全水平，有效防範重大惡性火災財產(chan) 損失、尤其是重大惡性人員傷(shang) 亡責任事故的發生。

4.2應用場所

本平台適用於(yu) 智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(ye) 、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領域，也適用於(yu) 市場、門店等小微場所，對分散在建築內(nei) 的探測器進行遙測、遙調、遙控、遙信，方便實現監控與(yu) 管理。

4.3係統架構

本平台的整體(ti) 結構如圖所示：

4.4係統功能

5產(chan) 品選型

6典型配置方案

6.1ARCM300係列儀(yi) 表直連平台

（1）配置方案

說明：ARCM300-Z-4G和ARCM300-ZD-4G直接上傳(chuan) 到平台。

（2）安裝實例

6.2ARCM300係列儀(yi) 表接入網關(guan) 上傳(chuan) 到平台

（1）配置方案

說明：arcm係列儀(yi) 表通過485接口連接網關(guan) ，由網關(guan) 上傳(chuan) 到平台，一個(ge) 網關(guan) 下麵可以接入30塊儀(yi) 表

（2）安裝實例

6.3故障電弧探測器和滅弧式保護器接入平台

（1）配置方案

說明：故障電弧探測器和滅弧式保護器通過485接口連接網關(guan) ，由網關(guan) 上傳(chuan) 到平台，一個(ge) 網關(guan) 下麵可以接入30塊設備。

（2）安裝實例

7典型業(ye) 績

（1）中鐵某局安全用電管理雲(yun) 平台

（2）雲(yun) 南玉溪某電力安全用電管理雲(yun) 平台

（3）某地強製戒毒所智慧用電氣火災監控係統

（4）響水某畜牧改造安全用電管理係統

（5）天津某電子有限公司安全用電管理雲(yun) 平台

（6）某冰川遺跡陳列館安全用電管理雲(yun) 平台

（7）承德某網絡科技有限公司安全用電管理雲(yun) 平台

（8）複旦大學某校區安全用電

（9）廣東(dong) 某能源科技有限公司安全用電管理雲(yun) 平台

（10）湖南某智慧消防科技有限公司安全用電管理雲(yun) 平台

8結束語

針對當前高校學塵公寓的用電特點及其亟待解決(jue) 的安全問題，需要對一些惡性負載進行限製，以保障用電安全，同時為(wei) 了便於(yu) 公寓的用電管理，我們(men) 引進了學生公寓用電安全管理係統。目前已經在學校大規模使用，經一年多的應用，不僅(jin) 達到了安全用電的目的，還降低了電工和後期管理人員的成本。

安科瑞侯文莉