摘要：各式各樣的(dí)電(diàn)器(qì)給(gěi)我們的生(shēng)活帶(dài)來(lái)了極(jí)大(dà)的(dí)便(biàn)利(lì)，但是，不安全的(dí)用(yòng)電(diàn)方式也給我們(mén)的生活(huó)帶來了(liǎo)極大(dà)的安(ān)全(quán)隱患，尤(yóu)其是學生(shēng)公寓安(ān)全用(yòng)電(diàn)管理更是學(xué)校麵臨的(dí)重要任務(wù)。從(cóng)安全(quán)用(yòng)電角(jiǎo)度提出(chū)了一(yī)套集用(yòng)電管(guǎn)理，計量，惡(è)性(xìng)負(fù)載智能(néng)識別控製，實時跟(gēn)蹤(zōng)檢(jiǎn)測(cè)等(děng)功能於(yú)一體(tǐ)的多(duō)功能智能(néng)用電管(guǎn)理係統。

   關鍵詞:宿(sù)舍(shě)安全用電；預(yù)付(fù)費(fèi)；惡性(xìng)負(fù)載；智能管理

1，概述

   近年(nián)來, 為了改(gǎi)善和(hé)滿足大學生的(dí)居住條件,宿舍(shě)內(nèi)的(dí)配(pèi)置(zhì)由(yóu)過去滿(mǎn)足基本生活需求(qiú)的(dí)設備(bèi),到(dào)現今設有熱(rè)水淋浴(yù)，空調，電(diàn)話，電(diàn)視(shì)和電腦高(gāo)速網(wǎng)絡終端 ，因此,在(zài)當(dāng)前學(xué)生宿(sù)舍的電氣改(gǎi)造或設計(jì)中,有(yǒu)必要(yào)在(zài)電力負荷容量確定(dìng)時,既(jì)要滿足(zú)目(mù)前的(dí)負(fù)荷要求(qiú),又(yòu)要考慮今後(hòu)的發(fā)展(zhǎn)。但是(shì)學校(xiào)又明令禁(jīn)止(zhǐ)學生在宿(sù)舍使(shǐ)用熱得(dé)快(kuài)，電(diàn)爐(lú)，電飯鍋(guō)，電(diàn)熨(yùn)鬥，電磁爐，電(diàn)熱杯(bēi)，電水壺，暖手(shǒu)寶(bǎo)，電(diàn)熱毯(tǎn)及其(qí)它易發生(shēng)火(huǒ)災(zāi)及觸(chù)電事故的(dí)電器(qì)，為了(liǎo)消除集體(tǐ)宿舍用(yòng)電(diàn)安全(quán)隱患(huàn)，相關(guān)方麵(miàn)經(jīng)常要花費很(hěn)大的人(rén)力，物力(lì)，精力(lì)去檢查宿舍是(shì)否使用了大功率(shuài)用電器(qì)，但收效甚微(wēi)。基於用(yòng)電安(ān)全，電綫使用(yòng)壽命(mìng)等因素，如(rú)何應用科(kē)學(xué)手(shǒu)段(duàn)進行科學管(guǎn)理，提出了(liǎo)“集用電管(guǎn)理，計(jì)量，惡性負載智能識別控(kòng)製，實(shí)時跟(gēn)蹤檢(jiǎn)測(cè)等(děng)功能於一體(tǐ)的(dí)多功能(néng)智能(néng)用電管(guǎn)理(lǐ)係統"，這套係(xì)統(tǒng)能自動監(jiān)測到(dào)宿舍是否使(shǐ)用(yòng)了違(wéi)章電器，並(bìng)且能立刻切斷(duàn)宿(sù)舍電(diàn)源(yuán)，這樣能從根本上消除宿舍(shě)內使用(yòng)禁用電(diàn)器(qì)的(dí)現象，從而(ér)消(xiāo)除用電隱(yǐn)患(huàn)。

2，宿(sù)舍用(yòng)電(diàn)智能(néng)管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)的組成

   宿舍用電智(zhì)能管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)應(yīng)用微電子(zǐ)技術(shù)精(jīng)確(què)計量電量(liáng)，采用(yòng)專(zhuān)用(yòng)大規模(mó)集成(chéng)電路與(yǔ)最新的單片處理(lǐ)器及外(wài)圍(wéi)芯片(piàn)技術(shù)設計製(zhì)造。該係統(tǒng)組成：宿舍智能管(guǎn)理(lǐ)模(mó)塊(kuài)，數據(jù)網(wǎng)關，管理終端機(jī)，宿舍(shě)管理數據(jù)中心機(jī)，係統(tǒng)軟件(jiàn)。具有安(ān)全(quán)用(yòng)電，節能管理(lǐ)，精(jīng)確計(jì)量(liáng)等功(gōng)能。

2.1 網(wǎng)絡組(zǔ)成：宿(sù)舍智能管理模塊與數據網關(guān)之間為RS485總綫(xiàn)（MOD-BUS協(xié)議(yì)），采(cǎi)用(yòng)雙(shuāng)絞屏蔽綫穿鋼(gāng)管敷(fū)設手(shǒu)拉(lā)手連(lián)接(jiē)；數據(jù)網(wǎng)關與管理(lǐ)終端機等設備(bèi)均(jūn)為超(chāo)五(wǔ)類網綫(xiàn)以太網連(lián)接(jiē)，放射式組網。

2.2 模塊簡(jiǎn)介：

（1）宿舍智能管(guǎn)理模(mó)塊：為(wéi)一路220V 20A交流電源輸(shū)入(rù)，2-4路(lù)16A開(kāi)關輸(shū)出的綜(zōng)合智(zhì)能(néng)管理模塊(kuài)。

（2）數(shù)據網關：是實現RS485轉換為(wéi)以太網傳輸的網絡(luò)附件。

（3）管理終端(duān)機(jī)：是宿舍管理員(yuán)管理操作終(zhōng)端(duān)設(shè)備(bèi)，設置(zhì)在管(guǎn)理員處(chǔ)，具備管(guǎn)理(lǐ)員權限(xiàn)；可(kě)以實現開關燈(dēng)，售電(diàn)，違章用(yòng)電(diàn)處(chǔ)罰等(děng)操作。還能對(duì)每(měi)間(jiān)宿舍(shě)所(suǒ)住人員進行(háng)管(guǎn)理，記(jì)錄人員姓(xìng)名，班(bān)級(jí)，入(rù)住(zhù)時間(jiān)，離開時(shí)間(jiān)，離(lí)開原因等。

（4）宿舍管理數據中(zhōng)心機(jī)：是中(zhōng)心(xīn)處(chǔ)理機(jī)，設(shè)置在學生(shēng)管理處，具(jù)備(bèi)管(guǎn)理員權限，程(chéng)序員權(quán)限(xiàn)等(děng)高(gāo)級權限(xiàn)；可(kě)以(yǐ)實現入住開(kāi)戶(hù)，開(kāi)關(guān)燈，售電，退售(shòu)，違章(zhāng)用電處罰，畢業銷戶(hù)，與學校(xiào)相關管理部(bù)門數據交換(huàn)等(děng)操作(zuò)。

3，宿舍用(yòng)電智能(néng)管(guǎn)理(lǐ)係統的(dí)功能

3.1 惡(è)性負(fù)載識(shí)別(bié)功(gōng)能：

   模(mó)塊(kuài)具(jù)備(bèi)惡性(xìng)負載識(shí)別功能：禁(jīn)止電爐，熱得快(kuài)，電(diàn)磁爐(lú)，微波爐(lú)，電(diàn)熱(rè)毯(tǎn) ，電吹風機(jī)等大功率或者引(yǐn)起(qǐ)接(jiē)觸火(huǒ)災(zāi)的負載(zǎi)使(shǐ)用，同時(shí)允(yǔn)許(xǔ)1.2kW~1.5kW的(dí)空調正常使用(yòng)；其(qí)技(jì)術基礎區別(bié)於(yú)傳(chuán)統功率限製為主的負載識(shí)別技(jì)術，傳(chuán)統負載(zǎi)識(shí)別技(jì)術在限(xiàn)製(zhì)了(liǎo)惡性負載使用(yòng)的(dí)同時，把功(gōng)率大於(yú)其設定識別(bié)起始功(gōng)率的空調(tiáo)負(fù)載也限(xiàn)製(zhì)了(liǎo)。

3.2 模塊靈活(huó)的(dí)管(guǎn)理(lǐ)功能：

   一(yī)路輸入(rù)，二~四路輸出，可(kě)以(yǐ)方便的實現宿(sù)舍(shě)的管理要求，其輸(shū)出(chū)分別對應(yīng)照(zhào)明(míng)，插座(zuò)，空調(tiáo)，衛生(shēng)間的供電(diàn)回(huí)路(lù)；通過管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統(tǒng)實(shí)現分時或(huò)分季節對(duì)照明(míng)，插座，空調，衛生(shēng)間的供電；比如(rú)：晚(wǎn)上11時統(tǒng)一關燈，在(zài)需要(yào)用空(kōng)調(tiáo)的(dí)季(jì)節把電扇(shàn)和(hé)空調的電源不關斷；在(zài)可(kě)能無人(rén)在宿舍的時間(jiān)段(duàn)統一關掉全部電源；在(zài)有衛生間的(dí)宿(sù)舍(shě)，在夜間(jiān)關(guān)燈後可(kě)以統一轉(zhuǎn)讓夜間(jiān)照(zhào)明(míng)模式，夜間照明(míng)模式電(diàn)源(yuán)為(wéi)直(zhí)流12V；同(tóng)時對(duì)於需(xū)要限(xiàn)製插座用電的(dí)宿舍可以(yǐ)單獨限(xiàn)製其插座的(dí)電源；不(bù)需要(yào)使(shǐ)用空調(tiáo)電扇(shàn)的季(jì)節統一關(guān)掉(diào)所有的(dí)空調(tiáo)電(diàn)源(yuán)。

3.3 精(jīng)確計(jì)量(liáng)功能：

   管理中(zhōng)心(xīn)主機通過(guò)通訊(xùn)網(wǎng)絡采(cǎi)集各分散(sàn)式安全模(mó)塊的數據信息(xī)並(bìng)進行計算，查詢(xún)，統計(jì)，打印及(jí)參數設定(dìng)，從而(ér)實(shí)現中(zhōng)心(xīn)管理(lǐ)的(dí)電(diàn)費計量(liáng)，預售電管理及安全(quán)用電(diàn)控製(zhì)等(děng)；具(jù)有能累(léi)計(jì)計量支持後(hòu)付(fù)費，低(dī)電(diàn)量(liáng)報(bào)警(jǐng)功能及能(néng)計(jì)量(liáng)正(zhèng)負兩個方向(xiàng)的(dí)電(diàn)能(néng)，雙(shuāng)方向(xiàng)能(néng)累(léi)計(jì)，有效防(fáng)止偷漏(lòu)電現(xiàn)象(xiàng)。

3.4 軟件功(gōng)能*

   可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開關燈(dēng)管理，實(shí)時監(jiān)控，模塊(kuài)參(cān)數(shù)設定；支持(chí)數據(jù)庫(kù)，支持(chí)定製(zhì)；可以集成(chéng)水表等(děng)實(shí)現(xiàn)節能管(guǎn)理(lǐ)；支(zhī)持校園網WEB查(chá)詢，權限登錄，分時(shí)段自動控(kòng)製；可(kě)實(shí)現一(yī)卡通係(xì)統自動售(shòu)電。

4，宿舍(shě)用電(diàn)智能(néng)管理係統在實際項目中的應(yīng)用(yòng)

   在對(duì)某所(suǒ)大學(xué)新校區(qū)宿(sù)舍(shě)設計(jì)當中(zhōng)，綜合目前學校普遍存在的用電安(ān)全(quán)管(guǎn)理(lǐ)隱患(huàn)以及學校領導對(duì)用(yòng)電(diàn)安(ān)全(quán)管(guǎn)理提出的(dí)新要(yào)求，我們(mén)在(zài)此(cǐ)次設計中(zhōng)采用了(liǎo)這套智(zhì)能管(guǎn)理(lǐ)係統。該(gāi)學校(xiào)共建6棟(dòng)宿舍樓(lóu)，4人(rén)一間(jiān)宿(sù)舍(shě)，每(měi)間宿舍均帶有獨(dú)立衛生間，每間(jiān)宿舍預留(liú)空調(tiáo)插座。根(gēn)據宿(sù)舍特(tè)點(diǎn)及用電(diàn)負荷，在設計中每間(jiān)宿(sù)舍(shě)設(shè)置配(pèi)電箱；每層(céng)樓強電(diàn)井(jǐng)內(nèi)設置(zhì)一(yī)個樓層(céng)總(zǒng)配電箱；一層強(qiáng)電井內設置(zhì)一個總電源(yuán)進(jìn)綫配電箱。如(rú)圖(tú) 1 所示(shì)，每間宿舍終端(duān)配(pèi)電箱(xiāng)處設置(zhì)宿舍智能(néng)管理模(mó)塊，此(cǐ)模塊為(wéi) 1路 220V 20A 交流電(diàn)源(yuán)輸入(rù)，4 路(lù) 16A 開關(guān)輸出(chū)，輸(shū)出包括照(zhào)明(míng)，插座，衛生(shēng)間(jiān)用電(diàn)及空(kōng)調用(yòng)電(diàn)。模塊(kuài)具(jù)備(bèi)惡性負(fù)載識(shí)別(bié)功能和通過管(guǎn)理係統實現分時(shí)或(huò)分季節(jié)對照明(míng)，插座(zuò)，空調(tiáo)，衛生(shēng)間(jiān)的(dí)供電(diàn)，可方(fāng)便實(shí)現(xiàn)宿(sù)舍(shě)的用(yòng)電管(guǎn)理要(yào)求(qiú)：

                    圖(tú)1 宿舍(shě)終端(duān)配電(diàn)箱(xiāng)係統(tǒng)圖

   如(rú)圖(tú)2所示(shì)，該宿舍用(yòng)電(diàn)智(zhì)能管(guǎn)理係(xì)統組(zǔ)成：宿舍智(zhì)能(néng)管(guǎn)理模塊(kuài)，數(shù)據網關(guān) ，管理(lǐ)終(zhōng)端(duān)機(jī)，宿舍管(guǎn)理數(shù)據中(zhōng)心機，係統軟(ruǎn)件(jiàn)。宿(sù)舍智(zhì)能管理(lǐ)模塊(kuài)設置(zhì)在(zài)每(měi)間宿舍的終端配電(diàn)箱(xiāng)處，數(shù)據(jù)網關(guān)設(shè)置在每層(céng)樓強(qiáng)電井內(nèi)，管理終端機設(shè)置在每棟(dòng)宿(sù)舍值(zhí)班(bān)室(shì)內，宿舍管(guǎn)理數(shù)據中心(xīn)機是中心處理(lǐ)機設(shè)置在學(xué)生管(guǎn)理處。該(gāi)套係統的(dí)工作原(yuán)理：

（1）每間(jiān)獨立(lì)宿(sù)舍智(zhì)能管理(lǐ)模塊與(yǔ)數(shù)據網(wǎng)關(guān)之(zhī)間為RS485總綫（MOD-BUS協議），采用雙(shuāng)絞屏(píng)蔽綫(xiàn)穿(chuān)鋼管敷設(shè)手拉(lā)手連接；

（2）數(shù)據網關(guān)與管理(lǐ)終端(duān)機等設(shè)備均為(wéi)超五類(lèi)網綫以太網(wǎng)連(lián)接(jiē)，放(fàng)射(shè)式組網至每棟樓設(shè)置的網絡(luò)交(jiāo)換機。管理終端機(jī)是(shì)宿(sù)舍管理(lǐ)員管理操作終(zhōng)端(duān)設備，具備管(guǎn)理(lǐ)員權(quán)限；可以(yǐ)實(shí)現開(kāi)關燈，售電(diàn)，違章用(yòng)電處罰等(děng)操作。還能對(duì)每間宿舍(shě)所(suǒ)住人員進行(háng)管理，記(jì)錄人員姓(xìng)名(míng)，班級，入(rù)住時間，離(lí)開時間，離開原(yuán)因(yīn)等(děng)。

（3）每(měi)棟(dòng)樓通(tōng)過六類單(dān)模光(guāng)纖(xiān)傳(chuán)輸(shū)數據到學生(shēng)管理處，通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)采集各分(fēn)散(sàn)式安全模(mó)塊(kuài)的數(shù)據信(xìn)息(xī)並(bìng)進行(háng)計(jì)算(suàn)，查(chá)詢(xún)，統計，打印(yìn)及參數(shù)設定(dìng)，從而(ér)實(shí)現(xiàn)中心管(guǎn)理的電費(fèi)計量(liáng)，預售(shòu)電管(guǎn)理及(jí)安全用(yòng)電控(kòng)製等；學生管理處(chǔ)的宿舍(shě)管(guǎn)理(lǐ)數(shù)據(jù)中(zhōng)心(xīn)機具(jù)備(bèi)管理員(yuán)權限，程序(xù)員(yuán)權(quán)限(xiàn)等(děng)高(gāo)級權(quán)限(xiàn)；可以實現入住(zhù)開戶(hù)，開關燈，售(shòu)電，退(tuì)售(shòu)，違(wéi)章(zhāng)用(yòng)電處(chǔ)罰，畢業(yè)銷戶(hù)，與學(xué)校相關(guān)管理部(bù)門(mén)數(shù)據(jù)交換(huàn)等(děng)操作(zuò)。

（4）宿舍用電智能管理(lǐ)係統(tǒng)軟件功能*，可以(yǐ)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程(chéng)開關(guān)燈(dēng)管(guǎn)理(lǐ)，實時監(jiān)控(kòng)，模塊參數(shù)設定；支(zhī)持數據庫，支持定製(zhì)；可以集成水(shuǐ)表等實現節能(néng)管(guǎn)理(lǐ) ；支持(chí)校園(yuán)網WEB查(chá)詢(xún)，權限登錄(lù)，分時段自動控製；可實(shí)現(xiàn)一卡通(tōng)係統自動(dòng)售(shòu)電。以上(shàng)功(gōng)能可實現(xiàn)擴展，等(děng)需要實現此功能再軟件升級開(kāi)發(fā)即(jí)可(kě)，這樣可節省先期資(zī)金投入。

                    圖(tú)2 宿舍(shě)用電智能管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)圖(tú)

5，安科瑞預付(fù)費產(chǎn)品在宿(sù)舍(shě)用電(diàn)管(guǎn)理的(dí)應用

5.1 應(yīng)用(yòng)場(cháng)景

5.2 功能

預付費電表(biǎo)電(diàn)費收(shōu)取(qǔ)，管控，欠(qiàn)費跳閘；提(tí)供後付(fù)費(fèi)管(guǎn)理(lǐ)模塊(kuài)；能(néng)耗(hào)分析模(mó)塊；

水(shuǐ)表預付水(shuǐ)費收(shōu)取(qǔ)，管(guǎn)控，欠費關閥；

房租(zū)物(wù)業費收(shōu)取(qǔ)，欠(qiàn)費(fèi)拉(lā)閘(zhá)；

公(gōng)共區(qū)域(yù)電(diàn)費(fèi)分攤(tān)收取(qǔ)；

公共(gòng)區域(yù)，變電(diàn)所電(diàn)表接入(rù)抄表，計量；

預付(fù)費(fèi)+建築能(néng)耗(hào)，分類分(fēn)項能(néng)源(yuán)計量一體化(huà)係統(tǒng)；

物業(yè)/地(dì)產集團集中財務(wù)管控，子(zǐ)物(wù)業單獨權限(xiàn)；

無綫方(fāng)案(àn)改造方便，調試簡單

5.3圖(tú)片(piàn)

6，小(xiǎo)結(jié)

   擁有(yǒu)諸(zhū)多(duō)優勢(shì)的宿舍(shě)用(yòng)電(diàn)智能管(guǎn)理(lǐ)係統(tǒng)會越來(lái)越廣泛地應用(yòng)在(zài)學(xué)校(xiào)中(zhōng)，是(shì)目前(qián)學校用(yòng)電管(guǎn)理至關(guān)重要的安全(quán)保障(zhàng)體係，具有安全(quán)用電(diàn)，節(jié)能管理，精(jīng)確計量等(děng)功能。同時希(xī)望宿舍用電(diàn)智能管理(lǐ)係統(tǒng)在(zài)實(shí)踐應用(yòng)的過(guò)程(chéng)中不斷(duàn)地*和(hé)進步(bù)。

【參(cān)考文(wén)獻(xiàn)】

[1]趙方強，楊旭(xù)東. 智能用(yòng)電(diàn)管理係(xì)統(tǒng)在(zài)學校公寓(yù)樓(lóu)設計(jì)中的應用(yòng).《科技(jì)信息》.2011年(nián)09期

[2]用戶變(biàn)電站(zhàn)綜合(hé)自(zì)動(dòng)化與運(yùn)維解(jiě)決(jué)方(fāng)案(àn).2020.01月版.

[3]雷景惠(huì)，閆(yán)浩(hào).宿舍智(zhì)能用電(diàn)管理係(xì)統設計(jì)淺(qiǎn)談(tán)[J]

作者簡介：

魏(wèi)健輝，女，現(xiàn)任(rèn)於安(ān)科(kē)瑞電氣股(gǔ)份(fèn)有(yǒu)限公司