摘要(yào)：安全用電是學(xué)校公寓用(yòng)電(diàn)管(guǎn)理的(dí)首要任務(wù)，這就(jiù)需(xū)要對(duì)一(yī)些惡性(xìng)負(fù)載進行識(shí)別和控(kòng)製(zhì)，同(tóng)時為了減(jiǎn)少(shǎo)電工(gōng)和後期管(guǎn)理人(rén)員(yuán)的成本，引進了(liǎo)安全用(yòng)電管(guǎn)理(lǐ)係統。本文在(zài)在(zài)描述(shù)了安全(quán)用(yòng)電(diàn)管理(lǐ)係(xì)統的工(gōng)作原理和(hé)利(lì)用智能(néng)電(diàn)表可(kě)實現的功能(néng)後,闡明(míng)了(liǎo)該係統在學(xué)生公寓中(zhōng)的應(yīng)用,從而體現了安全(quán)用電管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)的(dí)重(zhòng)要作用(yòng)。

關(guān)鍵詞：用(yòng)電管理(lǐ);惡性(xìng)負載識別(bié);實時記(jì)錄(lù)

0前言(yán)

學校(xiào)肩(jiān)負著教育(yù)，科(kē)研和社(shè)會服(fú)務的重(zhòng)任，是構成社(shè)會(huì)的重要社(shè)區(qū)，也是資(zī)源(yuán)能源消(xiāo)費的大戶，其中(zhōng)學(xué)生公寓電(diàn)能(néng)的消(xiāo)耗占(zhān)到了學校(xiào)整(zhěng)體能(néng)源(yuán)消(xiāo)耗的很大部分(fēn)，根據國家(jiā)建(jiàn)設節(jié)約(yuē)型(xíng)校(xiào)園的(dí)要(yào)求，各(gè)高校(xiào)對(duì)電能(néng)的管理(lǐ)日(rì)趨(qū)科學(xué)化，隨著(zhuó)全電子式電(diàn)能表技(jì)術的逐(zhú)漸成(chéng)熟，學(xué)校(xiào)對公(gōng)寓用(yòng)電的管(guǎn)理(lǐ)己不滿足(zú)於僅僅(jǐn)對每月(yuè)電能數(shù)據的抄錄和電費的收(shōu)繳，還(huán)要(yào)求(qiú)達(dá)到(dào)每日或隨機抄表(biǎo)用於對用戶用(yòng)電(diàn)情況(kuàng)的(dí)監(jiān)視，查處(chǔ)異(yì)常用電(diàn)，同時(shí)將(jiāng)離散的(dí)電能(néng)數據進(jìn)行(háng)匯(huì)總(zǒng)，為電能管(guǎn)理部門提供詳實可(kě)靠(kào)的(dí)數據(jù)，以便(biàn)分析，統計(jì)，從而了解整個學(xué)校的學生(shēng)用(yòng)電情況(kuàng)和電網的負(fù)荷(hé)能(néng)力，據(jù)此出(chū)台相(xiāng)應的(dí)用電(diàn)政策和(hé)電網的維(wéi)護(hù)。同時(shí)，很多學(xué)生(shēng)隨意使用一些諸(zhū)如(rú)電(diàn)爐子，熱(rè)得快(kuài)，白熾燈等發熱性(xìng)負載(以下(xià)統稱(chēng)為(wéi)惡(è)性負載(zǎi))，時常(cháng)導致(zhì)一(yī)些(xiē)公寓火災(zāi)，造(zào)成很(hěn)大的人(rén)財物的損失(shī)，所以(yǐ)，需(xū)要結合用(yòng)電(diàn)計量係統進行惡(è)性(xìng)負(fù)載(zǎi)的控製。學校(xiào)公寓用電的管理(lǐ)首(shǒu)要安全(quán)其(qí)次(cì)要便(biàn)於(yú)管(guǎn)理，為了達到上述目的(dí)，在我校的用電管理(lǐ)中(zhōng)引入了安(ān)全(quán)用(yòng)電管(guǎn)理係統(tǒng)，在(zài)應用(yòng)中控(kòng)製了惡性負(fù)載，保護(hù)了綫路，減(jiǎn)少了(liǎo)管(guǎn)理成(chéng)本(běn)，達(dá)到了為(wéi)高校(xiào)節能和(hé)安全用(yòng)電(diàn)的(dí)目的。

1係統(tǒng)組(zǔ)成

圖(tú)1係(xì)統硬(yìng)件結構圖

係(xì)統主要(yào)由DDNS電(diàn)表(biǎo)，數(shù)據集(jí)中器(qì)，數據(jù)查(chá)詢器(qì)，數(shù)據綫，軟件(jiàn)組成(chéng)，采(cǎi)用結構簡(jiǎn)單，成(chéng)本低，對布(bù)綫要求不高的(dí)RS-485總(zǒng)綫進(jìn)行(háng)組網。
2負載識(shí)別(bié)的工作原理(lǐ)

想(xiǎng)限製惡(è)性負載，則需(xū)要(yào)首先(xiān)辨(biàn)別(bié)出惡(è)性負載的(dí)特(tè)性，常見(jiàn)的學生公寓(yù)的用(yòng)電負(fù)載(zǎi)類(lèi)型為阻性(xìng)負(fù)載(zǎi)（如(rú)白熾(chì)燈(dēng)，電(diàn)爐子，熱(rè)的(dí)快，電(diàn)鈑(bǎn)煲(bāo)，電熱(rè)毯等(děng)），感性負載(zǎi)（如日(rì)光燈，空(kōng)調(tiáo)），容(róng)性(xìng)負載（如(rú)風(fēng)扇），非綫(xiàn)性(xìng)負載（如計(jì)算機(jī)，充電器(qì)），以(yǐ)及它們(mén)混合時(shí)的負載(zǎi)。

圖(tú)2一台計算機負(fù)載(zǎi)的波(bō)形

圖3兩台(tái)計(jì)算機與白熾燈(dēng)的(dí)波(bō)形(xíng)

通過(guò)上(shàng)述兩幅圖(tú)形可以(yǐ)看(kàn)出(chū)，不(bù)同的(dí)負載(zǎi)有不同的負(fù)載曲(qū)綫(xiàn)，我們可以運用(yòng)小波(bō)分(fēn)析原(yuán)理，有(yǒu)效(xiào)的識別(bié)學生(shēng)公(gōng)寓用電(diàn)的(dí)負載類型，及(jí)時(shí)發現一些違(wéi)章電(diàn)器(qì)，從而(ér)避(bì)免(miǎn)火災(zāi)事(shì)故(gù)的發(fā)生(shēng)。
3安(ān)全(quán)用電管(guǎn)理係統(tǒng)的功(gōng)能和應用

該係統目(mù)前(qián)已(yǐ)經(jīng)發展(zhǎn)到(dào)了第三(sān)代，由1-T結構的(dí)單片機(jī)，電(diàn)能表(biǎo)多功能計量(liáng)芯(xīn)片組成，模塊化設(shè)計，可(kě)以識別目前已(yǐ)知(zhī)的各種(zhǒng)負(fù)載(zǎi)，並可(kě)靈活(huó)設(shè)定哪(nǎ)些負(fù)載(zǎi)可(kě)以(yǐ)過，哪些(xiē)負載(zǎi)不(bù)可過(guò)。可以識(shí)別(bié)一些所(suǒ)謂(wèi)的“破(pò)解(jiě)插座"。主要(yào)的功能有(yǒu)：

3.1電能計量功(gōng)能(néng)

係統具(jù)有計(jì)量正，反向有(yǒu)功電(diàn)能且(qiě)以(yǐ)同一方向累計(jì)有功電(diàn)能。精度(dù)高(gāo)，優於1.0級，並(bìng)且(qiě)可以(yǐ)分別計量，識別(bié)控製1-208戶。可以進(jìn)行(háng)分級分(fēn)層(céng)設計，用戶(hù)數量(liáng)擴(kuò)充十(shí)分(fēn)方便；模(mó)塊化，單元化結構設(shè)計(jì)便(biàn)於維護(hù)。具(jù)有光耦隔離脈(mài)衝測(cè)試輸(shū)出，可用(yòng)於(yú)校(xiào)驗(yàn)電(diàn)表精度。

3.2安(ān)全控(kòng)製功能

係統具有(yǒu)定時自動斷送電(diàn)功(gōng)能(néng)，每天可(kě)設多個時段，時段數不(bù)限。可進(jìn)行過載控製，負(fù)載(zǎi)連續(xù)超(chāo)過*大設定(dìng)功率(shuài)一段(duàn)時間(jiān)，則(zé)切斷供電(diàn)回(huí)路(lù)，3-50分鐘(zhōng)後(hòu)自動恢復(fù)。進行惡性負載識(shí)別，自動識別用戶(hù)負載(zǎi)類型(xíng)，有選(xuǎn)擇(zé)的杜絕一切禁(jīn)用負載，如電(diàn)爐(lú)子，熱得快，電熱杯(bēi)，*小(xiǎo)識別(bié)惡性負(fù)載(zǎi)功(gōng)率(shuài)小(xiǎo)於(yú)30W。也(yě)可進行多路控製(zhì)，可以(yǐ)將照明，插座和電(diàn)風(fēng)扇分(fēn)開控(kòng)製(zhì)。或選擇(zé)晚上采(cǎi)用(yòng)降(jiàng)功率供電(diàn)，隻(zhī)滿足(zú)手(shǒu)機(jī)等充(chōng)電(diàn)等功能(néng)。
3.3分類(lèi)管(guǎn)理(lǐ)功能

係統可以把(bǎ)用戶進(jìn)行分類(lèi)管理(lǐ)（如專(zhuān)科(kē)，本(běn)科，研究生(shēng)等），進行充(chōng)值，確定負載是否(fǒu)識別，是否控製等(děng)個性(xìng)化(huà)設置。可(kě)設定報(bào)警和透(tòu)支(zhī)方(fāng)式，報警，透支(zhī)電(diàn)量(liáng)。電(diàn)量(liáng)用(yòng)至可(kě)設定的(dí)報警量時(shí)報警(jǐng)，提(tí)示(shì)需輸入(rù)新的電量；斷電報警(jǐng)時插入用電卡可(kě)暫(zàn)時(shí)使用，並閃爍顯示(shì)剩餘(yú)電量(liáng)。對記(jì)錄的信(xìn)息(xī)進行(háng)對(duì)比分析(xī)，管(guǎn)理(lǐ)係統可以(yǐ)列出(chū)懷疑(yí)有違章(zhāng)用(yòng)電(diàn)行為的用戶(hù)，以(yǐ)便(biàn)重點(diǎn)檢查，減少防，查(chá)電(diàn)行為的(dí)工(gōng)作量(liáng)。

3.4預付功(gōng)能(néng)

此(cǐ)係統具有(yǒu)預(yù)付(fù)功(gōng)能(néng)，可以(yǐ)先(xiān)買電後用(yòng)電，購(gòu)電(diàn)方式可(kě)以(yǐ)采用射頻卡(qiǎ)或(huò)微機通訊方式(shì)。管理部(bù)門(mén)以銷售(shòu)用電(diàn)卡(qiǎ)的方(fāng)式(shì)銷售電量，預收電(diàn)費(fèi)，用(yòng)戶先買後(hòu)用。具有(yǒu)按(àn)時(shí)充(chōng)值(zhí)功能，將免費電量自動(dòng)充值到用(yòng)戶檔案中，並可實現先(xiān)用免(miǎn)費(fèi)電量(liáng)後用購置(zhì)電量。

3.5實時(shí)查(chá)詢(xún)功能

係(xì)統讀卡(qiǎ)器(qì)上(shàng)的(dí)LED輪流顯示每一用戶(hù)信息(xī)：房(fáng)間(jiān)號，剩(shèng)餘電(diàn)量(liáng)，狀(zhuàng)態（停(tíng)電(diàn)/非法用(yòng)電）等信息(xī)。通過(guò)集中(zhōng)數(shù)據查詢器(qì)的(dí)鍵(jiàn)盤可查詢(xún)每一戶(hù)用電信(xìn)息(xī)。IC卡經軟(ruǎn)，硬件多重加密(mì)，應(yīng)能(néng)確保(bǎo)數(shù)據(jù)的安(ān)全(quán)，正(zhèng)確，可(kě)靠(kào)。同(tóng)時(shí)係(xì)統配(pèi)置(zhì)大屏幕(mù)液晶查(chá)詢器，可以(yǐ)實時查詢(xún)用(yòng)戶(hù)用(yòng)電(diàn)量(liáng)。係(xì)統(tǒng)還(huán)有刷(shuā)卡(qiǎ)供電，再刷(shuā)斷(duàn)電(diàn)功能，適用於(yú)一個房間內多(duō)路(lù)供(gōng)電(diàn)（如每(měi)人(rén)一(yī)個(gè)供(gōng)電插(chā)座）分別(bié)計量(liáng)控(kòng)製的(dí)場合。停電(diàn)時(shí)，自動保存(cún)數據，來電(diàn)自動恢復。提(tí)供(gōng)應急(jí)供(gōng)電功能。

4安(ān)全(quán)用電管理雲平(píng)台(tái)

4.1概述

隨(suí)著社(shè)會(huì)經濟的(dí)迅(xùn)速(sù)發展(zhǎn)，建築電(diàn)氣(qì)火災發生的(dí)頻率(shuài)也呈(chéng)上(shàng)升勢(shì)頭(tóu)，給國家財產和人(rén)民(mín)的(dí)生(shēng)命(mìng)安全造成的損(sǔn)失與(yǔ)日俱增(zēng)，據(jù)統計，電氣(qì)隱患是(shì)引(yǐn)發建(jiàn)築火災的首(shǒu)要因素(sù)。

安科瑞電氣推(tuī)出的安全用(yòng)電(diàn)管理雲平(píng)台(tái)采(cǎi)用(yòng)剩餘(yú)電(diàn)流互(hù)感器，溫度(dù)傳(chuán)感(gǎn)器，電氣火(huǒ)災(zāi)探測器(qì)，對(duì)引(yǐn)發電(diàn)氣(qì)火災的(dí)主(zhǔ)要因素(sù)（導綫溫(wēn)度，電流和剩餘電流(liú)）進(jìn)行(háng)不間(jiān)斷的數據跟蹤(zōng)與統(tǒng)計分析(xī)，並將發現(xiàn)的各種(zhǒng)隱(yǐn)患(huàn)信(xìn)息及(jí)時推送給(gěi)企業(yè)管(guǎn)理人員(yuán)，指導(dǎo)企業(yè)實(shí)現(xiàn)第(dì)一時間的排查(chá)和治(zhì)理，達到(dào)消除(chú)潛(qián)在電氣火災(zāi)安全隱患，實現“防患於(yú)未(wèi)然(rán)"的目的(dí)。

用戶可(kě)以利用PC網頁，手機(jī)APP，微信(xìn)小(xiǎo)程(chéng)序(xù)，微(wēi)信公眾(zhòng)號等多(duō)種方式實現(xiàn)對平(píng)台(tái)的(dí)訪(fǎng)問(wèn)，查(chá)詢包括(kuò)係統信息，實(shí)時(shí)數據，報警記錄(lù)等在內的各種(zhǒng)信息，使用方(fāng)便。利(lì)用該係統(tǒng)為用(yòng)戶提供的(dí)低(dī)成(chéng)本(běn)專業(yè)服務(wù)，能有(yǒu)效提升企業的(dí)消防(fáng)安(ān)全(quán)管理和電(diàn)氣(qì)設(shè)備安全水平，有(yǒu)效(xiào)防範(fàn)重大惡(è)性火(huǒ)災財產(chǎn)損失，尤其(qí)是(shì)重大(dà)惡性人員(yuán)傷(shāng)亡(wáng)責(zé)任事故(gù)的發(fā)生。

4.2應用(yòng)場所

本(běn)平(píng)台適用於(yú)智能樓宇，高(gāo)層公寓，賓(bīn)館，飯店，商廈，工礦企業，國家重點消(xiāo)防單位以及石油化工(gōng)，文(wén)教衛生，金(jīn)融(róng)，電(diàn)信等領(lǐng)域(yù)，也(yě)適用(yòng)於(yú)市場，門(mén)店等(děng)小(xiǎo)微場所(suǒ)，對(duì)分(fēn)散在(zài)建築(zhù)內的(dí)探(tàn)測器進(jìn)行(háng)遙測，遙(yáo)調，遙(yáo)控，遙信，方(fāng)便實現監控(kòng)與(yǔ)管理(lǐ)。

4.3係(xì)統架(jià)構

本(běn)平台(tái)的(dí)整體結構如(rú)圖所(suǒ)示：

4.4係統功(gōng)能(néng)

5產品選(xuǎn)型

6典(diǎn)型配置(zhì)方(fāng)案

6.1ARCM300係(xì)列儀表(biǎo)直(zhí)連(lián)平台(tái)

（1）配置方(fāng)案

說(shuō)明：ARCM300-Z-4G和(hé)ARCM300-ZD-4G直接上(shàng)傳(chuán)到平(píng)台(tái)。

（2）安裝實(shí)例(lì)

6.2ARCM300係列(liè)儀(yí)表接(jiē)入網(wǎng)關(guān)上傳(chuán)到(dào)平台(tái)

（1）配(pèi)置方案(àn)

說明(míng)：arcm係(xì)列儀表(biǎo)通過(guò)485接口(kǒu)連接(jiē)網關(guān)，由網關上(shàng)傳到平(píng)台，一個網關下(xià)麵可以(yǐ)接入(rù)30塊儀表

（2）安裝實(shí)例

6.3故(gù)障電弧(hú)探測器(qì)和滅(miè)弧(hú)式保(bǎo)護(hù)器接(jiē)入平(píng)台

（1）配(pèi)置方(fāng)案

說明(míng)：故障(zhàng)電(diàn)弧探(tàn)測(cè)器(qì)和滅弧式保(bǎo)護器(qì)通過485接口(kǒu)連(lián)接網關，由(yóu)網關(guān)上(shàng)傳到平(píng)台(tái)，一個網(wǎng)關(guān)下麵(miàn)可(kě)以接入(rù)30塊(kuài)設(shè)備。

（2）安(ān)裝實例

7典型業績

（1）中(zhōng)鐵某(mǒu)局安(ān)全用(yòng)電管理雲平(píng)台(tái)

（2）雲南玉(yù)溪(xī)某電力安(ān)全(quán)用電管(guǎn)理(lǐ)雲平台(tái)

（3）某地強(qiáng)製戒毒(dú)所(suǒ)智慧(huì)用電(diàn)氣火災監控(kòng)係統(tǒng)

（4）響水某畜牧改(gǎi)造(zào)安(ān)全用電(diàn)管理係統

（5）天(tiān)津某(mǒu)電(diàn)子(zǐ)有限(xiàn)公司(sī)安(ān)全用電管理(lǐ)雲平台(tái)

（6）某(mǒu)冰(bīng)川(chuān)遺跡陳(chén)列館安全(quán)用(yòng)電管理雲(yún)平(píng)台

（7）承(chéng)德某(mǒu)網(wǎng)絡科(kē)技有(yǒu)限公司(sī)安(ān)全(quán)用電(diàn)管(guǎn)理(lǐ)雲平(píng)台

（8）復旦大(dà)學某校區安(ān)全(quán)用電(diàn)

（9）廣東(dōng)某能源(yuán)科技有限(xiàn)公司(sī)安全(quán)用(yòng)電(diàn)管理雲平(píng)台(tái)

（10）湖南(nán)某智慧(huì)消防(fáng)科技有(yǒu)限公(gōng)司(sī)安全用(yòng)電管(guǎn)理(lǐ)雲平台

8結束語

針對當前高校(xiào)學塵公寓(yù)的用電(diàn)特(tè)點(diǎn)及(jí)其亟待解決的安(ān)全(quán)問(wèn)題(tí)，需(xū)要對一些惡性負(fù)載進行限製(zhì)，以保障(zhàng)用電安(ān)全，同時(shí)為(wéi)了便於(yú)公(gōng)寓(yù)的用電(diàn)管(guǎn)理，我們(mén)引進(jìn)了學生(shēng)公寓用(yòng)電(diàn)安全(quán)管理(lǐ)係統(tǒng)。目(mù)前(qián)已(yǐ)經(jīng)在(zài)學(xué)校大(dà)規模(mó)使用(yòng)，經(jīng)一年(nián)多的應(yīng)用，不(bù)僅(jǐn)達到了(liǎo)安全(quán)用(yòng)電的目的(dí)，還降低了電工(gōng)和後期管理人(rén)員(yuán)的(dí)成(chéng)本(běn)。

參(cān)考文(wén)獻

[1]林(lín)輝，王(wáng)輝等.電力(lì)電子(zǐ)技術[M].武(wǔ)漢(hàn)：武(wǔ)漢理工大(dà)學出(chū)版(bǎn)社(shè),2003年(nián)：160-163

[2]李和平，黎(lí)福海，基於MFRC500的(dí)Mifare射(shè)頻卡讀寫器科(kē)技(jì)[J]電測與儀(yí)表(biǎo)，2007,44（501）：61-64.

[3]王世(shì)一.數(shù)字信號(hào)處(chǔ)理[M].北京：北京理工(gōng)大(dà)學出版(bǎn)社，2001年：125-134.

[4]湯新，龍雷，集(jí)體(tǐ)公寓的(dí)電能監控係(xì)統的研(yán)製，[J]艦船電子工(gōng)程，2011年(nián)第(dì)4期

[5]聞(wén)濤(tāo).安(ān)全(quán)用(yòng)電管(guǎn)理係統(tǒng)在學生(shēng)公寓(yù)中的應用

[6]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與(yǔ)應(yīng)用手冊(cè)2022.05版(bǎn).