【节能学院】扬州大学广陵学院学生公寓预付费能源管理系统 的设计与应用

0  背景

  12月18日19时52分，杭州消防接到报警，浙江工业大学屏峰校区东苑5号楼宿舍楼4楼起火，消防员到场将火扑灭，无人员伤亡。现场视频显示火势燃烧猛烈！

  浙江工业大学屏峰校区东苑5号楼宿舍楼4楼发生火灾，8辆消防车45名消防员到场紧急疏散6名被困人员。据了解，燃烧物质为普通家具及生活用品。起火原因在调查中。

  当下智慧校园、平安校园的建设越来越普及，作为智慧校园建设的重要一环，学生宿舍的用电预付费和用电安全管理措施是必不可少的。广陵学院学生宿舍预付费电控系统高校宿舍预付费电控系统集电能计量、收费管理、用电过程管理等功能于一体，具备远程实时抄表计量、控制学生作息、恶性负载识别预警、校园一卡通自助缴费、微信查询、打印用能报表等功能，创建节约校园、安全校园，方便校方进行一体化、信息化管理，并支持和智慧校园系统的数据对接，充分体现“一切管理为学生服务”的思想。

1  项目概况

  广陵学院校区占地800余亩，功能布局合理、中心突出、环境典雅、景观协调、人与自然和谐相处，教学设施完备，实验设备先进，图书资源丰富，校园网络完善。学院整体入驻智能化、园林化、生态化、开放化、人文化的绿色新校园。

2  设计范围

  本项目设计的预付费云平台系统，由安科瑞品牌单相预付费电能表ADM130，通讯管理机Anet-2E8S，数据中心服器，及预付费云平台系统软件等组成。

图（2）系统架构

  广陵学院学生公寓共9幢，共计安装导轨表ADM130型号仪表2939只分布如下：

3  学生公寓预付费能源管理系统特色 

·     

² 采用B/S架构，通过浏览器用户就可以完成配置、查询、控制等所有操作。

² 微信查询功能：学生可以用手机在一卡通微信平台上，进行用电充值、查询用电情况。

² 恶性负载实时监控识别预警控制系统具备恶性负载识别功能，自动识别学院规定禁止使用的各类恶性负载（如热得快、电吹风、电热毯、暖手煲等），并自动自动断电，保护宿舍用电安全。

² 白名单管理该功能用于维护电器白名单信息，系统支持学习功能，自带不低于30类学校常用电器使用特征的数据库。不在特征数据库的电器可以通过现场学习进入数据库，从而区分恶性负载及白名单负载。

² 负荷控制功能：超过预设负荷自动断电，避免过负荷发热引起的火灾隐患；

² 三回路独立控制：可分空调、插座、照明三路独立电源配电，两路电源的供电保护、供电控制、供电时间相互独立；

² 分户计费管理可以进行免费基础电量设置、预购电量、无费关断、用电情况查询、退费管理、支持中途更换操作员、打印报表等。

² 时间控制：可根据学校实际要求，进行生效日期设置、节假日设置、通断设置和备注，并对已经设置的进行筛选查看；

² 自动恢复供电功能：超负荷断电或使用恶性负载自动断电后可自动恢复供电，自动供电时间和次数可设。超过设定次数后系统不能再自动供电，需找管理员查明断电原因后，由供电管理人员手动恢复供电。

² 夜间小电流可以设置宿舍夜间小电流的使用，仅能供手机充电或夜灯使用，剩余电量微信提醒功能。

4  主要设备功能

 单相预付费电能表ADM130

1、预付费管理控制

  支持预付费功能。可设置基础金额，供电表免费试用；可对剩余金额进行四级报警：余额不足报警（一级）、预跳闸报警（二级）、欠费报警（三级）、达到赊欠上限（四级）报警。每级报警都会导致电表背光常亮，预跳闸报警跳闸方式可设置为不跳闸、跳闸后自动合闸以及跳闸后不合闸等，跳闸后学生可通过按键自行合闸，达到赊欠上限后电表跳闸，此时只有缴费后才能继续送电使用。

2、时间管理控制

  支持时间管理控制。L1、L2、L3可分别设置为工作日和节假日模式，每天最多可设置8个时间段，每个时间段可分别设置为合闸状态或夜间模式，合闸时间段内电表保持合闸，夜间时间段内，支路功率若大于夜间允许功率上限便跳闸。

3、负载管理控制

  支持丰富的负载管理控制，具体工作功能如下：

  电流上限限制：限制支路最大电流，支路电流超过15A或小于15A的设定值时，支路跳闸。

  负载总功率限制：限制支路最大用电功率，支路功率超过设定值时，支路跳闸。

  夜间功率限制：需要与时间管理控制共同使用，在夜间模式下，支路电流超过设定值，支路跳闸

4、恶性负载识别

  限制支路接入未定义的恶性负载，当支路接入未经允许的恶性负载（主要表现为较大的功率增量和较大的增量因数）时，支路跳闸。

  恶性负载白名单识别：允许已定义的恶性负载正常用电（如饮水机等）。

  空调模式：空调模式下，电表持续检测空调微弱待机电流，一但存在拔断空调插座的动作，电表便跳闸，且只能通过联系管理人员进行合闸送电。

  允许除空调模式以外的跳闸动作自动合闸。允许次数，跳闸等待时间可设置。

5  系统功能

   扬州大学广陵学院学生公寓预付费能源管理系统是安科瑞公司针对学生公寓研发的ADM130单相电子式预付费电能表搭配安科瑞预付费能源管理系统。

  它是以电能管理软件和集中抄表软件为主，包括计算机，通讯管理机，打印机等设置在内的集成系统。

  主要完成电能表参数设置，学生公寓售电管理及能耗管理工作，操作简便，实行宿舍管理人员远程实时操作实时监控，具有良好的人机界面，能够有效的统计和管理数据，并对数据的安全性做了有效的保密措施。安装方便，安科瑞预付费能源管理系统适用于高校宿舍、商业广场和集团物业等管理部门，是提高安全用电管理水平，解决物业收费难，学生公寓用电安全等问题的理想产品。

集中抄表服务系统

系统默认半小时对所有表进行一次远程集中抄表，时间间隔支持个性化配置（最低可支持1分钟/次的采集频率）。

预付费云系统主界面

预付费云系统可查看到电量能耗的日报表，月报表和年报表。可售电，售水功能。

u 批量操作

  该功能提供电能表批量通断电、设置下发、状态筛选、下发和查询操作。可对指定的某户或多户同时进行“电价设置”、“恶性负载”、“预付费模式”、“强制控制”、“定时通断”、“基础电量下发”、“初始化”、“清零”、“短信设置”、“空调复位”等操作。

u 负载控制

  系统具备恶性负载识别功能，自动识别学院规定禁止使用的各类违章电器（如热得快、电吹风、电热毯、暖手煲等）功能，并及时自动断电。

u 基础电量

  可根据管理要求，对各宿舍，不同区域独立设置基础电量，提供给学生一定的免费电量。

u 负控复位

  超负荷断电或使用禁用发热电器自动断电后可自动恢复供电，自动供电时间可设。管理者可设定自动供电的次数，超过设定次数后系统不能再自动供电，需找管理者查明断电原因后，由供电管理人员恢复供电。

u 时间控制

  可根据学校实际要求，进行生效日期设置、节假日设置、通断设置和备注，并对已经设置的进行筛选查看。

u 白名单管理

  该功能用于维护电器白名单的信息，系统支持学习功能，自带不低于30类学校常用电器使用特征的数据库。不在特征数据库的电器可以通过现场学习进入数据库，从而区分恶性负载及白名单负载。

u 报表管理

  系统还提供了多个报表以供查询，分别是日/月/年财务销售统计报表、失联表/通讯管理机查询报表、能耗查询报表、实时报警/历史报警查询报表。

（电能报表）

（电参量报表）

（销售报表）

u 预付费历史抄表记录

  如图，可查询单表历史抄表记录，用于对历史抄表记录进行追溯。

6   结束语

  高校宿舍作为一个特殊应用场合，在传统的电能管理需求的基础上有着与其他应用场合所不同的要求，除基本的用电管理商品化外，更加强调用电安全和按需控制：照明、插座、空调回路独立计量控制互不干扰；禁止使用热水器、电吹风等违规电器；照明、插座回路按照工作日节假日区分定时断送电等。

  安科瑞高校宿舍预付费能源管理系统针对高校宿舍这一特殊应用场合订制研发，为学校用电安全实现用电分路计量分路控制、电能监控、时间管理、负载管理、预付费管理等在高校宿舍中存在的特殊需求，为学校安全提供24h护航。

参照标准：

ISO/IEC11801 《国际综合布线标准》

GB/50198 《监控系统工程技术规范》

GB50054-2011       《低压配电设计规范》

IEC 61587              《电子设备机械结构系列》

DL/T448-2000         《电能计量装置技术管理规程》

DL/T 698.1-2009     《第1部分：总则》

DL/T 698.2-2010    《第2部分：主站技术规范》

DL/T 698.31-2010  《第3.1部分：电能信息采集终端技术规范-通用要求》

DL/T/814-2002       《配电自动化系统功能规范》

DL/T5137-2001      《电测量及电能计量装置设计技术规程》

GB2887               《计算站场地技术条件》

GB/T18460.3        《IC卡预付费售电系统 第3部分： 预付费电度表》