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15002170619
黃琴
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：為了改善高校學(xué)生宿舍安全用電、方便輔導(dǎo)員監(jiān)測和管理學(xué)生作息時間，維護校園安全，設(shè)計出了基于高校學(xué)生宿舍的水電表管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用基于ＦｒｅｅｓｃａｌｅｉＭＸ６芯片下的嵌入式物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)，通過對水電表數(shù)據(jù)的采集處理傳輸?shù)椒?wù)器端，服務(wù)器采用Ｃ＃語言下的ｗｅｂ開發(fā)，*后通過移動端ａｐｐ獲取采集的數(shù)據(jù)以及顯示。結(jié)果表明：所設(shè)計的系統(tǒng)給學(xué)生帶來全面方便快捷的服務(wù)體檢，滿足學(xué)校監(jiān)管需求，隨時了解學(xué)生動態(tài)并控制用電風險，同時提高了物業(yè)及高校教學(xué)管理的質(zhì)量和效率。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；用電安全；實時監(jiān)測；數(shù)據(jù)采集
0引言
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展及學(xué)生公寓的普及，學(xué)生宿舍的用電情況發(fā)生了巨大變化。科學(xué)、合理地管理學(xué)生宿舍的用電情況，成為學(xué)校后勤管理部門面臨的一個十分重要的問題。同時，與學(xué)生生活密切相關(guān)的水電費用對于學(xué)生來說也一直是個空白。而用電管理對學(xué)生可靠、安全、節(jié)約用電有十分重要的意義。
為了使學(xué)生能夠?qū)崟r查看自己所在宿舍每時段水電表使用情況，形成節(jié)約環(huán)保意識，也為了學(xué)校能夠更加方便快捷地監(jiān)測和管理學(xué)生作息時間，維護校園安全，順應(yīng)信息技術(shù)與教學(xué)管理深度融合的發(fā)展趨勢。設(shè)計出一款智能化水電表管理系統(tǒng)，采用信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的方式，可有效地對學(xué)生進行管理。滿足了學(xué)校管理部門及學(xué)生對學(xué)生宿舍的用電管理需求，同時具備監(jiān)測學(xué)生用電狀態(tài)、遠程付費、遠程管理用電安全等功能。它是一套軟硬件結(jié)合，包含下位機數(shù)據(jù)的采集、服務(wù)器端系統(tǒng)軟件開發(fā)、移動端客戶應(yīng)用開發(fā)等功能的系統(tǒng)。
1系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
1.1系統(tǒng)架構(gòu)圖
本系統(tǒng)自下而上分成3個層次，*底層是具有采集數(shù)據(jù)功能的水表與電表、數(shù)據(jù)采集終端；通過校園內(nèi)局域網(wǎng)把采集到數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器層，服務(wù)器對數(shù)據(jù)進行匯總分類；*上層是用戶層端，通過Ｉnｔｅｒｎｅｔ把數(shù)據(jù)傳輸給每一位用戶，可以是ＰＣ端或移動端。
1.2系統(tǒng)構(gòu)成
本系統(tǒng)有3部分構(gòu)成：數(shù)據(jù)計量采集層，通過嵌入式ＡRM采集終端的ＲS485總線采取輪詢的方式實時或按時間間隔采集水電表計數(shù)據(jù)。服務(wù)器層：數(shù)據(jù)服務(wù)器。存儲各數(shù)據(jù)終端送過來的數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計結(jié)算功能。客戶層：包含ＰＣ端ｗeｂ登錄及移動端ａｐｐ。可進行分類分項查詢、以圖形、報表等方式顯示數(shù)據(jù)，同時具有管理控制功能。
（1）數(shù)據(jù)計量采集層。包含直讀式水表、單相預(yù)付費電表、數(shù)據(jù)采集終端，數(shù)據(jù)終端通過４８５ＭＯＤＢＵＳ協(xié)議采取輪詢的方式實時或按時間間隔采集表計數(shù)據(jù)。
（2）服務(wù)器層。服務(wù)器層由遠程抄表系統(tǒng)及數(shù)據(jù)服務(wù)器構(gòu)成。主要實現(xiàn)存儲各數(shù)據(jù)終端送過來的數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計結(jié)算功能。圖形化的界面呈現(xiàn)各宿舍水電表使用情況，提供靈活、易用、高性能的可視化分析能力，讓數(shù)據(jù)說話！
（3）客戶層?？蛻魧又饕窍到y(tǒng)的移動端，客戶層分為輔導(dǎo)員及學(xué)生ａｐｐ端?？筛鶕?jù)需求按時段、按宿舍號、按管理宿舍進行分類分項查詢、以圖形、報表等方式顯示，各大功能實現(xiàn)客戶的需求。
2系統(tǒng)功能設(shè)計與實現(xiàn)
2.1數(shù)據(jù)計量采集層的實現(xiàn)
數(shù)據(jù)計量采集層使用嵌入式ＡＲＭ平臺通過ＲＳ４８５、ＭＯＤＢＵＳ協(xié)議連接直讀式水表與單相電子式預(yù)付費電表從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集與分析。
數(shù)據(jù)采集端采用飛思卡爾的ＡＲＭ芯片ｉＭＸ６，運行嵌入式Ｌｉｎｕｘ系統(tǒng)，使用Ｃ語言編寫的應(yīng)用程序通過ＲＳ４８５連接線ＭＯＤＢＵＳ協(xié)議采取輪詢的方式實時或按時間間隔采集表計數(shù)據(jù)，一個采集終端可連接多個水電計量表。并通過ｕｄｐ網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)送到管理層服務(wù)器端。
（1）Freescalei.MX6Quad嵌入式Linux開發(fā)平臺的搭建。采集終端是基于ｉ．ＭＸ６的ＡＲＭ芯片，應(yīng)用程序的開發(fā)針對交叉編譯器的選擇，本文選擇跟內(nèi)核編譯一樣的編譯器，這樣做的目的是為了減少編譯后程序運行出現(xiàn)問題。首先在宿主機安裝交叉編譯器，并添加環(huán)境變量到Ｐｒｏｆｉｌｅ，這樣做的目的是方便應(yīng)用程序無論放在哪個目錄都可以進行編譯。
（2）采集程序的編寫。采集終端是基于ＡＲＭ芯片的嵌入式Ｌｉｎｕｘ設(shè)備，在開發(fā)平臺搭建好后，我們就可以在宿主機使用交叉編譯器對編寫的程序進行交叉編譯，編譯好的程序可以直接在采集終端運行。由于程序的主要功能是對ＲＳ４８５總線上的水電表計量設(shè)備進行數(shù)據(jù)的采集。所以程序的編寫，本文主要采取以下方式或流程完成。首先創(chuàng)建兩個ＲＳ４８５接口，并進行初始化，分別對應(yīng)水表和電表，其次通過創(chuàng)建水處理線程和電處理線程。水處理線程輪詢所有水表，得到水表數(shù)據(jù)更新存儲到數(shù)據(jù)庫并上傳到服務(wù)器端；電處理線程輪詢所有掛載在４８５總線的電表，并獲取到當前電量和剩余電量，更新數(shù)據(jù)庫存儲并發(fā)送到服務(wù)器端存儲。
（3）采集程序的運行。編譯完成可以通過ｔｅｌｎｅｔ或者ｓｓｈ登錄到采集終端，并通過ｆｔｐ把相關(guān)可執(zhí)行程序傳輸?shù)讲杉K端，再運行相應(yīng)程序。
2.2服務(wù)器層的設(shè)計與實現(xiàn)
服務(wù)器層主要是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲，具有數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計結(jié)算功能。本系統(tǒng)是基于ｘ８６平臺的Ｗｅｂ開發(fā)，采用Ｃ＃語言，基于Ｂ／Ｓ結(jié)構(gòu)（Ｂｒｏｗｓｅｒ／Ｓｅｒｖｅｒ，瀏覽器／服務(wù)器模式），ＩＩＳ搭建ＷＥＢ服務(wù)器，創(chuàng)建ＳＱＬｓｅｒｖｅｒ數(shù)據(jù)庫。用戶在任何一臺可以上網(wǎng)的電腦或移動端設(shè)備打開瀏覽器，并在瀏覽器中輸入ＩＰ地址就可以登錄本系統(tǒng)搭建的服務(wù)器界面。
功能模塊分解如下：（1）登錄界面的設(shè)計與實現(xiàn)。“登錄"界面用于系統(tǒng)管理員的登錄，需輸入登錄賬號、登錄密碼。用戶角色可選系統(tǒng)管理員和普通管理員。添加登錄驗證主要用于防止外人進入修改數(shù)據(jù)。（2）實時水電信息界面的設(shè)計與實現(xiàn)。用戶登錄系統(tǒng)后，住戶管理欄下有實時水電信息欄，進入后可根據(jù)關(guān)鍵字查詢信息，并可以修改或添加。有如下信息：房號、戶主姓名、電話、當前電表數(shù)、剩余電表數(shù)和當前水表數(shù)等。（3）用水用電一覽表?！坝盟秒娨挥[表"用于對各個宿舍的水電信息、水電費進行統(tǒng)計并以圖表形式顯示。（4）水價類別設(shè)置與電價類別設(shè)置界面的設(shè)計與實現(xiàn)?！八畠r類別設(shè)置"與“電價類別設(shè)置"界面用于對水價與電價類別的設(shè)置與修改。（5）區(qū)域設(shè)置界面的設(shè)計與實現(xiàn)?！皡^(qū)域設(shè)置"界面用于對各個區(qū)域進行瀏覽，并可以查詢與修改。（6）月抄表及查詢界面的設(shè)計與實現(xiàn)?！霸鲁砑安樵?界面用于對各個宿舍的水電用量、應(yīng)交水電費和抄表月份進行瀏覽，同時可根據(jù)關(guān)鍵字進行搜索查詢。（7）統(tǒng)計抄表情況界面的設(shè)計與實現(xiàn)?！敖y(tǒng)計抄表情況"界面可對各個月份的抄表次數(shù)和收費合計進行瀏覽。
2.3客戶層的設(shè)計與實現(xiàn)
客戶層主要是系統(tǒng)的移動端，客戶層分為輔導(dǎo)員及學(xué)生ａｐｐ端，如圖４所示。
可根據(jù)需求按時段、按宿舍號、按管理宿舍進行分類分項查詢、以圖形、報表等方式顯示，各大功能實現(xiàn)客戶的需求。采用ＪＡＶＡ語言開發(fā)，ＳＱＬｉｔｅ數(shù)據(jù)庫。在Ａｎｄｒｏｉｄ系統(tǒng)的ａｐｐ客戶端，在用戶注冊賬號時要設(shè)定個體的身份信息，系統(tǒng)將通過注冊的賬號識別學(xué)生、輔導(dǎo)員、管理員身份，自動適配功能模塊。
2.3.1輔導(dǎo)員端ＡＰＰ的設(shè)計與實現(xiàn)
輔導(dǎo)員端ＡＰＰ實現(xiàn)的功能將通過首頁、水電、我的３個主頁切換展示，輔導(dǎo)員端的３個主頁通過底部導(dǎo)航＋ＶｉｅｗＰａｇｅｒ＋Ｆｒａｇｍｅｎｔ的組合來進行實現(xiàn)。
（1）首頁界面的設(shè)計。廣告輪播：輪番展示校園風景。報警信息：提供跳轉(zhuǎn)入口去查看該宿舍在限定水電用量超額時的告警信息，提供給輔導(dǎo)員遠程通斷控制，點擊后可以遠程控制該宿舍開關(guān)。閑時用量：提供跳轉(zhuǎn)入口去查看設(shè)定的閑時時段該宿舍電的使用情況。電用量：通過網(wǎng)絡(luò)輸入流從服務(wù)器獲取該宿舍當天的用電量，并且顯示出來。水用量：通過網(wǎng)絡(luò)輸入流從服務(wù)器獲取該宿舍當天的用水量，并且顯示出來。
（2）水電界面的設(shè)計。水電界面的設(shè)計主要是方便輔導(dǎo)員實時查看管理宿舍水電用量信息。點擊宿舍編號，可以顯示選擇宿舍的水電量。水電主頁中將其所屬宿舍當前的水電使用情況分別通過柱型圖的方式直觀展示出來。
（3）個人中心主要有如下幾個功能：（ａ）我的宿舍。展示輔導(dǎo)員本人所管理宿舍號，同時提供宿舍添加和刪除功能。（ｂ）閑時設(shè)置。提供跳轉(zhuǎn)入口進入設(shè)置預(yù)期水電用量低的時間段的頁面，比如設(shè)置晚上１２點至早６點預(yù)期用量低時間段，或根據(jù)課表設(shè)置閑時時段。（ｃ）預(yù)警設(shè)置。預(yù)警管理功能目的是監(jiān)控所管理宿舍的水電使用量是否超出預(yù)期設(shè)定值，一旦水電使用量達到超額限定時系統(tǒng)將記錄下超額發(fā)生的時間點，功率大小及持續(xù)時間。按照管理需求，預(yù)警可以設(shè)定多個，一般情況設(shè)置兩種類型的預(yù)警情況，一個是閑時時段水電用量預(yù)警，能及時發(fā)現(xiàn)宿舍設(shè)備或其他異常情況出現(xiàn)，另外一種是間隔單位時間內(nèi)用電量預(yù)警，目的是識別或記錄下大功率電器的使用情況。
2.3.2學(xué)生端ＡＰＰ的設(shè)計與實現(xiàn)
學(xué)生端ＡＰＰ同樣采用３個功能將通過首頁、水電、我的３個主頁切換展示，學(xué)生端的３個主頁同樣通過底部導(dǎo)航＋ＶｉｅｗＰａｇｅｒ＋Ｆｒａｇｍｅｎｔ的組合來進行實現(xiàn)。
其中首頁主要記錄學(xué)生所在宿舍當前月份水電用量信息，水電頁面通過柱型圖的方式直觀展示水電使用情況，查看方式可以設(shè)置按月，周，日進行查看。
當選擇按月展示時：通過網(wǎng)絡(luò)輸入流從服務(wù)器取出該宿舍當月每天的用電用水量，并且通過柱形圖來進行展示，即界面將呈現(xiàn)３０個單位柱圖展示１個月內(nèi)３０天水電用量變化情況。
當選擇按周展示時：通過網(wǎng)絡(luò)輸入流從服務(wù)器取出該宿舍當周每天的用電用水量，并且通過柱形圖來進行展示，即界面將呈現(xiàn)７個單位柱圖展示１周內(nèi)７天水電用量變化情況。
當選擇按日展示時：通過網(wǎng)絡(luò)輸入流從服務(wù)器取出該宿舍每天每小時的用電用水量，并且通過柱形圖來進行展示，即界面將呈現(xiàn)２４個單位柱圖展示一天內(nèi)２４小時水電用量變化情況。
我的主頁主要有充值繳費和余量提醒兩個功能，學(xué)生可以通過充值繳費功能進行遠程充值，設(shè)置余量提醒功能和設(shè)置提醒值。
3 AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平臺
3.1平臺概述
AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理解決方案針對校園能源統(tǒng)計、后勤計費管理、校園運維管理等提供高校的信息化管理平臺。從“源、網(wǎng)、荷、儲、充"多個角度解析高校當下及未來的用能問題及用能需求，在統(tǒng)一的需求下“實現(xiàn)能源互補、信息互通"等管理模式。助力學(xué)校管理智能化、數(shù)字化、綜合化，實現(xiàn)節(jié)能校園、綠色校園、低碳校園。
3.2平臺組成
AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平臺采用開放的分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要由設(shè)備層、傳輸層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層組成。平臺融合電力監(jiān)控、電能統(tǒng)計、電氣安全、電能質(zhì)量分析及治理、智能照明控制、預(yù)付費等功能，用戶通過瀏覽器、手機APP獲取數(shù)據(jù)，通過一個平臺即可全局、整體的對企業(yè)用電進行進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一運維，同時滿足企業(yè)用電可靠、安全、節(jié)約、高效、有序的要求。
3.3平臺架構(gòu)
圖1安科瑞高校綜合能效管理方案架構(gòu)拓撲
4.1校園電力監(jiān)控與運維
集成設(shè)備所有數(shù)據(jù)，綜合分析、協(xié)同控制、優(yōu)化運行，集中調(diào)控，集中監(jiān)控，數(shù)字化巡檢，移動運維，班組重新優(yōu)化整合，減少人力配置。
4.2后勤計費管理
采用先進的網(wǎng)絡(luò)抄表付費管理技術(shù)，實現(xiàn)電、水、氣等能源綜合計費，實現(xiàn)遠程抄表、費率設(shè)置、賬單統(tǒng)計匯總等，支持微信、支付寶、一卡通等充值支付方式，可設(shè)置補貼方案。通過能源付費管理方式，培養(yǎng)用能群體和部門的節(jié)能意識。
4.2.1宿舍用電管理
針對學(xué)生宿舍用電進行管理控制：可批量下發(fā)基礎(chǔ)用電額度和定時通斷功能；
可進行惡性負載識別，檢測違規(guī)電氣，并可獲取違規(guī)用電跳閘記錄；
4.2.2商鋪水電收費
針對校園超市、商鋪、食堂及其他針對個體的水電用能進行預(yù)付費管理
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(jié)構(gòu)中是必*。充電樁應(yīng)用管理同樣是校園生活服務(wù)中必*一部分。
4.2.4智能照明管理
通過對高校路燈的全局監(jiān)測，提供對路燈靈活智能的管理，實現(xiàn)校園內(nèi)任一線路，任一個路燈的定時開關(guān)、強制開關(guān)、亮度調(diào)節(jié)，以及定時控制方案靈活設(shè)置，確保路燈照明的智能控制和高效節(jié)能。
4.3能源管理系統(tǒng)
針對校園水、電、氣等各類接入能源進行統(tǒng)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。
按校園建筑的分類進行采集和統(tǒng)計的各類建筑耗電數(shù)據(jù)。如辦公類建筑耗電、教學(xué)類建筑耗電、學(xué)生宿舍耗電等，對數(shù)據(jù)分門別類的分析，提供領(lǐng)導(dǎo)決策，提高管理效能。
構(gòu)建符合校園節(jié)能監(jiān)管內(nèi)容及要求的數(shù)據(jù)庫，能自動完成能耗數(shù)據(jù)的采集工作，自動生成各種形式的報表、圖表以及系統(tǒng)性的能耗審計報告，能夠監(jiān)測能耗設(shè)備的運行狀態(tài)，設(shè)置控制策略，達到節(jié)能目的。
4.4智慧消防系統(tǒng)
智慧消防云平臺基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)，將分散的火災(zāi)自動報警設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設(shè)備連接形成網(wǎng)絡(luò)，并對這些設(shè)備的狀態(tài)進行智能化感知、識別、定位，實時動態(tài)采集消防信息，通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實多元責任監(jiān)管等目標。實現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實現(xiàn)智慧消防“自動化"、“智能化"、“系統(tǒng)化"需求。從火災(zāi)預(yù)防，到火情報警，再到控制聯(lián)動，在統(tǒng)一的系統(tǒng)大平臺內(nèi)運行，用戶、安保人員、監(jiān)管單位都能夠通過平臺直觀地看到每一棟建筑物中各類消防設(shè)備和傳感器的運行狀況，并能夠在出現(xiàn)細節(jié)隱患、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內(nèi)，相關(guān)報警和事件信息通過手機短信、語音電話、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(jiān)控與運維平臺
應(yīng)用場合 | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 |
變電所運維云平臺 |
| AcrelCloud-1000 | AcrelCloud-1000變電所運維云平臺基于互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)、移動通訊等技術(shù)開發(fā)的云端管理平臺，滿足用戶或運維公司監(jiān)測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現(xiàn)場設(shè)備或環(huán)境視頻場景等需求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)一個中心，集中存儲、統(tǒng)一管理，方便使用，支持具有權(quán)限的用戶通過電腦、手機、PAD等各類終端鏈接訪問、接收報警，并完成有關(guān)設(shè)備日常和定期巡檢和派單等管理工作。 |
智能網(wǎng)關(guān) |
| Anet系列 | 8個RS485串口2kV隔離，2個以太網(wǎng)接口，支持ModbusRtu、IEC-60870-5-101/103/104、CJ/T188、DL/T645等通訊協(xié)議設(shè)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(shù)據(jù)服務(wù)要求，支持斷點續(xù)傳，裝置電源:220VAC/DC。 |
| ANet-2E4SM | 4路RS485串口，光耦隔離，2路以太網(wǎng)接口，支持ModbusRtu、ModbusTC、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,*多可擴展16路。 | |
10KV進/饋線 |
| AM6-L | 相間電流速斷保護，相間電流速斷保護（可帶低壓閉鎖），相間過電流保護（可帶低壓閉鎖），兩段式零序過流保護，反時限相間過流保護（可帶低壓閉鎖），零序反時限過流保護，過負荷保護，控制回路異常告警。 |
10/0.4KV變壓器 | AML-S | 分合閘位置、手車工作/試驗位置、接地刀閘位置、硬接點信號(保護跳閘、裝置告警、控制回路斷線、裝置異常、未儲能、事故總等)、報文(過流、過負荷、超溫報警、過溫報警、裝置告警、PT斷線、CT斷線、對時異常等)、遙控開關(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 |
| ASD500 | 一次回路動態(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(yīng)、柜內(nèi)照明控制、RS485接口、高壓柜內(nèi)電氣接點無線測溫。 |
35kV/10kV/ 6kV傳感器 |
| 合金片固定，CT感應(yīng)取電，啟動電流大于5A，測溫范圍-50-125℃，測量精度±1℃；無線傳輸距離空曠150米； | |
35kV/10kV/6kV 間隔電參量測量 |
| APM810 | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；實時及需量；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出線柜接頭測溫 |
| ARTM-Pn | 可至多配套60個ATE400測溫傳感器，無線溫度傳感器ATE400適用于手車式動觸頭，電纜與母排搭接處，隔離刀閘搭接處等電氣搭接點的溫度測量，采用捆綁式安裝?？墒褂肁TC-400無線測溫接收器接收數(shù)據(jù)。該終端可單獨安裝在高壓柜、低壓抽屜柜內(nèi)。 |
中低壓回路 |
| WHD72-11 | WHD溫濕度控制器產(chǎn)品主要用于中高壓開關(guān)柜、端子箱、環(huán)網(wǎng)柜、箱變等設(shè)備內(nèi)部溫度和濕度調(diào)節(jié)控制。工作電源：AC/DC85～265V工作溫度：-40.0℃～99.9℃工作濕度：0RH～99RH |
| 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 | |
| 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(tǒng)計，總正反向無功電能統(tǒng)計；紅外通訊；電流規(guī)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，無功電能精度2級 |
5.2后勤計費管理
5.2.1宿舍/商業(yè)預(yù)付費平臺
應(yīng)用場景 | 型號 | 圖 片 | 保護功能 |
預(yù)付費云平臺 | AcrelCloud-3200 |
| 系統(tǒng)為B/S架構(gòu)，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(yù)付費電表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用戶計量箱ADF300L系列，實現(xiàn)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(yù)付費系統(tǒng)，達到先交費后用水的目的，剩余水量用完自動關(guān)閥。 |
智能數(shù)據(jù)采集 | Anet系列 |
| 8個RS485串口2kV隔離，2個以太網(wǎng)接口，支持ModbusRTU、IEC-60870-5-101/103/104、CJ/T188、DL/T645等通訊協(xié)議設(shè)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(shù)據(jù)服務(wù)要求，支持斷點續(xù)傳，裝置電源:220VAC/DC。 |
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,*多可擴展16路。 | |
ABox5000 |
| 多路RS485接口，能對多種終端設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集 支持網(wǎng)口通過ModbusTcp協(xié)議采集其它系統(tǒng)或設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)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續(xù)傳功能，實時檢測，防止數(shù)據(jù)丟失 | |
計量及預(yù)付費儀表 | DDSY1352-Z |
| ·全電參量測量：U、1、P、Q、S、PF ·預(yù)付費功能：可設(shè)置欠費蔬閘功能，除欠用電功能 ·惡性負數(shù)識別，作息時間 ·RS-485通訊接口，MODBUS或DL／T645規(guī)約 ·具有CPA證書 |
DTSY1352-Z |
| .全電參量測量：U、1、P、Q、S、PF ·不平衡度、2-31次請波測量 .數(shù)據(jù)凍結(jié)功能 ·高精度0.5S級電能計量 ·預(yù)付費功能 ·惡性負載識別，作息時間管理 ·RS-485通訊接口，MODBUS或DL／T645規(guī)約 ·具有CPA證書、發(fā)明證書 | |
ADW300 |
| 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(guī)格外置開口式互感器，方便改造項目接線 支持多路DUDO、溫度、漏電監(jiān)測 ·具有電能質(zhì)量分析和需量統(tǒng)計功能 ·具有CPA證書 | |
DDSY1352-xDM |
| 一進多出，可實現(xiàn)宿舍照明，插座、空調(diào)，衛(wèi)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(shù)據(jù)融合終端 ·預(yù)付費功能：基礎(chǔ)用電下發(fā) ·支持網(wǎng)口通過ModbusTcp協(xié)議采集其它系統(tǒng)或設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù) 多路RS485撞口，能對多種終瑞設(shè)備進行數(shù)據(jù)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 ·作息時間管理 | |
ADF40系列 |
| 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(yù)付費功能 ·惡性負載識別，作息時間管理 | |
LXSY系列 |
| ·預(yù)付費功能∶∶先買水后用水，欠費 關(guān)闖 遠傳功能支持總線通訊和物聯(lián)網(wǎng) 通訊 雙顯功能電子顯示和機械字輪顯 示 閥門自動維護、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(wěn)定性強 | |
中壓產(chǎn)品 | AM系列綜合保護裝置 |
| 具有級強的數(shù)據(jù)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線，饋線、變壓器，高壓電動機，高壓電容器等對象提供過負荷、低電壓、過電壓、熱過載、非電量等保護功能，防止事故擴大，降低高價值設(shè)備損壞的風險。 |
APView500 |
| 相電壓電流＋零序電壓零序電流，電壓電流不平衡度，有功無功功率及電能、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／閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態(tài)、電壓中斷、1024點波形采樣、觸發(fā)及定時錄波，波形實時顯示及故障波形查看，PQDIF格式文件存儲，內(nèi)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盤讀取數(shù)據(jù)，支持61850協(xié)議。 | |
智能儀表及用電安全監(jiān)控裝置 | APM系列 |
| 全電量測量，四象限電能，復(fù)費率電能，儀表內(nèi)部溫度測量，總有功、總無功、總視在電能脈沖輸出、秒脈沖等可選。三相電流、有功功率、無功功率、視在功率實時需量及*大需量(包含時間戳)。電流、線電壓、相電壓、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、電流總諧波、電壓總諧波的本月極值和上月極值(包含時間戳)。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 |
| 三相電力參數(shù)測量、電壓和電流的相角、四象限電能計量、復(fù)費率、*大需量、歷史電能統(tǒng)計、開關(guān)量事件記錄、歷史極值記錄、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）、開關(guān)量、報警輸出 通訊方式：RS485接口，支持Modbus-RTU協(xié)議 | |
ARCM系列 |
| ARCM系列電氣火災(zāi)探測器可對配電回路的剩余電流、導(dǎo)線溫度等火災(zāi)危險參數(shù)實施監(jiān)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(dǎo)致的電氣火災(zāi). |
5.2.2充電樁管理平臺
5.2.3智能照明管理
5.3能源管理系統(tǒng)
應(yīng)用場景 | 型號 | 圖 片 | 保護功能 |
能耗管理云平臺 | AcrelCloud-5000 |
| 采用泛在物聯(lián)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動通訊、智能傳感等技術(shù)手段可為用戶提供能源數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計分析、能效分析、用能預(yù)警、設(shè)備管理等服務(wù)，平臺可以廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域。 |
智能網(wǎng)關(guān) | Anet系列網(wǎng)管 |
| 采用嵌入式硬件計算機平臺，具有多個下行通信接口及一個或者多個上行網(wǎng)絡(luò)接口，作為信息采集系統(tǒng)中采集終端與平臺系統(tǒng)間的橋梁，能夠根據(jù)不同的采集規(guī)約進行水表、氣表、電表、微機保護等設(shè)備終端的數(shù)據(jù)采集匯總，并使用相應(yīng)的規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)給平臺系統(tǒng)。 |
高壓重要回路或低壓進線柜 | APM810 |
| 具有全電量測量，電能統(tǒng)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(jiān)控診斷及電能管理。該系列儀表采用了模塊化設(shè)計，當客戶需要增加開關(guān)量輸入輸出，模擬量輸入輸出，SD卡記錄，以太網(wǎng)通訊時，只需在背部插入對應(yīng)模塊即可。 |
APM520 |
| 三相全電量測量，2-63次諧波，不平衡度，*大需量，支持付費率，越限報警，SOE,4-20mA輸出。 | |
低壓聯(lián)絡(luò)柜、出線柜 | AEM96 |
| 三相多功能電能表，均集成三相電力參數(shù)測量及電能計量及考核管理，提供上24時、上31日以及上12月的電能數(shù)據(jù)統(tǒng)計。具有63次分次諧波與總諧波含量檢測，帶有開關(guān)量輸入和繼電器輸出可實現(xiàn)“遙信"和“遙控"功能，并具備報警輸出，可廣泛應(yīng)用于多種控制系統(tǒng)，SCADA系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)中。 |
動力柜 | ACR120EL |
| 測量所有的常用電力參數(shù)，如三相電流、電壓，有功、無功功率，電度，諧波等，并具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能，非常適合于實時電力監(jiān)控系統(tǒng)。 |
DTSD1352 |
| DIN35mm導(dǎo)軌式安裝結(jié)構(gòu)，體積小巧，能測量電能及其他電參量，可進行時鐘、費率時段等參數(shù)設(shè)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現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 | |
AEW100 |
| 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(tǒng)
5.4.1電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
應(yīng)用場景 | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
各變電所、各動力箱 | 0.4KV出線 |
| ARCM200 系列 | 用于檢測TN-C-S、TN-S及局部TT系統(tǒng)中的剩余電流、溫度等電氣參數(shù)，從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。 |
區(qū)域變電所 | 區(qū)域分機 |
| Acrel-6000/B3 | 接收電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器信號，實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理，采用485通訊 |
主變點所 監(jiān)控中心 | 控制主機 |
| Acrel-6000/B | 接收電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器信號和各區(qū)域分機數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理，可采用485通訊。 |
配套附件 | ||||
0.4kV電流 互感器 |
| AKH-0.66 | 測量型互感器，采集交流電流信號。 | |
5.4.2消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)
應(yīng)用場景 | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
消防設(shè)備電源電壓監(jiān)控 |
| AFPM3-2AVM | 監(jiān)測兩路三相交流電壓，二總線通訊。 | |
區(qū)域變電所 | 區(qū)域分機 |
| AFPM100/B3 | 接收消防設(shè)備電源監(jiān)控探測器信號，實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理，可采用二總線通訊。 |
主變點所監(jiān)控中心 | 控制主機 |
| AFPM100/B1 | 接收消防設(shè)備電源監(jiān)控探測器信號和各區(qū)域分機數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理，可采用二總線通訊。 |
5.4.3防火門監(jiān)控系統(tǒng)
應(yīng)用場景 | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
配電室、綜合樓 | 常開防火門 |
| AFRD-CK(YT)-65 AFRD-CK(YT)-85 AFRD-CK(YT)-120 | 監(jiān)測常開防火門的開閉狀態(tài)。 |
常閉防火門 |
| 單扇：AFRD-CB1(YT) 雙扇：AFRD-CB2(YT) | 監(jiān)測常閉防火門的開閉狀態(tài)。 | |
地下箱體防爆車間 | 常開/常閉防火門 |
| AFRD-MC | 監(jiān)測常開、常閉防火門的開閉狀態(tài)。 |
監(jiān)測模塊 |
| AFRD-CK/CB | 接收AFRD-MC的狀態(tài)信息同步傳輸至防火門監(jiān)控主機。 | |
區(qū)域變電所 | 區(qū)域分機 |
| AFRD100/B3 | 接收防火門監(jiān)控模塊和防火門一體式探測器的信號，實現(xiàn)對防火門開閉狀態(tài)的報警、監(jiān)視、控制與管理，采用二總線通訊。 |
主變點所監(jiān)控中心 | 控制主機 |
| AFRD100/B | 接收防火門監(jiān)控模塊和防火門一體式探測器的信號以及各區(qū)域分機的實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對防火門開閉狀態(tài)的報警、監(jiān)視、控制與管理，采用二總線通訊。 |
5.4.4消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)
6結(jié)束語
闡述了高校學(xué)生宿舍水電表管理系統(tǒng)的技術(shù)理論和實現(xiàn)過程。通過搭建數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、ＰＣ端數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)以及移動端的數(shù)據(jù)顯示人機交互ＡＰＰ。實現(xiàn)將水電表數(shù)據(jù)采集到統(tǒng)計和結(jié)算以及呈現(xiàn)給移動端ＡＰＰ。系統(tǒng)是基于物聯(lián)網(wǎng)的遠程能源管理，擴展到對學(xué)生進行安全管理。該系統(tǒng)在技術(shù)層面上可作為物聯(lián)網(wǎng)遠程抄表的案例開發(fā)技術(shù)，還可實現(xiàn)高校學(xué)生生活及學(xué)習(xí)行為的數(shù)據(jù)挖掘，提高教學(xué)管理質(zhì)量，具有很高的創(chuàng)新性和應(yīng)用價值。
【參考文獻】
【1】王鋒，金晶.高校學(xué)生宿舍水電表管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).海南工商職業(yè)學(xué)院，?？?71100.
【2】展巍.基于物聯(lián)網(wǎng)的多表合一智能抄表發(fā)展研究[Ｄ].北京:郵電大學(xué)，2018．
【3】胡江溢，祝恩國，杜新綱，等.用電信息采集系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].電力系統(tǒng)自動化.2014(2).
【4】安科瑞高校綜合能效解決方案2022.5版.
【5】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.05版.
作者簡介
黃琴，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事宿舍安全用電研究發(fā)展。
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