摘要：安全用電是學(xué)校公寓用電管理的首要任務(wù),，這就需要對(duì)一些惡性負(fù)載進(jìn)行識(shí)別和控制,，同時(shí)為了減少電工和后期管理人員的成本,，引進(jìn)了安全用電管理系統(tǒng),。本文在在描述了安全用電管理系統(tǒng)的工作原理和利用智能電表可實(shí)現(xiàn)的功能后,闡明了該系統(tǒng)在學(xué)生公寓中的應(yīng)用,從而體現(xiàn)了安全用電管理系統(tǒng)的重要作用,。

關(guān)鍵詞：用電管理;惡性負(fù)載識(shí)別;實(shí)時(shí)記錄

0前言

學(xué)校肩負(fù)著教育,、科研和社會(huì)服務(wù)的重任，是構(gòu)成社會(huì)的重要社區(qū),，也是資源能源消費(fèi)的大戶(hù),，其中學(xué)生公寓電能的消耗占到了學(xué)校整體能源消耗的很大部分，根據(jù)國(guó)家建設(shè)節(jié)約型校園的要求,，各高校對(duì)電能的管理日趨科學(xué)化,，隨著全電子式電能表技術(shù)的逐漸成熟，學(xué)校對(duì)公寓用電的管理己不滿(mǎn)足于僅僅對(duì)每月電能數(shù)據(jù)的抄錄和電費(fèi)的收繳,，還要求達(dá)到每日或隨機(jī)抄表用于對(duì)用戶(hù)用電情況的監(jiān)視,、查處異常用電、同時(shí)將離散的電能數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總,，為電能管理部門(mén)提供詳實(shí)可靠的數(shù)據(jù),，以便分析、統(tǒng)計(jì),，從而了解整個(gè)學(xué)校的學(xué)生用電情況和電網(wǎng)的負(fù)荷能力,，據(jù)此出臺(tái)相應(yīng)的用電政策和電網(wǎng)的維護(hù)。同時(shí),，很多學(xué)生隨意使用一些諸如電爐子,、熱得快、白熾燈等發(fā)熱性負(fù)載(以下統(tǒng)稱(chēng)為惡性負(fù)載),，時(shí)常導(dǎo)致一些公寓火災(zāi),，造成很大的人財(cái)物的損失，所以,，需要結(jié)合用電計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行惡性負(fù)載的控制,。學(xué)校公寓用電的管理首要安全其次要便于管理，為了達(dá)到上述目的,，在我校的用電管理中引入了安全用電管理系統(tǒng),，在應(yīng)用中控制了惡性負(fù)載，保護(hù)了線(xiàn)路,，減少了管理成本,，達(dá)到了為高校節(jié)能和安全用電的目的。

1系統(tǒng)組成

圖1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)主要由DDNS電表,、數(shù)據(jù)集中器、數(shù)據(jù)查詢(xún)器,、數(shù)據(jù)線(xiàn),、軟件組成,，采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低,，對(duì)布線(xiàn)要求不高的RS-485總線(xiàn)進(jìn)行組網(wǎng),。
2負(fù)載識(shí)別的工作原理

想限制惡性負(fù)載，則需要首先辨別出惡性負(fù)載的特性,，常見(jiàn)的學(xué)生公寓的用電負(fù)載類(lèi)型為阻性負(fù)載（如白熾燈,、電爐子、熱的快,、電鈑煲,、電熱毯等）、感性負(fù)載（如日光燈,，空調(diào)）,，容性負(fù)載（如風(fēng)扇）、非線(xiàn)性負(fù)載（如計(jì)算機(jī),、充電器）,，以及它們混合時(shí)的負(fù)載。

圖2一臺(tái)計(jì)算機(jī)負(fù)載的波形

圖3兩臺(tái)計(jì)算機(jī)與白熾燈的波形

通過(guò)上述兩幅圖形可以看出,，不同的負(fù)載有不同的負(fù)載曲線(xiàn),，我們可以運(yùn)用小波分析原理，有效的識(shí)別學(xué)生公寓用電的負(fù)載類(lèi)型,，及時(shí)發(fā)現(xiàn)一些違章電器,，從而避免火災(zāi)事故的發(fā)生。
3安全用電管理系統(tǒng)的功能和應(yīng)用

該系統(tǒng)目前已經(jīng)發(fā)展到了第三代,，由1-T結(jié)構(gòu)的單片機(jī),，電能表多功能計(jì)量芯片組成，模塊化設(shè)計(jì),，可以識(shí)別目前已知的各種負(fù)載,，并可靈活設(shè)定哪些負(fù)載可以過(guò)，哪些負(fù)載不可過(guò),?？梢宰R(shí)別一些所謂的“破解插座"。主要的功能有：

3.1電能計(jì)量功能

系統(tǒng)具有計(jì)量正,、反向有功電能且以同一方向累計(jì)有功電能,。精度高，優(yōu)于1.0級(jí),，并且可以分別計(jì)量,、識(shí)別控制1-208戶(hù)。可以進(jìn)行分級(jí)分層設(shè)計(jì),，用戶(hù)數(shù)量擴(kuò)充十分方便,；模塊化、單元化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)便于維護(hù),。具有光耦隔離脈沖測(cè)試輸出,，可用于校驗(yàn)電表精度。

3.2安全控制功能

系統(tǒng)具有定時(shí)自動(dòng)斷送電功能,，每天可設(shè)多個(gè)時(shí)段,，時(shí)段數(shù)不限?？蛇M(jìn)行過(guò)載控制,，負(fù)載連續(xù)超過(guò)*大設(shè)定功率一段時(shí)間，則切斷供電回路,，3-50分鐘后自動(dòng)恢復(fù),。進(jìn)行惡性負(fù)載識(shí)別，自動(dòng)識(shí)別用戶(hù)負(fù)載類(lèi)型,，有選擇的杜絕一切禁用負(fù)載,，如電爐子、熱得快,、電熱杯,、*小識(shí)別惡性負(fù)載功率小于30W。也可進(jìn)行多路控制,，可以將照明,、插座和電風(fēng)扇分開(kāi)控制?；蜻x擇晚上采用降功率供電,，只滿(mǎn)足手機(jī)等充電等功能。
3.3分類(lèi)管理功能

系統(tǒng)可以把用戶(hù)進(jìn)行分類(lèi)管理（如專(zhuān)科,、本科,、研究生等），進(jìn)行充值,、確定負(fù)載是否識(shí)別,、是否控制等個(gè)性化設(shè)置?？稍O(shè)定報(bào)警和透支方式,，報(bào)警、透支電量,。電量用至可設(shè)定的報(bào)警量時(shí)報(bào)警,，提示需輸入新的電量；斷電報(bào)警時(shí)插入用電卡可暫時(shí)使用，并閃爍顯示剩余電量,。對(duì)記錄的信息進(jìn)行對(duì)比分析,，管理系統(tǒng)可以列出懷疑有違章用電行為的用戶(hù)，以便重點(diǎn)檢查,，減少防、查電行為的工作量,。

3.4預(yù)付功能

此系統(tǒng)具有預(yù)付功能,，可以先買(mǎi)電后用電，購(gòu)電方式可以采用射頻卡或微機(jī)通訊方式,。管理部門(mén)以銷(xiāo)售用電卡的方式銷(xiāo)售電量,，預(yù)收電費(fèi)，用戶(hù)先買(mǎi)后用,。具有按時(shí)充值功能,，將免費(fèi)電量自動(dòng)充值到用戶(hù)檔案中，并可實(shí)現(xiàn)先用免費(fèi)電量后用購(gòu)置電量,。

3.5實(shí)時(shí)查詢(xún)功能

系統(tǒng)讀卡器上的LED輪流顯示每一用戶(hù)信息：房間號(hào),、剩余電量、狀態(tài)（停電/非法用電）等信息,。通過(guò)集中數(shù)據(jù)查詢(xún)器的鍵盤(pán)可查詢(xún)每一戶(hù)用電信息,。IC卡經(jīng)軟、硬件多重加密,，應(yīng)能確保數(shù)據(jù)的安全,、正確、可靠,。同時(shí)系統(tǒng)配置大屏幕液晶查詢(xún)器,，可以實(shí)時(shí)查詢(xún)用戶(hù)用電量。系統(tǒng)還有刷卡供電,，再刷斷電功能,，適用于一個(gè)房間內(nèi)多路供電（如每人一個(gè)供電插座）分別計(jì)量控制的場(chǎng)合。停電時(shí),，自動(dòng)保存數(shù)據(jù),，來(lái)電自動(dòng)恢復(fù)。提供應(yīng)急供電功能,。

4安全用電管理云平臺(tái)

4.1概述

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,，建筑電氣火災(zāi)發(fā)生的頻率也呈上升勢(shì)頭，給國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民的生命安全造成的損失與日俱增,，據(jù)統(tǒng)計(jì),，電氣隱患是引發(fā)建筑火災(zāi)的首要因素。

安科瑞電氣推出的安全用電管理云平臺(tái)采用剩余電流互感器、溫度傳感器,、電氣火災(zāi)探測(cè)器,，對(duì)引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素（導(dǎo)線(xiàn)溫度、電流和剩余電流）進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計(jì)分析,，并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時(shí)推送給企業(yè)管理人員,，指導(dǎo)企業(yè)實(shí)現(xiàn)第一時(shí)間的排查和治理，達(dá)到消除潛在電氣火災(zāi)安全隱患,，實(shí)現(xiàn)“防患于未然"的目的,。

用戶(hù)可以利用PC網(wǎng)頁(yè)、手機(jī)APP,、微信小程序,、微信公眾號(hào)等多種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)的訪(fǎng)問(wèn)，查詢(xún)包括系統(tǒng)信息,、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),、報(bào)警記錄等在內(nèi)的各種信息，使用方便,。利用該系統(tǒng)為用戶(hù)提供的低成本專(zhuān)業(yè)服務(wù),，能有效提升企業(yè)的消防安全管理和電氣設(shè)備安全水平，有效防范重大惡性火災(zāi)財(cái)產(chǎn)損失,、尤其是重大惡性人員傷亡責(zé)任事故的發(fā)生,。

4.2應(yīng)用場(chǎng)所

本平臺(tái)適用于智能樓宇、高層公寓,、賓館,、飯店、商廈,、工礦企業(yè),、國(guó)家重點(diǎn)消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生,、金融,、電信等領(lǐng)域，也適用于市場(chǎng),、門(mén)店等小微場(chǎng)所,，對(duì)分散在建筑內(nèi)的探測(cè)器進(jìn)行遙測(cè)、遙調(diào),、遙控,、遙信，方便實(shí)現(xiàn)監(jiān)控與管理,。

4.3系統(tǒng)架構(gòu)

本平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)如圖所示：

4.4系統(tǒng)功能

5產(chǎn)品選型

6典型配置方案

6.1ARCM300系列儀表直連平臺(tái)

（1）配置方案

說(shuō)明：ARCM300-Z-4G和ARCM300-ZD-4G直接上傳到平臺(tái),。

（2）安裝實(shí)例

6.2ARCM300系列儀表接入網(wǎng)關(guān)上傳到平臺(tái)

（1）配置方案

說(shuō)明：arcm系列儀表通過(guò)485接口連接網(wǎng)關(guān),，由網(wǎng)關(guān)上傳到平臺(tái)，一個(gè)網(wǎng)關(guān)下面可以接入30塊儀表

（2）安裝實(shí)例

6.3故障電弧探測(cè)器和滅弧式保護(hù)器接入平臺(tái)

（1）配置方案

說(shuō)明：故障電弧探測(cè)器和滅弧式保護(hù)器通過(guò)485接口連接網(wǎng)關(guān),，由網(wǎng)關(guān)上傳到平臺(tái),，一個(gè)網(wǎng)關(guān)下面可以接入30塊設(shè)備。

（2）安裝實(shí)例

7典型業(yè)績(jī)

（1）中鐵某局安全用電管理云平臺(tái)

（2）云南玉溪某電力安全用電管理云平臺(tái)

（3）某地強(qiáng)制戒毒所智慧用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

（4）響水某畜牧改造安全用電管理系統(tǒng)

（5）天津某電子有限公司安全用電管理云平臺(tái)

（6）某冰川遺跡陳列館安全用電管理云平臺(tái)

（7）承德某網(wǎng)絡(luò)科技有限公司安全用電管理云平臺(tái)

（8）復(fù)旦大學(xué)某校區(qū)安全用電

（9）廣東某能源科技有限公司安全用電管理云平臺(tái)

（10）湖南某智慧消防科技有限公司安全用電管理云平臺(tái)

8結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)當(dāng)前高校學(xué)塵公寓的用電特點(diǎn)及其亟待解決的安全問(wèn)題,，需要對(duì)一些惡性負(fù)載進(jìn)行限制,，以保障用電安全，同時(shí)為了便于公寓的用電管理,，我們引進(jìn)了學(xué)生公寓用電安全管理系統(tǒng),。目前已經(jīng)在學(xué)校大規(guī)模使用，經(jīng)一年多的應(yīng)用,，不僅達(dá)到了安全用電的目的,，還降低了電工和后期管理人員的成本。

安科瑞侯文莉