【應(yīng)用案例】遠(yuǎn)程抄表與配電能效系統(tǒng)在學(xué)校公寓的應(yīng)用

安科瑞未曉妃

0前言

 該校在遠(yuǎn)程抄表智能系統(tǒng)使用前學(xué)生公寓用電控制和計(jì)量形式多種多樣，具體有：

(1)無(wú)限電無(wú)計(jì)量；

(2)無(wú)限電有電表計(jì)量；

(3)有限電、模塊式計(jì)量的限電柜；

(4)有限電、模塊式計(jì)量、CI卡收費(fèi)模式的限電柜。

 具有限電、計(jì)量和收費(fèi)功能的限電柜只有限電功能在使用，計(jì)量和收費(fèi)功能沒(méi)有啟用，并且大部分用電管理設(shè)備運(yùn)行都在8年以上，限電功能大多已失效，用電管理設(shè)備只是起到開(kāi)關(guān)的作用，因此在學(xué)生公寓房間內(nèi)不同程度的使用違章電器。違章電器的使用造成供電線路老化、短路和燒斷的現(xiàn)象，增加維修人員和保衛(wèi)人員檢查的工作量，同時(shí)也浪費(fèi)大量的電能，增加學(xué)校的電費(fèi)支出，并且也無(wú)法給學(xué)生提供一個(gè)安全的生活環(huán)境，發(fā)生多起因使用違章電器房間著火現(xiàn)象。

1目前全國(guó)各大學(xué)學(xué)生公寓用電管理收費(fèi)系統(tǒng)模式

（1）人工抄表收費(fèi)：優(yōu)點(diǎn)讀數(shù)直觀，故障影響面小，缺點(diǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低。

（2）智能模塊集中抄表收費(fèi)系統(tǒng)：優(yōu)點(diǎn)設(shè)備集中，容易布線，施工簡(jiǎn)單，易于管理；缺點(diǎn)一旦主板出現(xiàn)故障，影響面大，并且讀數(shù)不夠直觀，不利于查看房間實(shí)時(shí)用電情況。

（3）IC卡預(yù)付費(fèi)用電管理收費(fèi)系統(tǒng)：優(yōu)點(diǎn)是電費(fèi)回收率比較高，缺點(diǎn)IC卡是易損部件，增加學(xué)生的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，一旦欠電費(fèi)隨時(shí)斷電，給學(xué)生生活帶來(lái)不便。

（4）遠(yuǎn)程抄表智能用電管理收費(fèi)系統(tǒng)：每個(gè)房間一塊電表，只需增加一條通訊線給集中器就能實(shí)現(xiàn)，減少工程造價(jià)；可遠(yuǎn)程停送電，一個(gè)人可以管理幾千個(gè)房間，工作效率高；每個(gè)房間一塊電表，即使出現(xiàn)故障不會(huì)波及其他房間，影響面小。

2學(xué)生公寓用電實(shí)行限電、計(jì)量和收費(fèi)必要性

 只有實(shí)施限電才能屏蔽違章電器的使用，避免電量的浪費(fèi)，減少學(xué)校電費(fèi)的支出，同時(shí)學(xué)生的安全生活環(huán)境得以保障。只有計(jì)量和收費(fèi)才能增強(qiáng)學(xué)生的節(jié)約意識(shí)，做到“誰(shuí)使用，誰(shuí)交費(fèi)”，做到用電公平合理，減少學(xué)生間的矛盾。

3遠(yuǎn)程抄表智能管理收費(fèi)系統(tǒng)的應(yīng)用及運(yùn)行現(xiàn)狀

 2007年該校決定對(duì)學(xué)生公寓啟動(dòng)收費(fèi)，實(shí)行定額指標(biāo)管理，超定額實(shí)施收費(fèi)的管理模式，我部門通過(guò)對(duì)學(xué)生公寓收費(fèi)系統(tǒng)制造廠家的多次考察、調(diào)研，決定安裝國(guó)內(nèi)遠(yuǎn)程抄表智能收費(fèi)管理系統(tǒng)。阻性負(fù)載自動(dòng)識(shí)別限電智能化低壓電力線載波集中抄表用電管理系緘簡(jiǎn)稱集抄系統(tǒng)提由中心計(jì)算機(jī)、集中器、采集終端和各類計(jì)量表組成的三級(jí)網(wǎng)絡(luò)，是利用微電能專用集成技術(shù)、低壓擴(kuò)頻載波通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，通過(guò)電力線匯集配變下所有終端電表的數(shù)據(jù)，與每一終端電表進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，同時(shí)可以使用多種通訊方式將所抄錄的數(shù)據(jù)發(fā)送到供電管理部門的數(shù)據(jù)服務(wù)器中，是將低壓配電網(wǎng)中電能表數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理及斷電控制一*化的自動(dòng)化電能計(jì)量管理系統(tǒng)。是配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。是以先進(jìn)的電力線載波通誡PLC技術(shù)為基礎(chǔ)，以系統(tǒng)工程的思想為指導(dǎo)，以擴(kuò)頻通信技術(shù)為核心而研制成功的具有高水平的新一代集中抄表產(chǎn)品。該系統(tǒng)具有記數(shù)準(zhǔn)確、通訊可靠性高、綜合成本低、系統(tǒng)構(gòu)建靈活方便、施工量小、運(yùn)行費(fèi)用低、適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

 該校一期工程（部分學(xué)生公寓）2007年12月開(kāi)始施工，2008年5月所有工程結(jié)束并開(kāi)始試運(yùn)行，2008年12月2日系統(tǒng)開(kāi)始正式運(yùn)行，2009年1月開(kāi)始對(duì)學(xué)生公寓中的單身公寓開(kāi)始實(shí)施收費(fèi)，2009年9月對(duì)新生房間實(shí)施定額指標(biāo)管理、超定額實(shí)施收費(fèi)。2010年1月二期工程開(kāi)始施工，二期工程完工后我校所有學(xué)生公寓都納人遠(yuǎn)程抄表智能收費(fèi)管理系統(tǒng)中，共計(jì)安裝17164塊電表（含公共區(qū)電表）。2010年9月對(duì)所有學(xué)生房間開(kāi)始實(shí)施定額指標(biāo)管理、超定額實(shí)施收費(fèi)。廠家結(jié)合我校的實(shí)際需求，對(duì)智能用電管理收費(fèi)系統(tǒng)做了個(gè)性化的調(diào)整，我校智能收費(fèi)管理系統(tǒng)具體功能如下：

（1）杜絕違章電器的使用，降低火災(zāi)的發(fā)生，我校阻性負(fù)載設(shè)置是低功率是50W，大于等于該值，系統(tǒng)自動(dòng)斷電，負(fù)載斷開(kāi)5分鐘后系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)供電，非阻性負(fù)載不受限制；

（2）由于所有公寓房間的供電線路線徑大部分是.25m時(shí)塑銅線或聚錄乙烯塑銅電纜，為了避免使用大功率設(shè)備而造成線路過(guò)流發(fā)熱，我校大功率限定在2500W，延長(zhǎng)線路使用壽命，并對(duì)防火安全起到很大作用；

（3）學(xué)生公寓用電量下降，2008年學(xué)生公寓使用電量占學(xué)校總用電量的2274%，到2011年下降到11.18%。本科生、碩士研究生和博士研究生房間用電量平均節(jié)電率分別為226%、29石%和2287%，效果非常明顯；

（4）每個(gè)房間具有單獨(dú)的載波電表計(jì)量，即使出現(xiàn)故障也不像集中模塊計(jì)量那樣造成大面積停電，便于維修人員查找故障和維護(hù)，提高工作效率；

（5）減少工作量，節(jié)省人員開(kāi)支，每個(gè)人可以負(fù)責(zé)幾千個(gè)房間用電管理和收費(fèi)工作。根據(jù)學(xué)生公寓分布，我校在學(xué)生公寓相對(duì)集中的地點(diǎn)設(shè)置9個(gè)收費(fèi)點(diǎn)，方便學(xué)生用電查詢和購(gòu)電的需求。每個(gè)收費(fèi)點(diǎn)每月底對(duì)房間電表進(jìn)行集中抄表，月初在每個(gè)公寓粘貼該公寓所有房間的用電量，并通知超定額用電指標(biāo)的房間在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)交費(fèi)，不交費(fèi)的房間可遠(yuǎn)程斷電；

（6）數(shù)據(jù)回傳迅速，軟件能根據(jù)房間人數(shù)、學(xué)生類別、房間的朝向設(shè)置免費(fèi)電量，系統(tǒng)軟件對(duì)每個(gè)房間回傳用電數(shù)據(jù)按年/月/日自動(dòng)生成報(bào)表，對(duì)超定額用電不按期交費(fèi)的房間可以自動(dòng)或手動(dòng)遠(yuǎn)程斷電，保證超定額用電房間的所欠電費(fèi)及時(shí)回收；

（7）通訊模式我們采用的是電話線和校園網(wǎng)兩種數(shù)據(jù)傳輸模式，校園網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)快速而穩(wěn)定，電話傳輸數(shù)據(jù)慢，并伴有費(fèi)用產(chǎn)生，我們逐步更換為校園網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)模式；

（8）目前廠家技術(shù)人員對(duì)9個(gè)收費(fèi)點(diǎn)的收費(fèi)系統(tǒng)軟件進(jìn)行升級(jí)改造，把單機(jī)版變成網(wǎng)絡(luò)版，即把收費(fèi)點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫(kù)納人能源監(jiān)管平臺(tái)的服務(wù)器管理，各收費(fèi)點(diǎn)的抄表、收費(fèi)等工作通過(guò)調(diào)用能源監(jiān)管平臺(tái)服務(wù)器內(nèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)，避免各收費(fèi)點(diǎn)數(shù)據(jù)因電腦硬件故障或系統(tǒng)中病*等原因而造成的數(shù)據(jù)丟失

4AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平臺(tái)

4.1平臺(tái)概述

 AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理解決方案針對(duì)校園能源統(tǒng)計(jì)、后勤計(jì)費(fèi)管理、校園運(yùn)維管理等提供高校的信息化管理平臺(tái)。從“源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、充”多個(gè)角度解析高校當(dāng)下及未來(lái)的用能問(wèn)題及用能需求，在統(tǒng)一的需求下“實(shí)現(xiàn)能源互補(bǔ)、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(shí)現(xiàn)節(jié)能校園、綠色校園、低碳校園。

4.2平臺(tái)組成

 AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平臺(tái)采用開(kāi)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(tái)融*電力監(jiān)控、電能統(tǒng)計(jì)、電氣安全、電能質(zhì)量分析及治理、智能照明控制、預(yù)付費(fèi)等功能，用戶通過(guò)瀏覽器、手機(jī)APP獲取數(shù)據(jù)，通過(guò)一個(gè)平臺(tái)即可全局、整體的對(duì)企業(yè)用電進(jìn)行進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一運(yùn)維，同時(shí)滿足企業(yè)用電可靠、安全、節(jié)約、有序的要求。

4.3平臺(tái)架構(gòu)

圖1安科瑞高校綜合能效管理方案架構(gòu)拓?fù)?/span>

5 高校綜合能效解決方案

1校園電力監(jiān)控與運(yùn)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(yùn)行，集中調(diào)控，集中監(jiān)控，數(shù)字化巡檢，移動(dòng)運(yùn)維，班組重新優(yōu)化整合，減少人力配置。

2后勤計(jì)費(fèi)管理

采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)抄表付費(fèi)管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電、水、氣等能源綜合計(jì)費(fèi)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、費(fèi)率設(shè)置、賬單統(tǒng)計(jì)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(bǔ)貼方案。通過(guò)能源付費(fèi)管理方式，培養(yǎng)用能群體和部門的節(jié)能意識(shí)。

2.1宿舍用電管理

針對(duì)學(xué)生宿舍用電進(jìn)行管理控制：可批量下發(fā)基礎(chǔ)用電額度和定時(shí)通斷功能；可進(jìn)行惡性負(fù)載識(shí)別，檢測(cè)違規(guī)電氣，并可獲取違規(guī)用電跳閘記錄。

2.2商鋪水電收費(fèi)

針對(duì)校園超市、商鋪、食堂及其他針對(duì)個(gè)體的水電用能進(jìn)行預(yù)付費(fèi)管理。

2.3充電樁管理平臺(tái)

充電樁在“源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、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。

2.4智能照明管理

通過(guò)對(duì)高校路燈的全局監(jiān)測(cè)，提供對(duì)路燈靈活智能的管理，實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)任一線路，任一個(gè)路燈的定時(shí)開(kāi)關(guān)、強(qiáng)制開(kāi)關(guān)、亮度調(diào)節(jié)，以及定時(shí)控制方案靈活設(shè)置，確保路燈照明的智能控制和高*節(jié)能。

3能源管理系統(tǒng)

  針對(duì)校園水、電、氣等各類接入能源進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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。

4智慧消防系統(tǒng)

 智慧消防云平臺(tái)基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)，將分散的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、智慧煙感探測(cè)器、智慧消防用水等設(shè)備連接形成網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)這些設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行智能化感知、識(shí)別、定位，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集消防信息，通過(guò)云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢(shì)分析，幫助實(shí)現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實(shí)多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化值守智慧消防，實(shí)現(xiàn)智慧消防“自動(dòng)化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”需求。從火災(zāi)預(yù)防，到火情報(bào)警，再到控制聯(lián)動(dòng)，在統(tǒng)一的系統(tǒng)大平臺(tái)內(nèi)運(yùn)行，用戶、安保人員、監(jiān)管單位都能夠通過(guò)平臺(tái)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(yùn)行狀況，并能夠在出現(xiàn)細(xì)節(jié)隱患、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時(shí)間內(nèi)，相關(guān)報(bào)警和事件信息通過(guò)手機(jī)短信、語(yǔ)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(dá)相關(guān)人員。

6 平臺(tái)部署硬件選型

1電力監(jiān)控與運(yùn)維平臺(tái)

2后勤計(jì)費(fèi)管理

2.1宿舍/商業(yè)預(yù)付費(fèi)平臺(tái)

2.2充電樁管理平臺(tái)

2.3智能照明管理

3能源管理系統(tǒng)

4智慧消防系統(tǒng)

4.1電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

4.2消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)

4.3防火門監(jiān)控系統(tǒng)