高校学生公寓楼用电智能远程控制系统方案.doc

武汉盛帆电子股份有限公司 高校公寓楼用电智能远程控制系统方案 1 目 录 系统设计 2 一 系统方案整体构思 2 二 主要业务描述 5 三 系统结构示意图 6 四 系统功能介绍 7 五 系统特点介绍 8 六 设备功能介绍 10 1 RS485 电子式电能表 10 2 SF64C 型 RS485 采集查询终端 12 七 设备预算报价 14 武汉盛帆电子股份有限公司 高校公寓楼用电智能远程控制系统方案 2 第一章 系统设计 网络型预付费用电智能管理系统由管理中心计算机通过 RS485 通信网络 总线方式对各预付费电表进行集中管理 实现用电预付费管理 实时充值和结 算 灵活的补助发放 人性化的欠费提醒 安全用电检测和监控等功能 预付 费是一种使用前必须先付费才可用电的智能表计 学生先到购电中心进行购电 系统自动将购电信息传输到指定的学生房间 系统据此数据经处理 识别而提 供用户电 当余量将要用尽时 表计可预先给出报警信号 当余量为零时 表 计发出中断信号 从而控制中断机构中断电供应 我提供公司的 485 节能微型 双回路电能表 实现宿舍用电智能远程控制 电表与控制中心之间通过采集终 端完成数据的实时采集 传输 提高了学校收费系统的稳定性与回收率 同时 为学生日常购电提供了便捷性 最终为学校实现能源平台建设提供了基础性保 障 完成对所有表计的远程抄表与控制 下面给出我们公司的设计 施工方案 请各位领导 专家审阅 下面给出我们公司的设计 施工方案 请各位领导 专家审阅 系统所涉及的标准和规范主要有 GB T 17215 2002 1 和 2 级交流静止式有功电能表 GB T 17215 1 级和 2 级静止式交流有功电能表 GB T 15464 仪器仪表包装用通用技术条件 JJG 596 电子式电能表 DL T 698 1999 低压电力用户集中抄表系统技术条件 GB T 6113 1995 无线电干扰和抗扰度测量设备规范 GB50254 50259 96 电气装置安装工程施工及验收规范 DL T645 1997 多功能电能表通信规约 GB50175 93 电子计算机机房设计规范 GA T75 94 安全防范工程程序与要求 YD T925 1 97 大楼通用综合布线系统 武汉盛帆电子股份有限公司 高校公寓楼用电智能远程控制系统方案 3 一 系统方案整体构思 1 我公司针对高校学生公寓研发的电子式双回路电能表 具有预购电功能 恶性负载识别功能 最大用电负荷控制功能 最大控制负荷可以远程设置 双 回路分别通断电控制功能 数据收发等功能 其中恶性负载识别功能还可以进 行使能设置 就是在某个房间住了管理员或外籍学生时 只要通过系统发送一 条指令就可以将恶性负载识别功能取消 不需要更换表计 而且还可以远程 设置恶性负载的起始功率门限值 针对高校学生宿舍现状 安装 485 双回路电 能表 通过铺设 485 信号线将电表进行手挽手连接 采用单独计量单独控制 做到一户一表 互不影响 能够实现分回路对宿舍用电进行控制 同时识别违 章电器的使用 负荷保护及统一断送电功能 电能表可以显示用户的用电量 剩余电量等信息 在每个单户出线处加装空开 可方便用电管理和防止用电意 外 2 学生宿舍采用远程 485 双回路电能表供电 采用我公司的远程 485 双回 路电能表 可以实现远程控制双回路电能表的不同回路的通断电 用电预付费 恶性负载识别 最大用电负荷控制功能 用电告警 超负荷过载保护功能 夜 间统一断送电功能 实现学校对宿舍用电的管理 电表出线接线示意图 3 从管理控制中心 通过双屏蔽阻水电缆 采用架空或管道地沟铺设模式 把所有采集查询终端连接起来 该采集查询终端可以同时采集 32 只电表 采 集终端下行线再连接所有电能表 安装时根据实际楼层的房间数 结构设计来 分配 安装 施工 尽量做到三相用电平衡 合理布局 采集查询终端到用户 表通信信号线示意图 武汉盛帆电子股份有限公司 高校公寓楼用电智能远程控制系统方案 4 控制管理中心设置在校园一卡通中心 学生可在该处缴纳电费 可实现学 校一卡通统一售电 所有楼栋电表的信号通过通讯干线连接到该控制管理中心 的计算机上 采集查询终端具备学生用电信息查询功能 也可安装在便于学生 查看或可视的位置 方便学生查询 学生只要输入自己的房间号码 就可以查 询自己的用电量 剩余量 购买量等 楼栋采集查询终端到控制中心采用铺设光纤进行通信 保证了抗干扰性与 稳定性 通信信号线示意如下 注 尽量避免采用星型拓扑结构 保证通信成功率 末端根据实际情况加 配匹配电阻 学生宿舍 1 号楼 学生宿舍 X 号楼 485 线 一卡通控制中心 光纤 学生宿舍 2 号楼 电表 1 的 信号 端子 电表 2 的 信号 端子 电表 3 的 信号 端子 电表 32 的 信号 端子 采集 查询 器 弱电线槽 到管理中心 485 信号线 备注 信号线在线槽或桥架内不能有接头 备注 信号线在线槽或桥架内不能有接头 接头只能位于电表信号端子上 接头只能位于电表信号端子上 武汉盛帆电子股份有限公司 高校公寓楼用电智能远程控制系统方案 5 4 采用 RS485 校园网或光纤三种通讯方式来完成所有能耗数据的实时监 测与控制 即以楼栋为单位 将楼内计量点通过 RS485 的通讯连接方式将数据 集中至采集器 采集器通过网络转换器将数据送至中央管理服务器 对于无校 园网络的计量点或无法接入 RS485 的计量点则视现场情况采用铺设光纤或利用 已有光纤的方式传递数据 5 安装在每栋楼的计量表 具备预购电功能 控制功能 数据收发功能的 485 接口电子表 在每个单户出线口加装空开 可方便用电管理和防止用电意 外 通过布信号线把每块 485 表连接起来 再通过采集查询终端来实现电脑和 表之间的远程控制 由于我公司的电表设计精巧 占用空间小 很大程度上降 低了配电箱的成本 非常适用 6 在购电中心设一个管理控制中心 管理控制中心可以在学生交费后将购 电量实时发送到用户表 还可以通过设置不同的管理权限 对操作员每天 月的 售电金额进行控制 对用户进行集中或单户停送电管理等等 7 整套系统的权限管理 缴费管理在控制中心机房 通过管理控制中心采 集到的每户当前表计余量与用量 并可手工或自动对当前用户进行实时停送电 控制 提醒用户及时购电 8 灵活的电量补助方式 各种补助方式由用户自由定制 例如 一楼用户 每月补助比其他楼层多 研究生每月补助比本科生多等 9 系统安全可靠 当用户出现超负荷用电时电表会自动切断用户供电 保 证线路安全 或通过短路保护功能 在用电出现意外的情况下 安装在用户表 下方的空开马上跳开 强电槽 电表 弱电槽 强电套管弱电套管 电表箱 进户 2P 空开 武汉盛帆电子股份有限公司 高校公寓楼用电智能远程控制系统方案 6 二 主要业务描述 1 录入学生的房间号 电表号等信息 做到一户一表 2 学生可在控制管理中心缴费买电 或通过一卡通划账 所购电量通过系 统直接下发到该用户电表 并与上回剩余量累加存入 3 月补电量由收费管理中心设定 每月批量下达到每个房间或单独进行个 别房间下达 4 当学生剩余电量不足时系统会提示报警 也可以在位于宿舍楼栋入口处 安装多媒体 LCD 显示屏 显示和提示用电余量不足用户 同时可以显示日常 通知 天气 多媒体信息等 在剩余电量用完时分闸停电 学生只有到收费管 理中心交费 方可恢复供电 5 学生一旦使用恶性负载电器 当超过学校设置的参数范围时电表会自动 停电 在停电若干分钟之后 房间会自动来电 起到安全保护和警告作用 如 果某个房间由于特殊情况不需要这一管理功能 还可以远程取消 6 学生退房时到管理控制计算机申请停止用电 结算即可 7 学校宿管员根据学校定时停送电的管理要求 在系统设定好每天停送电 的时间点 管理员一次设定 系统自动运行 系统到时点自动切断某一回路电 源 保证另一回路用电不受影响 同时到设定时间自动恢复供电 如晚上 11 00 停电 早上 6 00 送电 如果学校管理停送电时间修改 只要修改设定时 间即可 武汉盛帆电子股份有限公司 高校公寓楼用电智能远程控制系统方案 7 三 系统结构示意图 集中控制连接示意图 注 系统组成设备 管理计算机 采集查询终端 网关 转换串口 RS485 双回路智能电能表 RS485 信号线或光纤 网络 第一层第五层 表 1 采集查询终端采集查询终端 表 32 表 1 采集查询终端采集查询终端 表 32 第一层 表 1 采集查询终端采集查询终端 表 32 表 1 采集查询终端采集查询终端 表 32 第四层 管理控制中心管理控制中心 485 信号线 485 信号线 光纤光纤 校园宽带 公寓电费一 卡通 POS 机 校园一卡通 管理系统 学生宿舍学生宿舍 1 号楼号楼 学生宿舍学生宿舍 X 号号 楼楼 武汉盛帆电子股份有限公司 高校公寓楼用电智能远程控制系统方案 8 四 系统功能介绍 管理员权限分配功能 系统可以分配不同的管理级别和权限 操作员及密码设置 有利于明确管 理责任 保证系统运行管理安全 用户开户管理功能 将用户表信息和用户信息对应 核实管理参数 写表参数信息 用户退房管理功能 结算用户电量 多退少补 保存电表数据 月补电量管理功能 在进行月补电量管理时 考虑到了有的学校对不同楼层或不同学生有不同 的月补电量标准 如 一楼月补要比其他楼层多 研究生比本科生多等 用户用电计量功能 记录用户的电量到系统管理中心 保证数据安全 提供其他报表分析的原 始依据 短路保护功能 在用电出现意外的情况下 安装在用户表下方的空开马上跳开 防止事故 发生 双回路输出功能 电表有两个回路输出 能够分别控制单独回路 实现在某一回路进行定时 管理模式 方便学校管理 定时统一停送电功能 该功能主要提供给学校在需要集中停送电的时候 比如 学校晚上 11 00 统一停电 早上 5 30 统一送电 学校放假统一停电等 用电预付费管理功能 用户可以先交费到管理部门 然后下达购电数据到系统 由系统自动扣减 电量 当用电到一定余量时 告警提示用户缴费 在达到跳闸门限时 停止给 用户供电 防止欠费的情况发生 用电余量不足告警功能 武汉盛帆电子股份有限公司 高校公寓楼用电智能远程控制系统方案 9 当房间用电余量不足时 安装在寝室门口的 LCD 显示屏可以循环显示余量 不足房间信息 方便学生知道自己的用电情况 防止欠费断电的情况发生 恶性负载检测功能 为了防止用户使用超过规定的电阻性电器设备或大功率电器设备 保证用 电安全 一旦学生使用该类违规电器 立即停电 监测到恶性负载时切断电表 的回路可进行选择 并在设定好的几分钟之后恢复供电 如果经校方运行 对 如饮水机等阻性电器做特殊处理 改变启动阻抗特性 一样也可以正常使用 如果要对某一个房间取消恶性负载识别功能 只需要远传发送取消指令 这个 房间就可以使用阻性负载 方便由于外籍学生或宿管员房间调换的管理 恶性 负载控制的起始功率可以远程设置 最大用电负荷保护功能 为了保证用电安全 可以远程设置用户表计的最大控制负荷 如果用户负 荷超出控制值 电能表跳闸 保证用户用电安全 在设定好的时间后自动送电 并检测是否还是过载 如果过载 则继续停电 保证学生用电安全 非法操作 误操作阻挡功能 在用户进行诸如下发购电 停送电等关键操作时 系统设置了操作员权限 及密码确认 确保操作安全 一卡通系统无缝接口功能 需与学校一卡通厂家配合完成 用户只需要在售电一卡通 POS 机上 刷校园卡 输入自己的房间号及要购 电的金额 一卡通系统负责自动从该用户卡上扣费作为购电费用 下发到用电 智能管理系统 完成一卡通售电工作 充分利用学校已有的电子钱包 完成管 理业务 保证财务管理安全 电表运行异常告警功能 当电表不通 用电数据无法正常返回时 系统会告警提示管理员检查原因 报表分析统计功能 丰富的统计报表可以提供用户所需要的统计表格 发票等 还可以根据客 户要求增加报表 做到实时统计学校所有计量点的总用电量 每栋楼的总用电 量及每层楼每个房间的总用电量 定时数据自动备份功能 武汉盛帆电子股份有限公司 高校公寓楼用电智能远程控制系统方案 10 可以将系统数据库的用户信息 电量数据和购电记录等 定时备份到其他 记录体 如 磁盘阵列等 这样保证了数据安全 五 系统特点介绍 专用的 RS485 通信网络 管理控制中心 5 秒内能管理控制到任何一个用户 表 独立的针对学校公寓需求的电能表 能满足所有特殊化的功能要求 双回路输出 回路分别单独控制 恶性负载识别 剩余电量显示 用电告 警功能 系统采用单表结构 相对于其他模块式管理 散热快 系统稳定性好 维 修方便 一个用户故障 不会影响到其他用户的用电 六 设备功能介绍 1 RS4851 RS485 双回路电能表双回路电能表 1 概 述 DDS395 型单相电子式电能表 按 GB T17215 321 2008 标准进行生产 用 于测量额定频率为 50Hz 或 60Hz 额定电压为 220V 的单相交流有功电能 该 电能表还具备集抄管理功能 电能表采用计量电能的专用大规模集成电路及 SMT 技术 以确保计量精度和可靠性 该系列电能表使用 LCD 显示器 2 产品特点 高可靠 低功耗 长寿命 宽量程 高精度 抗高压攻击和静电攻击 高温高湿环境保证计量精度 集抄管理功能 集控管理功能 双回路控制 过载 恶性负载检测功能 预付费功能 武汉盛帆电子股份有限公司 高校公寓楼用电智能远程控制系统方案 11 3 产品主要功能 3 1 计量功能 本产品可计量正 反向有功电能 反向电能按正向累计 3 2 输出功能 3 2 1 电能表采用无源隔离型电量脉冲输出接口 脉冲输出波形为矩形波 3 2 2 电能表具有电量脉冲输出指示功能 脉冲指示为红色 LED 发光二极管 3 3 485 通讯功能 可使用 PC 机通过 485 通讯的方式对电能表进行参数设置 抄收当前电量 设置恶性负载参数及负荷参数等集抄集控功能 波特率 1200bps 3 4 双回路控制功能 可使用 485 方式对主 副通道 插座通道和照明通道 分别进行控制 实 现管理部门对电表不同通道的分开管理控制功能 3 5 预付费功能 可使用 485 方式对电表设置是否启用预付费方式 设置为预付费方式的电 表 可通过 485 进行购电操作 3 6 恶性负载检测功能 可使用 485 方式对电表设置是否启用恶性负载检测功能及相关恶性负荷门 限值 设置了恶性负载检测功能启用的电表 可按照设定的门限值检测用户恶 性负载电器使用状态 限制恶性电器使用 3 尺寸 外型尺寸 91 4mm 95mm 54 2mm 见图一 安装尺寸 69 5mm 42mm 见图一 武汉盛帆电子股份有限公司 高校公寓楼用电智能远程控制系统方案 12 A 91 4 95 5 4 2 42 69 5 图一 外形尺寸图 图二 安装接线图 2 SF64C2 SF64C 型型 RS485RS485 采集查询终端采集查询终端 集抄集控用电管理系统 SF64C 型 RS485 采集终端采用先进的微处理技术 用于多用户 最多可达 32 块电表 32 块水表 有功电能表抄表 并具备了 RS485 通信集抄 集控 预付费管理功能 具有用户过载断电功能 预付费功 能和通信规约参考 GB T18460 2001 和 DL