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智能電能管理系統(tǒng)在高職院校宿舍的應(yīng)用論文
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源緊張、環(huán)境惡化已受到全球的密切關(guān)注，能源是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)，電能在所有能源中消耗量比較大，對電能的統(tǒng)一管理顯得尤為重要。
為了高職院校節(jié)約開支，響應(yīng)國家號召，走可持續(xù)發(fā)展的道路，節(jié)能降耗是首要任務(wù)。只有對電能進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的計量，才能從真正意義上節(jié)約電能。
智能電能管理系統(tǒng)是緊密把握電力系統(tǒng)用戶的需求，遵循電力系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范而二次開發(fā)的一套具有專業(yè)性強(qiáng)、自動化程度高、易使用、高性能、高可靠等特點的適用于低壓配電系統(tǒng)的電能管理系統(tǒng)。
通過遙測和遙控可以合理調(diào)配負(fù)荷，實現(xiàn)優(yōu)化運行，有效節(jié)約電能，并有高峰與低谷用電記錄，從而為高職院校宿舍用電的合理管理提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。
一、智能電能管理系統(tǒng)基本功能
1) 單元用電計量計費：當(dāng)用戶在宿舍里面用電時，機(jī)柜中的計量模塊會進(jìn)行計量，計量模塊的精度達(dá)1.0級(需提供電能計量系統(tǒng)中華人民共和國制造計量器具許可證并進(jìn)行核實)。
2) 單元預(yù)存電量低限提示報警：當(dāng)用戶單元所預(yù)存(擁有)的電量已減到設(shè)定低限值時(一般設(shè)為5度)，系統(tǒng)將自動提示用戶應(yīng)盡快購電，而無須對單元斷電。
報警提示方式：◎ 系統(tǒng)自動打印報表后張貼公布;
◎ WEB登錄查詢;
3) 預(yù)購電量、無費關(guān)斷：用戶應(yīng)首先到學(xué)校指定購電處購電，售電計算機(jī)自動將數(shù)據(jù)發(fā)送到控電機(jī)柜各個用電單元，然后系統(tǒng)會給用戶供電，當(dāng)用戶剩余電量為零時，系統(tǒng)將自動切斷該單元供電，只有當(dāng)用戶重新購電后，系統(tǒng)才會自動恢復(fù)對該單元的供電。
4) 定時控電：學(xué)校可以根據(jù)自身管理需求，對學(xué)生用電時間進(jìn)行定時控制，定時類型多樣，可按不同的日期和不同的用戶組別分別進(jìn)行控制其開、關(guān)，還可在不同的定時段內(nèi)選用不同的單路限流值。
5) 負(fù)載限制：使用單位根據(jù)自身管理上的要求，可對用戶單元的最大負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)一、分組、單獨設(shè)置不同限流值。當(dāng)某單元實際用電負(fù)荷超過設(shè)定的用電負(fù)荷時，系統(tǒng)將自動切斷該單元供電，只有當(dāng)管理員對該單元進(jìn)行過流復(fù)位時，用戶單元才可以繼續(xù)用電，各單元的限流值從0到單路最大負(fù)荷電流值(最大為40A)可設(shè)。
6) 單元用電情況查詢：在系統(tǒng)軟件和數(shù)據(jù)管理器上，用戶可隨時查詢用戶房間當(dāng)時的用電情況，也可在系統(tǒng)軟件上查詢用電單元前十年的所用用電情況、基礎(chǔ)用電和交費情況。
7) 免費基礎(chǔ)電量設(shè)置：要求按照學(xué)校不同人群、宿舍不同人數(shù)可以按每月/季度/年對各組別的用戶設(shè)定支持定時定額下發(fā)補助，當(dāng)月的補助當(dāng)月使用，未使用完的，隔月自動清零，重新自動發(fā)放補助;軟件上賬戶余額與補助分開，月初優(yōu)先使用補助電量。
8)遠(yuǎn)程抄表：本系統(tǒng)不需要工作人員到現(xiàn)場對用電量的集抄，而是通過數(shù)據(jù)集中器直接將用電數(shù)據(jù)采集到計算機(jī)上。
9) 退費管理：學(xué)生畢業(yè)時，系統(tǒng)操作員可以對該用戶單元進(jìn)行退費處理，并打印出所有退費用電單元的退費明細(xì)表;當(dāng)學(xué)生調(diào)換房間后，系統(tǒng)計算機(jī)上能對學(xué)生宿舍的剩余電量進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
10)非法操作、誤操作阻擋提示：當(dāng)操作員對系統(tǒng)進(jìn)行誤操作時，系統(tǒng)會自動對其進(jìn)行阻擋，當(dāng)操作員試圖做一些對系統(tǒng)會有較大影響的操作時，系統(tǒng)也將有所提示，保障用戶的操作安全。
11) 支持中途更換操作員：24小時不停機(jī)全天侯營業(yè)，并且中途支持更換操作員，軟件系統(tǒng)可有多個操作員或管理員并能對其進(jìn)行權(quán)限分配，只有當(dāng)操作員用正確的用戶名和口令登錄時才能得到自己相應(yīng)的權(quán)限。
12) 系統(tǒng)操作日志、賬戶操作日志和追蹤審計：系統(tǒng)將把每個操作員所做的每一步操作都記錄在數(shù)據(jù)庫中，對其所有的操作都有可追溯性。
13)對賬戶的操作可批量或個別進(jìn)行：系統(tǒng)允許對用戶進(jìn)行分組，默認(rèn)為4組，當(dāng)對用戶進(jìn)行各項操作時，均可按組進(jìn)行操作。
14) 掉電數(shù)據(jù)保護(hù)、斷電恢復(fù)功能：當(dāng)電腦因非正常關(guān)機(jī)而引起數(shù)據(jù)庫損壞時，系統(tǒng)軟件會自動對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行修復(fù)，絕對保障數(shù)據(jù)的安全。
15)用電數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能：系統(tǒng)軟件中含有報表打印功能，報表形式多樣靈活，要求有柱狀圖、曲線圖進(jìn)行展示統(tǒng)計準(zhǔn)確快速，圖表要求簡潔美觀。
16)欠壓運行模塊：計量模塊在欠壓的情況下也能正常運行，電壓范圍在170-240V。
17) 實時監(jiān)控：對每個學(xué)生房間的用電情況進(jìn)行實時監(jiān)控，實時監(jiān)控的刷新速度是6秒一次，只要在6秒鐘內(nèi)就可以直觀顯示學(xué)生房間當(dāng)前的用電數(shù)據(jù)(當(dāng)前電流、剩余電量、已用電量、用電情況等)。
18) 用電數(shù)據(jù)采用電腦、數(shù)據(jù)管理器、中位機(jī)三重備份，當(dāng)電腦關(guān)機(jī)或不正常時，電柜會在數(shù)據(jù)管理器的控制下正常運行。
19)房間調(diào)換進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：當(dāng)學(xué)生調(diào)換房間后，系統(tǒng)計算機(jī)對學(xué)生宿舍的剩余電量進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
20)惡性負(fù)載識別：當(dāng)學(xué)生宿舍使用違規(guī)大功率電器或純阻性負(fù)載(如：電爐，熱得快等)時，系統(tǒng)將自動識別為惡性負(fù)載，并自動切斷其電源，只有當(dāng)管理員在監(jiān)控電腦上對其進(jìn)行復(fù)位后，用戶才可繼續(xù)用電，有效地避免了發(fā)生用電事故。為方便管理，要求惡性負(fù)載識別提供自動復(fù)位和手動復(fù)位兩種模式，最小識別功率100W，可自行設(shè)置不識別區(qū)間段(如1400W-1600W惡性負(fù)載可不識別)。
21)能實現(xiàn)雙回路供電：兩個回路都能進(jìn)行單獨計量，要求在系統(tǒng)軟件上分別進(jìn)行查詢顯示，并在某一時間段內(nèi)，允許空調(diào)、電熱水器、電風(fēng)扇使用的情況下，不允許電燈和計算機(jī)等設(shè)備使用(即：可以關(guān)斷其中任一路，另外一路用電不受影響)。
二、智能電能管理系統(tǒng)我校在宿舍實現(xiàn)的功能
1)所有學(xué)生宿舍均采用一間雙回路的控制方式，用兩個控電單元點來控制一個房間。一路供空調(diào)或熱水器專用，一路供照明、普通插座使用。兩路均計量，一路帶負(fù)載識別，一路不帶負(fù)載識別，兩路互不影響。(需提供實物結(jié)合系統(tǒng)軟件進(jìn)行驗證)。
2)每間宿舍均具有智能開關(guān)，使用軟件控制是否通斷電，互不影響
3)通過軟件設(shè)置實現(xiàn)不同的房間采取不同的熄燈方式。例如，大三學(xué)生的房間不進(jìn)行熄燈控制，而大一大二學(xué)生的房間晚上要斷熄燈等。
4)應(yīng)具備電費最低值余額提示及欠費預(yù)警功能，要求提供WEB查詢功能，當(dāng)欠費達(dá)到設(shè)定值時，可通過實現(xiàn)自動斷電。
5)電控購電數(shù)據(jù)報表能在系統(tǒng)軟件進(jìn)行預(yù)覽并能以EXCEL電子表格形式導(dǎo)出，且能打印出來。
6)對接學(xué)校的節(jié)能平臺。平臺是浙江浙大中控的節(jié)能平臺系統(tǒng)，將每個房間的每天的用電量、剩余電量上傳。注：在平臺軟件上只要求查詢，不要求對用電軟件進(jìn)行操作。
7)實現(xiàn)實時繳納電費，實時上傳購電數(shù)據(jù)到查詢網(wǎng)站，并能統(tǒng)計每天用電量在查詢網(wǎng)站上顯示。
8)與學(xué)校信息門戶系統(tǒng)對接，實現(xiàn)學(xué)生登陸一卡通門戶查詢自己房間的用電情況(含繳費情況)。只要選擇宿舍所屬的校區(qū)、樓名和房間號，即可查詢宿舍的用電信息。查詢內(nèi)容：實時電量、剩余電量、繳費歷史記錄、用電歷史記錄。
9)要求按照學(xué)校不同人群、宿舍不同人數(shù)可以按每月/季度/年對各組別的用戶設(shè)定支持定時定額下發(fā)補助，當(dāng)月的補助當(dāng)月使用，未使用完的，隔月自動清零，重新自動發(fā)放補助;軟件上賬戶余額與補助分開，月初優(yōu)先使用補助電量。
10)實現(xiàn)已用電量和剩余電量查詢以及交費記錄查詢。
11)與學(xué)�！耙豢ㄍā毕到y(tǒng)對接，實現(xiàn)自助繳費，在已建設(shè)一卡通自助圈存機(jī)上輸入房間編號采用校園卡進(jìn)行電費的繳交，采用統(tǒng)一商戶結(jié)算方式。
12)預(yù)留短信提醒對接接口，實現(xiàn)學(xué)校短信提醒功能。
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