淺談基于無線網(wǎng)絡(luò)的高校宿舍用電管理系統(tǒng)設(shè)計及產(chǎn)品應(yīng)用方案
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：設(shè)計了一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的用電管理系統(tǒng)，主要包括現(xiàn)場控制柜、售電處與管理軟件、數(shù)據(jù)服務(wù)器，網(wǎng)關(guān)節(jié)點等。通過在控制柜上安裝RS485接口與電表連接，采集電表數(shù)據(jù)，然后通過無線網(wǎng)絡(luò)將電表數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)關(guān)，終上傳給數(shù)據(jù)服務(wù)器。實現(xiàn)了節(jié)能辦的管理系統(tǒng)通過校園網(wǎng)訪問任意的現(xiàn)場操作站，從而可以對某塊電表進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置，并讀取電表的實時數(shù)據(jù)，同時學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)查詢宿舍用電量，重點介紹控制柜與網(wǎng)關(guān)的軟硬件設(shè)計。
關(guān)鍵詞：無線傳輸；用電管理系統(tǒng)；網(wǎng)關(guān)；控制柜節(jié)點
0引言
在目前的高校用電管理工作中，如何建立學(xué)生的主動節(jié)能意識和如何確保學(xué)生的用電安全是2個不容忽視的問題。
為了減少這種問題發(fā)生的幾率，許多學(xué)校推廣和使用了預(yù)付費電表。這種電表是讓學(xué)生的用電量在超出了范圍之后，對于超出的部分要自行買單，這在很大程度上提高了學(xué)生的節(jié)能意識，并且在電表中增加了對電流和惡性負(fù)載的控制，可以有效地避免由于不安全用電引發(fā)的事故。
但是目前在高校中，并沒有形成一整套完整的用電管理系統(tǒng)。基于此，本文設(shè)計了1套基于無線網(wǎng)絡(luò)的用電管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有實時性、安全性、易管理性等特點。
1系統(tǒng)硬件組成
系統(tǒng)的硬件組成如圖1所示。從圖1中可以看出，節(jié)能辦通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)服務(wù)器，通過服務(wù)代理從物理上與外網(wǎng)隔離。售電終端對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密之后通過互聯(lián)網(wǎng)上傳給數(shù)據(jù)服務(wù)器，以確保數(shù)據(jù)的安全性。節(jié)點作為網(wǎng)關(guān)的無線網(wǎng)卡接收現(xiàn)場控制柜發(fā)送來的數(shù)據(jù)，然后上傳給數(shù)據(jù)服務(wù)器[2]。宿舍管理員在網(wǎng)絡(luò)故障的時候可以通過現(xiàn)場控制柜完成必需的操作。學(xué)生可以在網(wǎng)上通過瀏覽器查詢本宿舍用電明細(xì)。
1.1現(xiàn)場控制柜
現(xiàn)場控制柜是保證正常供電的核心，因此，現(xiàn)場控制柜的長期、穩(wěn)定的運行對系統(tǒng)的正常工作有著決定性的意義。
本系統(tǒng)中控制柜安裝在宿舍樓。硬件采用ARM7處理器，它體積小、集成度高、實時性高?？刂乒駜?nèi)安裝了嵌人式硬件，配有觸摸鍵盤和液晶顯示單元，電表和控制柜之間通過RS485端口傳輸數(shù)據(jù)，采用屏蔽雙絞線作為傳輸介質(zhì)，總線型連接。每個控制柜可以采集30塊電表的數(shù)據(jù)，傳輸速率設(shè)定為4800bps。同時通過無線網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)連接?？刂乒裼布O(shè)計如圖2所示。
1.2網(wǎng)關(guān)與節(jié)點
網(wǎng)關(guān)與節(jié)點的主要工作是在接收到控制柜節(jié)點發(fā)來的數(shù)據(jù)時，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成與互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)包格式相同的數(shù)據(jù)包上傳給數(shù)據(jù)服務(wù)器存儲；在接收到客戶端發(fā)來的命令時，執(zhí)行相應(yīng)的工作。網(wǎng)關(guān)與控制柜節(jié)點之間的結(jié)構(gòu)如圖3所示。
在圖3中，HTTPClient代表客戶端，可以是學(xué)生在宿舍查詢用電量使用的瀏覽器，也可以是節(jié)能辦人員統(tǒng)計、修改宿舍電量的客戶端。HTTP/CoAP代表網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)的功能是執(zhí)行協(xié)議間的轉(zhuǎn)換。網(wǎng)關(guān)與控制柜節(jié)點之間使用星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。將節(jié)點作為協(xié)調(diào)器，只存在協(xié)調(diào)器與控制柜節(jié)點之間的通信，控制柜節(jié)點相互之間的通信通過協(xié)調(diào)器轉(zhuǎn)發(fā)。
網(wǎng)關(guān)采用ARM7處理器，網(wǎng)關(guān)與Internet的連接通過以太網(wǎng)口，與控制柜的連接通過無線。硬件結(jié)構(gòu)如圖4所示。
2系統(tǒng)軟件組成
該系統(tǒng)的軟件由4部分組成，分別是數(shù)據(jù)管理軟件、售電軟件、現(xiàn)場控制柜軟件和基于IEEE802.15.4無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。
2.1現(xiàn)場控制柜
本系統(tǒng)使用了嵌入式Linux系統(tǒng)(embeddedLinux),嵌入式操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)嵌入式系統(tǒng)的全部軟、硬件資源的分配、調(diào)度工作，控制并協(xié)調(diào)并發(fā)活動，能夠通過裝卸某些模塊來達(dá)到系統(tǒng)所要求的功能。經(jīng)過內(nèi)核裁剪，將系統(tǒng)移植到開發(fā)板上，不需要硬盤作為存儲介質(zhì)，也不需要鍵盤、鼠標(biāo)等外設(shè)。
控制柜節(jié)點的主要功能是采集和發(fā)送電表數(shù)據(jù)。控制柜和電表之間的數(shù)據(jù)傳輸通過RS485接口，數(shù)據(jù)傳輸遵循電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《DL/T645—1997645多功能電能表通信規(guī)約》(Multi-functionwatt-hourmetercommunicationprotocol)。與電表交互的數(shù)據(jù)如表1所示。
表1控制柜和電表交互數(shù)表
序號 | 數(shù)據(jù)內(nèi)容 | 方式 | 數(shù)據(jù)代碼 |
2 | 斷電次數(shù) 實時電流 | 讀/寫 讀 | B310 B620 |
3 | 實時功率 | 讀 | B630 |
4 | 日期 | 讀/寫 | CO11 |
5 | 時間 | 讀/寫 | C010 |
控制柜節(jié)點與網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸是通過無線?？刂乒窆?jié)點協(xié)議棧的軟件組成如圖5所示。
應(yīng)用層的CoAP協(xié)議是適用于受限設(shè)備的協(xié)議，它可以說是HTTP協(xié)議的1個子集，CoAP協(xié)議所構(gòu)造的數(shù)據(jù)包小的只有2個字節(jié)，非常適合低功耗的無線傳輸需求[4];在傳輸層，由于不需要保證數(shù)據(jù)包的準(zhǔn)確性，所以采用了UDP協(xié)議；為了滿足控制柜節(jié)點對地址的需求，在本設(shè)計中為每1個控制柜節(jié)點配備1個IPv6地址；但是由于802.15.4傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度有限，為了提高傳輸效率，在物理層與IP層之間加入壓縮IPv6數(shù)據(jù)包的6LoWPAN層，在這1層使用LoWPAN_IPHC算法對IPv6數(shù)據(jù)包進(jìn)行壓縮[5-]?？刂乒竦臒o線接收發(fā)送數(shù)據(jù)包的軟件流程如圖6所示。
控制柜在接收到CoAP請求之后，首先對請求進(jìn)行解析，得到數(shù)據(jù)包中的option項內(nèi)容，從而根據(jù)option來查找所請求的資源。如果找到，則構(gòu)造回復(fù)數(shù)據(jù)包，將資源放入payload項，送給UDP/IPv6層。否則發(fā)送錯誤信息數(shù)據(jù)包給UDP/IPv6層。在UDP/IPv6層，數(shù)據(jù)包被添加上目的地址等信息送給6LoWPAN層。在6LoWPAN層通過LoWPAN_IPHC算法對數(shù)據(jù)包進(jìn)行壓縮，根據(jù)IPv6地址與MAC地址的關(guān)聯(lián)對地址進(jìn)行壓縮，并有條件的省略掉流控制等多余的項，從而降低數(shù)據(jù)包的大小來達(dá)到提高了傳輸效率的目的[8-10]。
2.2網(wǎng)關(guān)
網(wǎng)關(guān)上運行Linux系統(tǒng)，將節(jié)點作為無線網(wǎng)卡連接到網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)協(xié)議棧的軟件結(jié)構(gòu)如圖7所示。
由于客戶端使用HTTP協(xié)議，而控制柜節(jié)點使用CoAP協(xié)議，所以網(wǎng)關(guān)的主要功能是協(xié)議的轉(zhuǎn)換，其軟件流程如圖8所示。
網(wǎng)關(guān)在接收到HTTP客戶端的請求之后，首先對數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，根據(jù)CoAP與HTTP的對應(yīng)關(guān)系判斷能否轉(zhuǎn)換成CoAP數(shù)據(jù)包。如果不可以，則發(fā)送錯誤報告給客戶端。轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)包由socket接口傳送給MAC層，然后通過無線發(fā)送，并打開計時器。如果在定時器溢出之內(nèi)收到回復(fù)，則解析回復(fù)數(shù)據(jù)包，并轉(zhuǎn)換成HTTP格式，返回給客戶端。否則回復(fù)“超時"的數(shù)據(jù)包給客戶端。
3智能水、電表的管理
3.1系統(tǒng)管理平臺
IOT智能水電表管理系統(tǒng)是通過IOTP(InternetOpenTradingProtocol，網(wǎng)絡(luò)開放貿(mào)易協(xié)議)來讀取水、電表定時上報的電量信息，向電表發(fā)送合閘/拉閘的命令，返回其狀態(tài)值。
智能水、電表系統(tǒng)后臺管理界面如圖3所示。
系統(tǒng)后臺可以實時監(jiān)測每個接入商戶的即時賬戶余額、合同有效期、費率、，以及各商戶名下的水電表安裝位置、各自用量等信息。為了簡化結(jié)算流程，本文設(shè)計將水電表的用量以商戶為單位進(jìn)行匯總統(tǒng)-結(jié)算。
3.2商戶費用查詢及繳納
商戶余額查詢：商戶可以登陸web頁面或者通過學(xué)校微信服務(wù)號綁定其一卡通賬號，實現(xiàn)線上自助查詢。一卡通管理平臺通過調(diào)用用電管理系統(tǒng)的“查詢商戶信息"接口，返回商戶的基礎(chǔ)信息，調(diào)用“電費充值"接口返回商戶的卡號、充值金額、序列號等狀態(tài)信息。接口示例如圖4所示。
通過Web管理后臺，商戶可自行查詢名下所有設(shè)施的用水、電總量單項設(shè)施的即時用量及狀態(tài)，也可以通過繳費清單查詢繳費記錄，如圖5所示。
商戶費用繳納：商戶在學(xué)校微信服務(wù)號上，首先綁定為其開設(shè)的校園一卡通賬號，對校園卡進(jìn)行充值，然后使用校園卡余額對水電費進(jìn)行自助繳納，充值頁面同步顯示當(dāng)前賬戶余額。充值繳費頁面如圖6所示。
4系統(tǒng)測試和運行
為了檢測系統(tǒng)是否滿足功能需求、商戶管理和使用過程中各環(huán)節(jié)是否運行通暢，測試期建立了測試商戶來模擬商戶使用，并在試運行期間完善了一些細(xì)節(jié)性問題如：商戶線上充值頁面增加“當(dāng)前賬戶余額"展示，方便商戶查詢賬戶即時信息；將單個商戶下所有水電表的用量匯總實行統(tǒng)一結(jié)算，簡化結(jié)算流程；同時隨著商家的不斷入駐，在信號盲區(qū)增加基站進(jìn)行補盲覆蓋。
目前這套IOT智能水電表管理系統(tǒng)已在校內(nèi)具體實施數(shù)月有余，運行良好。從學(xué)校后勤、財務(wù)等管理部門和使用商戶的反饋來看，此次將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到校園智慧管理的初步嘗試較為成功。
5AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平臺
5.1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(dāng)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。
5.2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(jìn)行進(jìn)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。
圖1安科瑞高校綜合能效管理方案架構(gòu)拓?fù)?/p>
6.1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。
6.2后勤計費管理
采用的網(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(yuǎn)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。
6.2.1宿舍用電管理
針對學(xué)生宿舍用電進(jìn)行管理控制：可批量下發(fā)基礎(chǔ)用電額度和定時通斷功能；
可進(jìn)行惡性負(fù)載識別，檢測違規(guī)電氣，并可獲取違規(guī)用電跳閘記錄；
6.2.2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(jìn)行預(yù)付費管理
6.2.3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。
6.2.4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。
6.3能源管理系統(tǒng)
針對校園水、電、氣等各類接入能源進(jìn)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(jìn)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(dá)到節(jié)能目的。
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(jìn)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(jìn)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(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。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(xì)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(dá)相關(guān)人員。
7平臺部署硬件選型
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，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、支持多不同數(shù)據(jù)服務(wù)要求，支持?jǐn)帱c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(kuò)展模塊，485擴(kuò)展模塊，多可擴(kuò)展16路。 | |
10KV進(jìn)/饋線 |
| AM6-L | 相間電流速斷保護(hù)，相間電流速斷保護(hù)（可帶低壓閉鎖），相間過電流保護(hù)（可帶低壓閉鎖），兩段式零序過流保護(hù)，反時限相間過流保護(hù)（可帶低壓閉鎖），零序反時限過流保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)，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(hù)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(fù)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(biāo)配一路強制加熱）、遠(yuǎn)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(fù)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(kuò)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(jìn)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。可使用ATC-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（改造項目） | |
| 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 |
7.2后勤計費管理
7.2.1宿舍/商業(yè)預(yù)付費平臺
7.2.2充電樁管理平臺
應(yīng)用場景 | 型號 | 圖 片 | 保護(hù)功能 |
充電樁管理平臺 | AcrelCloud-9000 | 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。 | |
新能源汽車充電樁 | AEV-AC007D-LCD |
| 輸入輸出電壓：AC220V 1個充電接口，充電線長5米；輸出功率7km；掃碼、刷卡支付：標(biāo)配無線通訊：4G、WIFI、藍(lán)牙三選一（下單備注規(guī)格，無備注默認(rèn)4G通訊）。 |
AEV-DC060S |
| 直流60kw雙槍一體充電機 | |
AEV-DC120S |
| 直流120kw雙槍一體充電機 | |
智能電動車充電樁 | ACX10系列 |
| 10路承載電流25A，單路輸出電流3A，單回路功率1000W，總功率5500W。充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識別、遠(yuǎn)程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。 ACX10A-TYHN：防護(hù)等級IP21，支持投幣、刷卡，掃碼、免費充電 ACX10A-TYN：防護(hù)等級IP21，支持投幣、刷卡，免費充電 ACX10A-YHW：防護(hù)等級IP65，支持刷卡，掃碼，免費充電 ACX10A-YHN：防護(hù)等級IP21，支持刷卡，掃碼，免費充電 ACX10A-YW：防護(hù)等級IP65，支持刷卡、免費充電 ACX10A-MW：防護(hù)等級IP65，僅支持免費充電 |
ACX2A系列 |
| 2路承載電流20A，單路輸出電流10A，單回路功率2200W，總功率4400W。充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識別、遠(yuǎn)程升級、功率識別，報警上報。 ACX2A-YHN：防護(hù)等級IP21，支持刷卡、掃碼充電 ACX2A-HN：防護(hù)等級IP21，支持掃碼充電 ACX2A-YN：防護(hù)等級IP21，支持刷卡充電 |
7.2.3智能照明管理
應(yīng)用場景 | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
普通照明 | 配電箱 |
| ASL220-S 系列 | 1、ALIBUS總線擴(kuò)展模塊，通信鏈路供電。 2、功耗：≤5VA 3、4路16A磁保持繼電器輸出，輸出可通過按鈕手動控制，輸出狀態(tài)液晶屏顯示。 4、2路開關(guān)量輸入，可接入開關(guān)、報警、人體紅外感應(yīng)器等信號。 5、外形尺寸：144mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝 |
按鍵面板 |
| ASL220-F1/2 | 1聯(lián)兩鍵 1、ALIBUS總線場景面板，通信鏈路供電； 2、1聯(lián)2鍵輕觸按鍵，多彩背光指示，金、黑、灰可選； 3、每個按鍵支持長按、短按功能，均可實現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光、場景控制； 4、外形尺寸：86mm(W)*86mm(H)*24mm(D)； 5、86底盒安裝 | |
探測器 |
| ASL220-PM/T | PIR+照度傳感器 1、ALIBUS總線傳感器，通信鏈路供電，功耗：20mA@24V； 2、特殊運算電路，可通過紅外感應(yīng)探測到人體動作； 4、安裝方式：嵌入式； 5、外形尺寸：ф80mm*33mm；產(chǎn)品外露尺寸：ф80mm*2.5mm | |
備用照明 | 雙切箱 |
| ASL210-S 系列 | 1、ALIBUS總線擴(kuò)展模塊，通信鏈路供電。 2、功耗：≤3VA 3、4路16A磁保持繼電器輸出。 4、1路開關(guān)量輸入，可接入開關(guān)、報警、人體紅外感應(yīng)器等信號，1路485通訊。 5、外形尺寸：108mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、消防聯(lián)動啟動一般照明（備用照明）。 7、35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝 |
應(yīng)用場景 | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
普通照明 | 配電箱 |
| ASL220-S 系列 | 1、ALIBUS總線擴(kuò)展模塊，通信鏈路供電。 2、功耗：≤5VA 3、4路16A磁保持繼電器輸出，輸出可通過按鈕手動控制，輸出狀態(tài)液晶屏顯示。 4、2路開關(guān)量輸入，可接入開關(guān)、報警、人體紅外感應(yīng)器等信號。 5、外形尺寸：144mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝 |
按鍵面板 |
| ASL220-F1/2 | 1聯(lián)兩鍵 1、ALIBUS總線場景面板，通信鏈路供電； 2、1聯(lián)2鍵輕觸按鍵，多彩背光指示，金、黑、灰可選； 3、每個按鍵支持長按、短按功能，均可實現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光、場景控制； 4、外形尺寸：86mm(W)*86mm(H)*24mm(D)； 5、86底盒安裝 | |
探測器 |
| ASL220-PM/T | PIR+照度傳感器 1、ALIBUS總線傳感器，通信鏈路供電，功耗：20mA@24V； 2、特殊運算電路，可通過紅外感應(yīng)探測到人體動作； 4、安裝方式：嵌入式； 5、外形尺寸：ф80mm*33mm；產(chǎn)品外露尺寸：ф80mm*2.5mm | |
備用照明 | 雙切箱 |
| ASL210-S 系列 | 1、ALIBUS總線擴(kuò)展模塊，通信鏈路供電。 2、功耗：≤3VA 3、4路16A磁保持繼電器輸出。 4、1路開關(guān)量輸入，可接入開關(guān)、報警、人體紅外感應(yīng)器等信號，1路485通訊。 5、外形尺寸：108mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、消防聯(lián)動啟動一般照明（備用照明）。 7、35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝 |
IP網(wǎng)關(guān) |
| ASL200-485-IP | IP協(xié)議轉(zhuǎn)換器（ALIBUS<-->TCP/IP） 1、1路ALIBUS通信總線接口。 2、1路RS485 3、1路以太網(wǎng)接口，以太網(wǎng)通訊 4、串口速率1200~115200bps可配置。串口支持標(biāo)準(zhǔn)MODBUS-RTU協(xié)議。 5、外形尺：96.6mm(W)*70mm(H)*18mm(D)。 6、35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝 7、IP地址設(shè)置連接、ALIBUS系統(tǒng)組網(wǎng)擴(kuò)容、ALIBUS通訊軟件連接 | |
IP輔助電源 |
| ASL200-P20 | 輔助電源 1、輸入電壓范圍：176-264VAC 2、輸出電壓及功率：24VDC/20W 3、電壓調(diào)整范圍：21.6~29V 4、工作溫度：-40~+70℃ 5、外形尺寸：96.6mm(W)*70mm(H)*18mm(D) 6、35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝 | |
7.3能源管理系統(tǒng)
應(yīng)用場景 | 型號 | 圖 片 | 保護(hù)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(jìn)行水表、氣表、電表、微機保護(hù)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(jìn)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(dāng)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(jìn)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(biāo)符合國標(biāo)GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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。 |
7.4智慧消防系統(tǒng)
7.4.1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(hù)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 | 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(hù)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。 | |
7.4.2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(hù)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 | 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(hù)電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理，可采用二總線通訊。 |
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 | 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。 |
7.4.4消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)
應(yīng)用場合（綜合樓、污水地下箱體） | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
各變電所、地下箱體、綜合樓 | 集中電源集中控制型消防應(yīng)急標(biāo)志燈具（高防護(hù)） |
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面安全出口) | 防護(hù)等級：IP67 設(shè)備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 |
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面疏散出口) | 防護(hù)等級：IP67 設(shè)備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面左向) | 防護(hù)等級：IP67 設(shè)備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面右向) | 防護(hù)等級：IP67 設(shè)備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面雙向) | 防護(hù)等級：IP67 設(shè)備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面樓層) | 防護(hù)等級：IP67 設(shè)備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面米標(biāo)) | 防護(hù)等級：IP67 設(shè)備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
集中電源集中控制型消防應(yīng)急照明燈具（高防護(hù)） |
| A-ZFJC-E*W-A604T8單管式應(yīng)急照明燈具 | 防護(hù)等級：IP67 設(shè)備尺寸：Φ26*L400、Φ26*L600、Φ26*L1200 安裝方式：吸頂、吊掛 設(shè)備功率：3、6、9、12、15W | |
| A-ZFJC-E*W-A603HC高防護(hù)應(yīng)急照明燈具 | 防護(hù)等級：IP67 設(shè)備尺寸：Φ175*H60 安裝方式：吸頂、壁掛 設(shè)備功率：3、6、9、12、15W | ||
| A-ZFJC-E*W-A603HE高防護(hù)應(yīng)急照明燈具 | 防護(hù)等級：IP67 設(shè)備尺寸：198*98*55 安裝方式：吸頂、壁掛 設(shè)備功率：3、6、9、12、15W | ||
消防應(yīng)急燈具電源 |
| A-D-0.3KVA-A200L A-D-0.5KVA-A200L A-D-0.75KVA-A200L A-D-0.1KVA-A200L | 防護(hù)等級：IP65 設(shè)備尺寸：500*400*200、600*480*230 安裝方式：壁掛 設(shè)備功率：0.3、0.5、0.75、1KVA 回路數(shù)量：8路 | |
防爆工藝車間 | 集中電源集中控制型消防應(yīng)急防爆標(biāo)志燈具 |
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面出口) | 防護(hù)等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設(shè)備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 |
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面左向) | 防護(hù)等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設(shè)備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面右向) | 防護(hù)等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設(shè)備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面雙向) | 防護(hù)等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設(shè)備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面樓層) | 防護(hù)等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設(shè)備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-2LROEI1W-A430EX（雙面安全出口) | 防護(hù)等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設(shè)備尺寸：165*375*65 安裝方式：吊管安裝 | ||
| A-BLJC-2LROEI1W-A430EX（多信息復(fù)合) | 防護(hù)等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設(shè)備尺寸：165*375*65 安裝方式：吊管安裝 | ||
| A-BLJC-2LROEI1W-A430EX（雙面單向) | 防護(hù)等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設(shè)備尺寸：165*375*65 安裝方式：吊管安裝 | ||
| A-BLJC-2LROEI1W-A430EX（雙面雙向) | 防護(hù)等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設(shè)備尺寸：165*375*65 安裝方式：吊管安裝 | ||
集中電源集中控制型消防應(yīng)急防爆照明燈具 |
| A-ZFJC-E*W-A630EX | 防護(hù)等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設(shè)備尺寸：256*243*78 安裝方式：壁掛 設(shè)備功率：3、6、10W | |
| A-ZFJC-E*W-A632EX | 防護(hù)等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設(shè)備尺寸：Φ135mm*H168mm 安裝方式：吊管安裝 設(shè)備功率：3、6、9、12、15W | ||
消防應(yīng)急燈具電源(防爆) |
| A-D-0.3KVA-A200EX A-D-0.5KVA-A200EX A-D-1KVA-A200EX | 防護(hù)等級：IP43 設(shè)備尺寸：904*702*220、1354*702*220 安裝方式：壁掛 設(shè)備功率：0.3、0.5、1KVA 回路數(shù)量：8路 | |
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機 |
| A-C-A100/B3 | 區(qū)域分機通過總線網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)控各個終端，在險情發(fā)生時，自動將信息指令發(fā)布到每個終端，終端收到指令之后自動開始工作，如頻閃、變向、開、滅燈等工作，實時指示佳、安全的疏散路線。 |
中繼器 |
| CAN轉(zhuǎn)光纖中繼 | 通過CAN轉(zhuǎn)光纖中繼實現(xiàn)把CAN總線傳輸轉(zhuǎn)換至光纖傳輸延長通訊距離增加方案多樣性。 | |
主變電所 監(jiān)控 | 監(jiān)控主機 |
| A-C-A100 | 監(jiān)控主機通過總線網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)控各個終端，在險情發(fā)生時，自動將信息指令發(fā)布到每個終端，終端收到指令之后自動開始工作，如頻閃、變向、開、滅燈等工作，實時指示佳、安全的疏散路線。 |
8結(jié)束語
本文重點介紹了控制柜與網(wǎng)關(guān)的軟硬件設(shè)計。經(jīng)過調(diào)試，該系統(tǒng)實現(xiàn)了對1臺控制柜的操作，具有實時性、易操作性等優(yōu)點。而對于群體的控制以及前端界面的顯示還有待進(jìn)一步研究。
本文對遠(yuǎn)程控制水表、煤氣表系統(tǒng)的設(shè)計也具有指導(dǎo)意義。對本系統(tǒng)稍加改進(jìn)，就可以用于水表、煤氣表等計量儀表的遠(yuǎn)程操作，具有廣闊的應(yīng)用前途。
【參考文獻(xiàn)】
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【2】郭培.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)接人網(wǎng)關(guān)的研究與實現(xiàn)[D].北京：北京交通大學(xué)，2006:6-15.
【3】張少虎.基于ZigBee的自動抄表系統(tǒng)的設(shè)計[D].西安：西安科技大學(xué)，2009:25-36.
【4】孫偉，王建平.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層傳輸性能模型研究[J].電子測量與儀器學(xué)報，2012,26(2):144-148.
【5】程杰，薛俏，邵芬紅.基于無線網(wǎng)絡(luò)的學(xué)生宿舍用電管理系統(tǒng)設(shè)計
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【7】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.05版.
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