淺談遠程抄表與配電能效系統(tǒng)在吉林大學(xué)學(xué)生公寓的研究與應(yīng)用

摘要：該校及全國各大高校學(xué)生公寓目前收費模式及現(xiàn)狀，遠程抄表智能系統(tǒng)的必要性及系統(tǒng)運行狀況的對比。

關(guān)鍵詞：遠程抄表智能系統(tǒng)；必要性；優(yōu)點

0前言

該校在遠程抄表智能系統(tǒng)使用前學(xué)生公寓用電控制和計量形式多種多樣，具體有：(1)無限電無計量；(2)無限電有電表計量；(3)有限電、模塊式計量的限電柜；(4)有限電、模塊式計量、CI卡收費模式的限電柜。具有限電、計量和收費功能的限電柜只有限電功能在使用，計量和收費功能沒有啟用，并且大部分用電管理設(shè)備運行都在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，同時也浪費大量的電能，增加學(xué)校的電費支出，并且也無法給學(xué)生提供一個安全的生活環(huán)境，發(fā)生多起因使用違章電器房間著火現(xiàn)象。

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

（1）人工抄表收費：優(yōu)點讀數(shù)直觀，故障影響面小，缺點勞動強度大、效率低。

（2）智能模塊集中抄表收費系統(tǒng)：優(yōu)點設(shè)備集中，容易布線，施工簡單，易于管理；缺點一旦主板出現(xiàn)故障，影響面大，并且讀數(shù)不夠直觀，不利于查看房間實時用電情況。

（3）IC卡預(yù)付費用電管理收費系統(tǒng)：優(yōu)點是電費回收率比較高，缺點IC卡是易損部件，增加學(xué)生的經(jīng)濟負擔(dān)，一旦欠電費隨時斷電，給學(xué)生生活帶來不便。

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

2學(xué)生公寓用電實行限電、計量和收費必要性

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

3遠程抄表智能管理收費系統(tǒng)的應(yīng)用及運行現(xiàn)狀

2007年該校決定對學(xué)生公寓啟動收費，實行定額指標(biāo)管理，超定額實施收費的管理模式，我部門通過對學(xué)生公寓收費系統(tǒng)制造廠家的多次考察、調(diào)研，決定安裝國內(nèi)遠程抄表智能收費管理系統(tǒng)。阻性負載自動識別限電智能化低壓電力線載波集中抄表用電管理系緘簡稱集抄系統(tǒng)提由中心計算機、集中器、采集終端和各類計量表組成的三級網(wǎng)絡(luò)，是利用微電能專用集成技術(shù)、低壓擴頻載波通訊技術(shù)和計算機應(yīng)用技術(shù)，通過電力線匯集配變下所有終端電表的數(shù)據(jù)，與每一終端電表進行數(shù)據(jù)通訊，并對這些數(shù)據(jù)進行分析處理，同時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、處理及斷電控制一體化的自動化電能計量管理系統(tǒng)。是配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的一個重要組成部分。是以先進的電力線載波通誡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、運行費用低、適應(yīng)能力強等特點。

該校一期工程（部分學(xué)生公寓）2007年12月開始施工，2008年5月所有工程結(jié)束并開始試運行，2008年12月2日系統(tǒng)開始正式運行，2009年1月開始對學(xué)生公寓中的單身公寓開始實施收費，2009年9月對新生房間實施定額指標(biāo)管理、超定額實施收費。2010年1月二期工程開始施工，二期工程完工后我校所有學(xué)生公寓都納人遠程抄表智能收費管理系統(tǒng)中，共計安裝17164塊電表（含公共區(qū)電表）。2010年9月對所有學(xué)生房間開始實施定額指標(biāo)管理、超定額實施收費。廠家結(jié)合我校的實際需求，對智能用電管理收費系統(tǒng)做了個性化的調(diào)整，我校智能收費管理系統(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，我校阻性負載設(shè)置是功率是50W，大于等于該值，系統(tǒng)自動斷電，負載斷開5分鐘后系統(tǒng)自動恢復(fù)供電，非阻性負載不受限制；

（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)備而造成線路過流發(fā)熱，我校最大功率限定在2500W，延長線路使用壽命，并對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)?？傆秒娏康?274%，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）每個房間具有單獨的載波電表計量，即使出現(xiàn)故障也不像集中模塊計量那樣造成大面積停電，便于維修人員查找故障和維護，提高工作效率；

（5）減少工作量，節(jié)省人員開支，每個人可以負責(zé)幾千個房間用電管理和收費工作。根據(jù)學(xué)生公寓分布，我校在學(xué)生公寓相對集中的地點設(shè)置9個收費點，方便學(xué)生用電查詢和購電的需求。每個收費點每月底對房間電表進行集中抄表，月初在每個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)定的時間內(nèi)交費，不交費的房間可遠程斷電；

（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)置免費電量，系統(tǒng)軟件對每個房間回傳用電數(shù)據(jù)按年/月/日自動生成報表，對超定額用電不按期交費的房間可以自動或手動遠程斷電，保證超定額用電房間的所欠電費及時回收；

（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9個收費點的收費系統(tǒng)軟件進行升級改造，把單機版變成網(wǎng)絡(luò)版，即把收費點的數(shù)據(jù)庫納人能源監(jiān)管平臺的服務(wù)器管理，各收費點的抄表、收費等工作通過調(diào)用能源監(jiān)管平臺服務(wù)器內(nèi)的數(shù)據(jù)庫，避免各收費點數(shù)據(jù)因電腦硬件故障或系統(tǒng)中病毒等原因而造成的數(shù)據(jù)丟失

4AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平臺

4.1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。

4.2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)用電進行進行集中監(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、有序的要求。

4.3平臺架構(gòu)

圖1安科瑞高校綜合能效管理方案架構(gòu)拓撲

5高校綜合能效解決方案

5.1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。

圖1安科瑞高校綜合能效管理方案架構(gòu)拓撲

5高校綜合能效解決方案

5.1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。

5.2后勤計費管理

采用先進的網(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。

5.2.1宿舍用電管理

針對學(xué)生宿舍用電進行管理控制：可批量下發(fā)基礎(chǔ)用電額度和定時通斷功能；

可進行惡性負載識別，檢測違規(guī)電氣，并可獲取違規(guī)用電跳閘記錄

5.2.2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行預(yù)付費管理

5.2.3充電樁管理平臺