宿舍安全用電監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

摘 要：很多高校宿舍的用電功率存在限制,為此設(shè)計了宿舍用電智能監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)由主控制器、采集部分、通信部分組成。利用STM32作為主控芯片,采集部分采用BL0937芯片采集電壓和電流,采集多條線路用電數(shù)據(jù),各路數(shù)據(jù)采集通道均采用隔離保護,通信部采用4G、LoRa無線通信模塊和串口。主控制器經(jīng)4G模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?a target="_blank">網(wǎng)絡(luò)云端實時監(jiān)控,宿舍的用電功率超過設(shè)定的功率時,系統(tǒng)會發(fā)送消息給該宿舍的宿舍長,警告宿舍及時管理用電器,否則就會對該宿舍斷電，防止事故的發(fā)生,也能更方便地控制宿舍用電情況。經(jīng)實際測試應(yīng)用,該監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理及時、運行穩(wěn)定,滿足系統(tǒng)應(yīng)用需要。1聯(lián)5系8電2話171微3信5同2號2

關(guān)鍵詞：BL0937；LoRa無線模塊；STM32；4G通信

0引言

如今電器種類龐雜,方便了我們的生活,但用電事故也在不斷發(fā)生。電器的功率參數(shù)參差不齊，使用時線路負(fù)荷過大會造成電氣火災(zāi)、觸電等事故。學(xué)校里用電事故主要是由于使用大功率電器造成的。許多高校宿舍建立時間較長,線路出現(xiàn)老化,在使用大功率電器時產(chǎn)生熱量較多，到一定程度就會發(fā)生火災(zāi)。學(xué)生用電時不按照用電安全規(guī)定和管理要求,拖接各類違規(guī)電器設(shè)備，隨意拉線、接線,易發(fā)生觸電、火災(zāi)等安全事故。宿舍用電智能監(jiān)控系統(tǒng)可以有效減少宿舍用電事故的發(fā)生。設(shè)計由STM32芯片作為主控電路,從機采集電壓、電流多路數(shù)據(jù)量，再經(jīng)過計算得出每個宿舍的用電功率,并且每條線路均采用信號隔離技術(shù)使其獨立工作,得到的數(shù)據(jù)由LoRa無線模塊傳輸?shù)街鳈C，再利用4G通信將數(shù)據(jù)上傳至網(wǎng)絡(luò)云端，實現(xiàn)用電功率的遠(yuǎn)程監(jiān)控，同時數(shù)據(jù)反饋給主機，主機檢測是否超過管理者設(shè)定的功率,若超過發(fā)送消息到宿舍長警告該宿舍,不進行處理將會對該宿舍斷電，避免了危險事故的發(fā)生。

1 系統(tǒng)整體設(shè)計

宿舍用電智能監(jiān)控系統(tǒng)總體框圖。

系統(tǒng)整體設(shè)計分為主機和從機兩部分,主要由數(shù)據(jù)采集電路、處理電路、傳輸電路組成.數(shù)據(jù)采集電路基于BL0937設(shè)計,BL0937的VP引腳接入線路中采集電壓信號,BL0937的IP和IN引腳則采集電流信號,由耦合隔離電路傳入從機的脈沖信號捕獲通道,捕獲到的脈沖信號的頻率經(jīng)過公式計算出功率，再經(jīng)LoRa無線通信模塊使數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C,主機根據(jù)計算出的功率，發(fā)出相應(yīng)的控制命令,管理宿舍用電，并將數(shù)據(jù)封裝處理后由4G無線通信模塊上傳到網(wǎng)絡(luò)云端。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

宿舍用電智能監(jiān)控系統(tǒng)硬件電路結(jié)構(gòu)主要包括電源轉(zhuǎn)換電路、STM32主控制器、BL0937 采集電路和LoRa無線通信電路、4G無線通信電路。

2.1 電源轉(zhuǎn)換電路

為得到12V的直流電源為系統(tǒng)供電,采用AC-DC的降壓模塊對220V的交流電源進行轉(zhuǎn)換。隨后使用B1205-2W的隔離型電源器件,將12V的直流電源進一步轉(zhuǎn)換為所需要使用5V的直流電，使用隔離型電源器件B1205-2W的好處在于保護STM32主控芯片,以及一些其他的外部電路,確保使用的安全性以及設(shè)計的可行性。*后使用低壓線性穩(wěn)壓芯片AMS1117-3.3，AMS1117輸入電壓*高可達12V,輸出電壓可以為1.8、1.9、2.5、3.3和5V,輸出電流*高可達1A，且片內(nèi)集成過熱保護和過流保護模塊，保證芯片和系統(tǒng)的安全，5 V的直流電源轉(zhuǎn)化成可以為STM32主控芯片直接供電的3.3V電源。電源轉(zhuǎn)換電路圖見圖2。

2.2 STM32主控制器

采集電路采用的是一款電能計量芯片BL0937,集成了參考電壓模塊、電源管理模塊和計算功率、電流、電壓的有效值等數(shù)字電路,可以輸出電流和電壓有效值脈沖信號。BL0937有兩種輸出模式,一種是輸出電流、電壓的脈沖信號,另一種是輸出電能計量的脈沖號。BL0937 芯片的體積很小,內(nèi)置了晶振、參考電源和兩路ADC。通過精簡的數(shù)字算法和高效的硬件結(jié)構(gòu),在滿足所要求的功能和性能前提下,硬件消耗和功耗都非常低，外圍結(jié)構(gòu)簡單、成本低,非常適合插座表等智能產(chǎn)品中的簡單電能計量,具有較高的性價比。

理想的p（t）只包括兩部分：直流部分和頻率為2ω的交流部分.前者又稱為瞬時實功率信號,瞬時實功率是電能表測量的首要對象。BL0937的VP引腳輸入電壓,IN和IP引腳輸入電流,通過信號處理求出兩個通道中采集數(shù)據(jù)的乘積,得到有功功率并以脈沖信號的形式從CF輸出,對采集的輸入電壓和輸入電流有效值,也以脈沖信號的形式從CF1輸出,通過計算他們的頻率就能算出有效值。

采集電路見圖3。采集對象是市電電壓,芯片正常工作采集的電壓信號應(yīng)通過分壓電路調(diào)整到200mV以內(nèi)，電路使用了6個330kΩ電阻串聯(lián)的分壓方法,分壓后1kΩ電阻上有大約110mV的電壓信號,市電在176~264V浮動時,此信號會在88~132mV之間,符合芯片要求。電流采樣電路電阻可以采用康銅電阻或者合金電阻,電阻值的選擇則需要根據(jù)采樣電流大小。芯片內(nèi)部集成了兩路ADC,需要在采樣端增加RC濾波電路,達到濾除高頻干擾信號的效果。

2.3 LoRa無線通信電路

數(shù)據(jù)傳輸部分采用了基于SX1278的LoRa無線模塊,遠(yuǎn)程調(diào)制解調(diào)增加了傳輸距離,功耗更低。調(diào)制技術(shù),使傳輸距離變得更遠(yuǎn),傳輸時的靈敏度達到了-148dbm,功率輸出+18dBm,可靠性強,抗干擾能力強.對比傳統(tǒng)調(diào)制技術(shù),抗阻塞得到了提高。LORA成功實現(xiàn)了低功耗和遠(yuǎn)距離的統(tǒng)一,在同樣的功耗條件下比其他無線方式傳播的距離更遠(yuǎn),比傳統(tǒng)的無線射頻通信距離擴大3~5倍。以往設(shè)計中無法同時具備距離遠(yuǎn)、抗干擾強和功耗低的難題也得以解決,該模塊以其低功耗、成本低和遠(yuǎn)距離的優(yōu)勢應(yīng)用于各種物聯(lián)網(wǎng)項目中,實現(xiàn)可靠組網(wǎng)和無線通信,適用于遠(yuǎn)程抄表、實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)?是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的*佳選擇。

LoRa無線通信電路見圖4。該芯片的供電是將5V電壓經(jīng)過AMS1117芯片降3.3V,LoRa模塊由SPI總線驅(qū)動,一共需要8個引腳,圖中P6的前兩個引腳分別接地和3.3V供電,3腳是SPI時鐘輸入引腳,4、5腳是數(shù)據(jù)的輸入輸出腳,分別接PA6和PA7,6腳是片選引腳,接PB7,在傳輸數(shù)據(jù)時拉低此引腳,傳輸完*后一個字節(jié)再拉高,7腳接主控制器的PA2,用于讀取中斷標(biāo)志位,8腳接PA4,為復(fù)位引腳。

2.4 4G無線通信電路

Air720H是一款4G無線通信模塊,下行速率、上行速率分別可達150Mbps和50Mbps?？梢韵蛳录嫒軬SM或GPRS網(wǎng)絡(luò),保證在沒3G、4G網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)也能使用,有多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,具備工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口,兼容多種驅(qū)動和軟件應(yīng)用,有UART接口,將它連接到MCU或PC設(shè)備上,可以實現(xiàn)供電、固件下載、AT指令等功能。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)的上傳是通過4G無線通信模塊,基于HTTP通信協(xié)議將數(shù)據(jù)上傳到云端服務(wù)器遠(yuǎn)程監(jiān)控。該設(shè)計是經(jīng)UART口發(fā)送AT指令控制4G模塊進行配置網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?4G模塊有兩個UART口,UART1是AT調(diào)試串口,UART2是普通串口,將UART1的RXD、TXD分別連接到主控制器的串口引腳,PA2和PA3用來傳輸AT指令。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

根據(jù)要求需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、訪問云端這些功能,定時捕獲脈沖信號的頻率并轉(zhuǎn)換成功率,利用主控制器的串口外設(shè)控制無線模塊,將采集的功率傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)云端,實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。

3.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計

系統(tǒng)主程序設(shè)計流程如圖5所示.

程序中配置了SPI總線、串口、PWM捕獲通道這些外設(shè),SPI總線驅(qū)動LoRa無線模塊,通過讀/寫寄存器的方式,控制LoRa模塊接收、發(fā)送PWM捕獲脈沖信號的數(shù)據(jù),再由串口發(fā)送AT指令控制4G模塊上傳數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)云端，主控制器根據(jù)數(shù)據(jù)判斷是否發(fā)出控制命令。PWM捕獲通道將脈沖信號的頻率計算出來,通過程序內(nèi)編寫的公式把頻率轉(zhuǎn)換成功率。

式（1）中：FCF為捕獲脈沖信號的頻率,Vref為基準(zhǔn)電壓1.28V,V（V）和V（I）分別是兩個電壓、電流采集管腳的電壓有效值,相乘得出功率。

3.2 LoRa無線通信程序設(shè)計

數(shù)據(jù)發(fā)送、接收流程如圖6所示。

該設(shè)計中,LoRa無線通信電路用與數(shù)據(jù)的傳輸并保證穩(wěn)定和準(zhǔn)確。主控制器上電后初始化設(shè)備,數(shù)據(jù)的發(fā)送是通過SPI總線將LoRa配置為發(fā)送模式,讀取中斷引腳為高電平時,在空閑狀態(tài)下寫入FIFO，數(shù)據(jù)填充完畢后進入到發(fā)送狀態(tài)。在LoRa配置為連續(xù)接收模式時,從機的接收端會一直掃描接收通道,判斷是否有數(shù)據(jù),接收到有效數(shù)據(jù)包之后，需要掃描,然后接收數(shù)據(jù)并進行CRC檢驗。置FIFO地址指針指到接收的基地址上，若模塊收到前導(dǎo)碼時,先接收數(shù)據(jù)頭,再接收數(shù)據(jù)包，接收完后CRC校驗通過后讀取數(shù)據(jù)并保存。

4高校綜合能效解決方案

4.1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。

4.2后勤計費管理

采用網(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。

4.2.1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(fù)載識別，檢測違規(guī)電氣，并可獲取違規(guī)用電跳閘記錄。

4.2.2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。

4.2.3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)中是必不可缺的。充電樁應(yīng)用管理同樣是校園生活服務(wù)中必不可缺的一部分。

4.2.4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。

4.3能源管理系統(tǒng)

針對校園水、電、氣等各類接入能源進行統(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，達到節(jié)能目的。

4.4智慧消防系統(tǒng)

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相關(guān)人員。

5.平臺部署硬件選型

5.1電力監(jiān)控與運維平臺

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)一個中心，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、支持多中心不同數(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、ModbusTCP、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擴展模塊，485擴展模塊,可擴展16路。
10KV進/饋線		AM6-L	相間電流速斷保護，相間限時電流速斷保護（可帶低壓閉鎖），相間過電流保護（可帶低壓閉鎖），兩段式零序過流保護，反時限相間過流保護（可帶低壓閉鎖），零序反時限過流保護，過負(fù)荷保護，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?？墒褂肁TC-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
		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

5.2后勤計費管理

5.2.1宿舍/商業(yè)預(yù)付費平臺

應(yīng)用場景	型號	圖片	保護功能
預(yù)付費云平臺	AcrelCloud-3200		系統(tǒng)為B/S架構(gòu)，主要包括前端管理網(wǎng)站和后臺集抄服務(wù)，配合公司的預(yù)付費電表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用戶計量箱ADF300L系列，實現(xiàn)電能計量和電費管理等功能。另外可以選配遠(yuǎn)傳閥控水表組成水電一體預(yù)付費系統(tǒng)，達到先交費后用水的目的，剩余水量用完自動關(guān)閥。
智能數(shù)據(jù)采集	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、支持多中心不同數(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、ModbusTCP、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擴展模塊，485擴展模塊,可擴展16路。
	ABox5000		多路RS485接口，能對多種終端設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集 支持網(wǎng)口通過ModbusTcp協(xié)議采集其它系統(tǒng)或設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)提供6路DC12/24V電壓輸出接口支持4級遙測越限告警，遙信變位告警功能支持?jǐn)帱c續(xù)傳功能，實時檢測，防止數(shù)據(jù)丟失
計量及預(yù)付費儀表	DDSY1352-Z		·全電參量測量：U、1、P、Q、S、PF ·預(yù)付費功能：可設(shè)置欠費蔬閘功能，除欠用電功能 ·惡性負(fù)數(shù)識別，作息時間 ·RS-485通訊接口，MODBUS或DL／T645規(guī)約 ·具有CPA證書
	DTSY1352-Z		.全電參量測量：U、1、P、Q、S、PF ·不平衡度、2-31次請波測量 .數(shù)據(jù)凍結(jié)功能 ·高精度0.5S級電能計量 ·預(yù)付費功能 ·惡性負(fù)載識別，作息時間管理 ·RS-485通訊接口，MODBUS或DL／T645規(guī)約 ·具有CPA證書
	ADW300		支持多種通訊方式：支持RS-485，NB-loT、LoRa、WIFI及4G通訊 支持多種規(guī)格外置開口式互感器，方便改造項目接線 支持多路DUDO、溫度、漏電監(jiān)測 ·具有電能質(zhì)量分析和需量統(tǒng)計功能 ·具有CPA證書
	DDSY1352-xDM		一進多出，可實現(xiàn)宿舍照明，插座、空調(diào)，衛(wèi)生間等用電分路計量和控制 ·諧波1％（2-42），2％（43-63） ·全電參量測量：U、1、P、Q、S、PF ABox5000數(shù)據(jù)融合終端 ·預(yù)付費功能：基礎(chǔ)用電下發(fā) ·支持網(wǎng)口通過ModbusTcp協(xié)議采集其它系統(tǒng)或設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù) 多路RS485撞口，能對多種終瑞設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集 ·惡性負(fù)載識別：阻性負(fù)載識別、相位插座識別、夜間小功率載跳閘記錄 ·提供6路DC12／24V電壓輸出接口 ·作息時間管理
	ADF400系列		支持12路三相或36路單相組合計量，可單三相混用，直接接入與互感器接入混用： 全電參量測量：U、1、P、Q、S、PF ·高精度0.5S級電能計量 ·預(yù)付費功能 ·惡性負(fù)載識別，作息時間管理
	LXSY系列		·預(yù)付費功能∶先買水后用水，欠費關(guān)闖 遠(yuǎn)傳功能支持總線通訊和物聯(lián)網(wǎng)通訊 雙顯功能電子顯示和機械字輪顯示 閥門自動維護、IP68防防護ENC測試達到國家標(biāo)準(zhǔn)、克服環(huán)境 電磁干擾影響，穩(wěn)定性強
中壓產(chǎn)品	AM系列綜合保護裝置		·具有級強的數(shù)據(jù)處理，邏輯造算和信息存儲能力，可為35kY及以下電壓等級的進線，饋線、變壓器，高壓電動機，高壓電容器等對象提供過負(fù)荷、低電壓、過電壓、熱過載、非電量等保護功能，防止事故擴大，降低高價值設(shè)備損壞的風(fēng)險。
	APView500		相電壓電流＋零序電壓零序電流，電壓電流不平衡度，有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波，諧波（電壓／電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子）、波動／閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態(tài)、電壓中斷、1024點波形采樣、觸發(fā)及定時錄波，波形實時顯示及故障波形查看，PQDIF格式文件存儲，內(nèi)存32G,16D0+22D1,通訊 2RS485+1RS232+1GPS,3以太網(wǎng)接口（＋1維護網(wǎng)口）＋1USB接口，支持U盤讀取數(shù)據(jù)，支持61850協(xié)議。
智能儀表及用電監(jiān)控裝置	APM系列		全電量測量，四象限電能，復(fù)費率電能，儀表內(nèi)部溫度測量，總有功、總無功、總視在電能脈沖輸出、秒脈沖等可選。三相電流、有功功率、無功功率、視在功率實時需量(包含時間戳)。電流、線電壓、相電壓、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、電流總諧波、電壓總諧波的本月值和上月值(包含時間戳)。中文顯示，有功電能0.2s級。通訊方式：RS485，Prifibus-DP、以太網(wǎng)
	AEM系列		三相電力參數(shù)測量、電壓和電流的相角、四象限電能計量、復(fù)費率、需量、歷史電能統(tǒng)計、開關(guān)量事件記錄、歷史值記錄、31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）、開關(guān)量、報警輸出 通訊方式：RS485接口，支持Modbus-RTU協(xié)議
	ARCM系列		ARCM系列電氣火災(zāi)探測器可對配電回路的剩余電流、導(dǎo)線溫度等火災(zāi)危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理，集成度高，體積小巧，安裝方便，防范因泄漏電流而導(dǎo)致的電氣火災(zāi).

5.2.2充電樁管理平臺

應(yīng)用場景	型號	圖 片	保護功能
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	ACX10A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、過載保護、空載保護、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：防護等級IP21，支持投幣、刷卡，掃碼、免費充電 ACX10A-TYN：防護等級IP21，支持投幣、刷卡，免費充電 ACX10A-YHW：防護等級IP65，支持刷卡，掃碼，免費充電 ACX10A-YHN：防護等級IP21，支持刷卡，掃碼，免費充電 ACX10A-YW：防護等級IP65，支持刷卡、免費充電 ACX10A-MW：防護等級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、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠(yuǎn)程升級、功率識別，報警上報。 ACX2A-YHN：防護等級IP21，支持刷卡、掃碼充電 ACX2A-HN：防護等級IP21，支持掃碼充電 ACX2A-YN：防護等級IP21，支持刷卡充電

5.2.3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

5.3能源管理系統(tǒng)

應(yīng)用場景	型號	圖 片	保護功能
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)約進行水表、氣表、電表、微機保護等設(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，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。

5.4智慧消防系統(tǒng)

5.4.1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)控中心	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。

5.4.2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)控中心	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)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理，可采用二總線通訊。

5.4.3防火門監(jiān)控系統(tǒng)

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)控中心	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。

6結(jié)束語

本文監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計以STM32主控芯片實現(xiàn)多路數(shù)據(jù)的采集,數(shù)據(jù)的傳輸方式是無線加有線,將數(shù)據(jù)上傳到云平臺實現(xiàn)實時遠(yuǎn)程監(jiān)控,主控制器對數(shù)據(jù)進行判斷，從而控制宿舍的用電。經(jīng)過長時間測試，有較高的可靠性和穩(wěn)定性,網(wǎng)絡(luò)云端顯示數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)控以及用電控制功能,有效避免了大功率用電器的長時間使用。該設(shè)計的人機交互方面還存在不足,下一步將著重于前端的完善。

審核編輯 黃宇