學(xué)生宿舍安全用電智能管理終端的功能設(shè)計(jì)及硬件組成的介紹

　　1 功能設(shè)計(jì)

　　結(jié)合計(jì)量計(jì)費(fèi)、智能監(jiān)控及識(shí)別、斷送電控制管理的要求，宿舍安全用電智能管理終端設(shè)計(jì)功能如下：

　　（1）累加計(jì)量總用電量，遞減計(jì)量剩余電量；

　?。?）可實(shí)時(shí)檢測(cè)電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率和功率因數(shù)等電力參數(shù)；

　　（3）支持對(duì)3個(gè)輸出回路（如照明、插座、空調(diào)）作獨(dú)立控制；

　?。?）支持預(yù)付費(fèi)控制、負(fù)載識(shí)別控制、時(shí)間控制、強(qiáng)制控制等4種邏輯控制功能；

　?。?）可查詢各種日志記錄。

　　2 硬件組成

　　宿舍安全用電智能管理終端采用專用功能的微控制單元（Micro Control Unit，MCU）設(shè)計(jì)。整機(jī)的硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)依據(jù)各個(gè)功能模塊而展開(kāi)，包含微處理器、電阻分壓網(wǎng)絡(luò)電壓采樣、電流互感器電流采樣、三路磁保持繼電器控制輸出、鐵電數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、液晶顯示、按鍵輸入、有功電能脈沖指示輸出等。硬件組成如圖1所示。

　　圖1 硬件組成

　　3 軟件設(shè)計(jì)

　　3.1 主程序流程

　　主程序作時(shí)間片及事件的觸發(fā)條件來(lái)管理各個(gè)不同的功能模塊。主程序軟件流程如圖2所示。

　　圖2 主程序軟件流程

　　3.2 負(fù)載限制及負(fù)載識(shí)別算法

　　當(dāng)學(xué)生使用純阻性負(fù)載的違規(guī)電器（惡性負(fù)載）時(shí)，極易導(dǎo)致電器火災(zāi)等安全事故，對(duì)學(xué)生的生命和財(cái)產(chǎn)安全造成影響；當(dāng)學(xué)生使用過(guò)多的常規(guī)電器，但累加用電負(fù)荷過(guò)高，同樣會(huì)造成安全事故。

　　因此，該管理終端從最大功率限制和惡性負(fù)載識(shí)別兩方面需求出發(fā)來(lái)決定負(fù)載控制結(jié)果，以保證宿舍用電安全。

　　最大功率限制的方法比較簡(jiǎn)單，若所有負(fù)載功率和超過(guò)總功率最大值，則判斷為功率超限，必須切斷宿舍供電回路。