導(dǎo)軌式預(yù)付費(fèi)電表?安科瑞?鮑靜君
一.產(chǎn)品概述
單相電子式預(yù)付費(fèi)電能表主要用于計(jì)量單相有功電能，采用35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝。可完成先交費(fèi)后用電并可實(shí)現(xiàn)斷送電控制;配合預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)發(fā)卡和售電管理。
下面以安科瑞電氣股份有限公司的DDSY1352為例介紹：
二.主要功能
1.?計(jì)量雙向有功電能(反向計(jì)入正向)
2.?預(yù)付費(fèi)功能，實(shí)現(xiàn)先交費(fèi)后用電
3.?預(yù)報(bào)警和負(fù)荷控制功能
4.?采用邏輯加密卡或嵌入式ESAM芯片和CPU卡，確保電量、電費(fèi)等數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)
5.?有功電能脈沖輸出，光電隔離
6.?LCD液晶顯示
7.?按鍵編程查詢
8.?分時(shí)復(fù)費(fèi)率計(jì)量功能(可選)
9.?多電參量測量(可選)
10.?RS485通訊，MODBUS-RTU協(xié)議(可選)
11.?配套發(fā)卡售電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)售電管理
三.技術(shù)參數(shù)
1.?參比電壓Un：220V。
2.?基本電流(較大電流)：10(60)A。
3.?參比頻率：50Hz/60Hz。
4.?準(zhǔn)確度等級(jí)：有功1級(jí)。
5.?起動(dòng)電流：40mA。
6.?正常工作電壓：0.9Un―1.1Un。
7.?極限工作電壓：0.7Un―1.2Un。
8.?電壓線路功耗：≤2W,10VA。
9.?電流線路功耗：≤4VA。
10.?時(shí)鐘準(zhǔn)確度(日誤差)：在參比溫度(23℃)下，≤0.5s/d。
11.?停電后數(shù)據(jù)保存時(shí)間：≥10年。
12.?預(yù)付費(fèi)介質(zhì)：接觸式CPU卡
13.?脈沖輸出接口：無源輸出，外接電源DC+5V-+24V，脈沖寬度80±20ms。
14.?通訊接口：RS485接口，MODBUS-RTU協(xié)議或DL/T645規(guī)約。
四.適用場合
可適用于商務(wù)寫字樓及各類辦公樓、商場及交易市場、學(xué)校、工廠、居民小區(qū)等需要預(yù)付費(fèi)電能管理或是負(fù)荷控制的場所。

雙向計(jì)量多功能表?安科瑞鮑靜君
雙向計(jì)量多功能表是針對(duì)電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公共設(shè)施、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設(shè)計(jì)的。它能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。由于該電力儀表還具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能，所以我們稱之為網(wǎng)絡(luò)電力儀表。它非常適合于實(shí)時(shí)電力監(jiān)控系統(tǒng)。
該表具有很高的性能價(jià)格比，可以直接取代常規(guī)電力變送器及測量儀表。作為一種**的智能化、數(shù)字化的前端采集元件，該系列網(wǎng)絡(luò)儀表已廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)中。
雙向計(jì)量多功能表國外**品牌有美國電氣控制QP系列、法國施耐德PM系列，國內(nèi)**品牌有安科瑞電氣股份有限公司ACR系列、江蘇斯菲爾PD系列、珠海派諾PMAC等。
下面以安科瑞電氣股份有限公司ACR220E產(chǎn)品為例,介紹雙向計(jì)量多功能表的功能及技術(shù)參數(shù)。


雙向計(jì)量多功能表
LED顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F);四象限電能計(jì)量;2DI+2DO;RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。
適用環(huán)境
工作溫度：-10℃~+45℃
儲(chǔ)存溫度：-25℃~+70℃
相對(duì)濕度：≤95%不結(jié)露
海拔高度：≤2500m
電磁兼容
靜電抗干擾實(shí)驗(yàn)?Ⅲ級(jí)(IEC61000-4-2)
輻射抗干擾試驗(yàn)?Ⅲ級(jí)(IEC61000-4-3)
電快速瞬變脈沖群干擾試驗(yàn)?Ⅳ級(jí)(IEC61000-4-4)
浪涌抗干擾試驗(yàn)?Ⅳ級(jí)(IEC61000-4-5)
射頻傳導(dǎo)干擾試驗(yàn)?Ⅲ級(jí)(IEC61000-4-6)
電磁場抗干擾試驗(yàn)?Ⅲ級(jí)(IEC61000-4-8)
功能
可直接從電流、電壓互感器接入信號(hào);
可任意設(shè)定PT/CT變比;
儀表顯示可滾動(dòng)設(shè)置;
I/O開關(guān)量，繼電器報(bào)警輸出，4~20mA模擬量等功能模塊化設(shè)計(jì);
多塊儀表可設(shè)置不同地址;
可通訊接入SCADA、PLC系統(tǒng)中;可與業(yè)界多種軟件通訊(Intouch,?Fix,?Citec，組態(tài)網(wǎng)等);
LED或藍(lán)屏背光LCD顯示，可視度高;
方便安裝，接線簡單，工程量小;
儀表采用專用失電保護(hù)電路，在失電情況下，數(shù)據(jù)保存不丟失，恢復(fù)電源后，儀表繼續(xù)運(yùn)行;
四象限電能計(jì)量，分時(shí)計(jì)費(fèi)，較大需量紀(jì)錄及12個(gè)月電能統(tǒng)計(jì)。
應(yīng)用領(lǐng)域
能源管理系統(tǒng)
變電站自動(dòng)化
配電網(wǎng)自動(dòng)化
小區(qū)電力監(jiān)控
工業(yè)自動(dòng)化
智能建筑
智能型配電盤、開關(guān)柜
技術(shù)參數(shù)
網(wǎng)絡(luò)
三相三線、三相四線
精度等級(jí)
電流、電壓：0.2級(jí)，
功率、有功電能：0.5級(jí)，
頻率：0.05Hz，
無功電能：1級(jí)
輸入電流
額定值：AC1A、5A
過負(fù)荷：?1.2倍持續(xù)，瞬時(shí)10倍/10秒
功耗：<0.2VA
阻抗：<0.1Ω
輸入電壓
額定值：AC100V、400V
過負(fù)荷：?1.2倍持續(xù)，瞬時(shí)2倍/1秒
功耗：<0.2VA
阻抗：>200kΩ
工作電源
工作范圍?AC85-270V
頻率?50±5Hz，60±5Hz
功耗?<1W
工頻耐壓
2kV/1min交流有效值
開關(guān)量輸入
2、4或8路路干接點(diǎn)輸入，內(nèi)置+5V電源
開關(guān)量輸出
輸出方式：2或4路繼電器常開觸點(diǎn)輸出
觸點(diǎn)容量：AC?250V/3A、DC?30V/3A
脈沖輸出
輸出方式:集電極開路的光耦脈沖，2路輸出
脈沖常數(shù):?10000、40000、160000?imp/kWh
通訊
RS485接口
MODBUS-RTU協(xié)議
波特率38400、19200、9600、4800可設(shè)定
外形及安裝尺寸(mm)
ACR220E的面框尺寸為96mm*96mm,開孔尺寸為88mm*88mm,?安裝深度為85mm。安裝方式為嵌入式，固定方式為擠壓式。LED顯示。
專利及著作權(quán)
ACR220E專利：網(wǎng)絡(luò)電力儀表(一)--外觀專利號(hào)200430035121.7?;一種通用型電測儀表襯框外殼--實(shí)用新型專利號(hào)200720066352.2
ACR220E著作權(quán)登記號(hào)：滬?DGY-2007-1338《安科瑞ACRXXE綜合測控軟件V1.0》
范例
型?號(hào)：ACR220E
輔助電源：AC/DC220V
輸入信號(hào)：380V?600A/5A?2DI/2DO
電?網(wǎng)：三相四線
通?訊：RS485/Modbus-RTU
基于SOC技術(shù)的多功能導(dǎo)軌式三相電能表設(shè)計(jì)與應(yīng)用??安科瑞鮑靜君
摘要：??針對(duì)導(dǎo)軌式三相電能表的實(shí)用性及開發(fā)難度較大等問題，設(shè)計(jì)了一種利用SOC技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法，分別從硬件與軟件角度介紹了DTSD1352的設(shè)計(jì)及應(yīng)用。
關(guān)鍵字：SOC；導(dǎo)軌式；三相電能表
0.引言
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國公共建筑單位面積的年平均耗電量數(shù)值巨大，約占全國城鎮(zhèn)總耗電量的22%。在公共建筑節(jié)能方面，分項(xiàng)計(jì)量是現(xiàn)階段有效可行的方法。分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)中電表作為終端元件，在功能、性能、安裝方式上都有較嚴(yán)格的要求。目前我國供電部門用于收費(fèi)的電能表為壁掛式安裝方式，此安裝方式占用空間較大，不易安裝，更不適用于本來空間就狹小的改造項(xiàng)目。而且大型公共建筑分項(xiàng)電能計(jì)量屬于內(nèi)部計(jì)量管理，不宜使用收費(fèi)電表，而應(yīng)采用電力儀表。導(dǎo)軌式安裝在體積、結(jié)構(gòu)上都優(yōu)于傳統(tǒng)的壁掛式和嵌入式儀表，其特殊的安裝方式既可以安裝在終端照明箱中又可以安裝在大型開關(guān)柜、動(dòng)力柜中而不用重新開孔。
1.設(shè)計(jì)依據(jù)
電能表作為計(jì)量型儀表，與經(jīng)濟(jì)、民生息息相關(guān)。因此，其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在眾多工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中是較為嚴(yán)格的。國內(nèi)電能表主要參考的標(biāo)準(zhǔn)為：
GB/T.-??《交流電測量設(shè)備特殊要求?*22部分：靜止式有功電能表（0.2S級(jí)和0.5S級(jí)）》
GB/T.-???《交流電測量設(shè)備?通用要求、試驗(yàn)和試驗(yàn)條件?*11部分:測量部分》
DL/T614-2007????????《多功能電能表》
以上標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)電能表在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及應(yīng)用中的性能、功能都規(guī)定了詳細(xì)的技術(shù)參數(shù)。其中較為重要的性能指標(biāo)有：
1）、工頻耐壓。所有的電流線路和電壓線路以及參比電壓**過40V的輔助線路連接在一起為一點(diǎn)，另一點(diǎn)為地，試驗(yàn)電壓4kV加于該兩點(diǎn)間，不應(yīng)發(fā)生飛弧、火花放電或擊穿現(xiàn)象。
2）、快速瞬變脈沖群試驗(yàn)。在電壓和電流線路加4kV脈沖群，儀表準(zhǔn)確度應(yīng)在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的極限內(nèi)。
3）、靜電放電抗擾度試驗(yàn)。接觸放電8kV，空氣放電15kV，儀表不能有死機(jī)或精度不準(zhǔn)顯現(xiàn)。
4）、浪涌抗擾度試驗(yàn)。在電壓線路通以參比電壓，電流端開路，在電壓和電流線路上施加4kV，正負(fù)極各5次，儀表不應(yīng)損壞不能工作。
以上幾點(diǎn)指標(biāo)在各自的試驗(yàn)規(guī)格中都是較高級(jí)的殘酷級(jí)別。對(duì)于傳統(tǒng)的壁掛式電能表，體積較大，內(nèi)部有足夠的設(shè)計(jì)空間來應(yīng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中的各種要求。而導(dǎo)軌式三相多功能電能表因?yàn)轶w積較小，模具決定了內(nèi)部可用空間不大。因此，導(dǎo)軌式三相電能表在設(shè)計(jì)上要難于傳統(tǒng)的壁掛式電能表。本文以DTSD1352三相多功能電能表為例講解一種基于SOC技術(shù)的方案。
2.硬件可靠性設(shè)計(jì)
2.1?芯片選擇
DTSD1352采用的主芯片是美信公司的71M6543，此芯片包含了一個(gè)8051的微處理器內(nèi)核和一個(gè)可實(shí)現(xiàn)計(jì)量功能的32位DSP數(shù)字引擎（CE），同時(shí)包括了電能表所必須的一些外設(shè)，如LCD驅(qū)動(dòng)、可補(bǔ)償?shù)腞TC、UART等。芯片具有良好的電磁兼容性，完全符合電能表的性能標(biāo)準(zhǔn)。由于此芯片的集成度較高，為產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)留下了寶貴的空間。
2.2?總體方案
總體方案框圖如圖1所示。總體設(shè)計(jì)中主要圍繞71M6543，外圍電路主要包括：開關(guān)電源、電壓電流采樣電路、按鍵、液晶顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、RS485通信模塊、脈沖輸出。原始信號(hào)經(jīng)電阻分壓及電流互感器信號(hào)衰減輸入到CE，CE順序處理從模擬輸入引腳采集的電壓信號(hào)，計(jì)算有功能量（Wh）和無功能量（VARh），以及四象限表計(jì)的A2h和V2h。然后MPU存取這些測量值，進(jìn)一步處理并通過MPU的外圍器件輸出，輸出方式如：LCD顯示、RS485通信等。除了高級(jí)測量功能外，實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）功能允許71M6543不外掛任何實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片就可以實(shí)現(xiàn)多費(fèi)率分時(shí)計(jì)量。同時(shí)配合外掛的鐵電，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)12個(gè)月的歷史數(shù)據(jù)的保存功能。

2.3?采樣電路
71M6543的管腳IADC0至IADC7用作電流傳感器輸入。這8路電流傳感器輸入可配置為8路單端輸入，或配對(duì)構(gòu)成4路差分輸入。為獲得較佳性能，DTSD1352在設(shè)計(jì)中將電流傳感器輸入配置為差分輸入（即：IADC0-IADC1、IADC2-IADC3、IADC4-IADC5、IADC6-IADC7）。71M6543提供了分流器接入和電流互感器接入兩種接入方式，處于電氣安全的考慮，DTSD1352方案中使用的是互感器方案。具體電路原理圖如圖2所示：

3.軟件模塊化設(shè)計(jì)
DTSD1352采用模塊化軟件設(shè)計(jì)，模塊設(shè)計(jì)包括：計(jì)量運(yùn)算、校準(zhǔn)模塊、人機(jī)交互模塊、通信模塊、復(fù)費(fèi)率計(jì)算模塊、需量計(jì)算模塊、事件記錄模塊等。整體流程圖如圖4所示：
流程圖中的任務(wù)調(diào)度模塊其實(shí)是由多個(gè)中斷以及定時(shí)器按一定的優(yōu)先級(jí)組合而成的。其支配著整個(gè)程序，驅(qū)動(dòng)程序正常無誤的工作。對(duì)于周期性任務(wù)，如計(jì)量、復(fù)費(fèi)率運(yùn)算等，由定時(shí)器定時(shí)分配任務(wù)執(zhí)行順序。而對(duì)于一些非周期性任務(wù)，如通信、人機(jī)交互等，則由中斷觸發(fā)執(zhí)行。各模塊大多相互獨(dú)立，代碼維護(hù)簡單。

4.DTSD1352測試數(shù)據(jù)
表1為DTSD1352在各溫度環(huán)境測試中的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)表明DTSD1352有功電能精度等級(jí)可以滿足0.5S級(jí)要求，并滿足高低溫性能。
表1

?
5.DTSD1352在實(shí)際中的應(yīng)用
圖5為DTSD1352在某寫字樓中的系統(tǒng)圖和接線圖。右圖為電氣系統(tǒng)圖，DTSD1352作為系統(tǒng)中的終端元件對(duì)包括照明、空調(diào)或插座等終端負(fù)載進(jìn)行電能計(jì)量及電氣運(yùn)行參數(shù)測量。左圖為單個(gè)DTSD1352的外部接線圖，電網(wǎng)中的A、B、C三相分別接入表的UA、UB、UC（端子號(hào)1、3、5）端子。電流經(jīng)互感器后接到相應(yīng)的電流接口。DTSD1352還有直接接入，低于80A的電流可直接進(jìn)表，接線方式與互感器接入相似，由于篇幅問題，這里就不再贅述。

5.結(jié)束語
導(dǎo)軌式安裝多功能電能表可在分項(xiàng)計(jì)量項(xiàng)目中發(fā)揮較大作用，可有效減少施工難度及成本。DTSD1352性能指標(biāo)符合國標(biāo)GB/T17215和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T614-2007對(duì)電能表的各項(xiàng)技術(shù)要求，適用于**和大型公建中對(duì)電能的分項(xiàng)計(jì)量，也可用于企事業(yè)單位作電能管理考核。
文章來源于：《電氣時(shí)代》2012年*11期。
參考文獻(xiàn)
[1]《電力電測字儀表原理與應(yīng)用指南》.任致程,周中.中國電力出版社
[2]《交流采樣的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》.陳學(xué)珍.數(shù)采與監(jiān)測
?
單相電能表?安科瑞鮑靜君
一.產(chǎn)品概述
單相電子式電能表主要用于計(jì)量低壓網(wǎng)絡(luò)的單相有功電能，具有微型化、精度高、體積小、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。可靈活安裝于配電箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同區(qū)域和不同負(fù)荷的分項(xiàng)電能計(jì)量，統(tǒng)計(jì)和分析。
下面以安科瑞電氣股份有限公司的DDS1352為例介紹：
二.技術(shù)參數(shù)

???????此款產(chǎn)品現(xiàn)在可選配通訊，小巧經(jīng)濟(jì)
三.外形尺寸(mm)

四.接線與安裝

注：接線時(shí)務(wù)必?cái)Q緊，避免因接觸不良而引起電能表工作不正常。
五.典型應(yīng)用


DDS1352單相電子式電能表主要用于單相電能計(jì)量。體積小巧，可靈活安裝于終端配電箱，實(shí)現(xiàn)分項(xiàng)計(jì)量考核，為能耗監(jiān)測實(shí)施提供參考依據(jù)。廣泛應(yīng)用于商務(wù)寫字樓、辦公樓、商場、交易市場、學(xué)校、機(jī)場航站樓、地鐵站等。
導(dǎo)軌式電能表?安科瑞鮑靜君
一.產(chǎn)品概述
目前終端電能計(jì)量表計(jì)的安裝普遍采用傳統(tǒng)壁掛式的安裝方式，存在體積大，安裝不方便等缺點(diǎn)。而DDSF1352/DTSF1352導(dǎo)軌式安裝電表采用模數(shù)化設(shè)計(jì)，具有體積小、易安裝、易組網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)終端配電電能計(jì)量。便于配電系統(tǒng)加裝電度表的改造。
安科瑞電氣集多年的電表設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)對(duì)節(jié)能降耗需求，推出導(dǎo)軌式安裝電能表，方便應(yīng)用于低壓配電終端，并配套專業(yè)電能計(jì)量管理軟件，助力用戶進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)能耗重點(diǎn)，發(fā)掘降耗空間，實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效。
該系列電能表具有體積小巧、可靠性好、35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝等特點(diǎn)，并具有良好的電磁兼容性能、精度高、防竊電，符合國標(biāo)GB/T?17215、GB/T?15284、GB/T?17883和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T614的相關(guān)技術(shù)要求。
二.系列組成

三.技術(shù)參數(shù)

??????四.外形尺寸(單位:mm)
DDS1352

DDSF1352

DTSF1352

DTSD1352

五.安裝與接線
該系列產(chǎn)品采用35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝——

六.適用場合

導(dǎo)軌式安裝電能表由于其微型化的結(jié)構(gòu)，可方便其與微型斷路器一起使用，安裝于終端照明箱內(nèi)。可靈活安裝于終端配電箱，實(shí)現(xiàn)分項(xiàng)計(jì)量考核，為能耗監(jiān)測實(shí)施提供參考依據(jù)。為低壓照明終端的電能計(jì)量提供了有效的解決方案。可廣泛應(yīng)用于樓宇、商場、會(huì)展中心、學(xué)校、機(jī)場、港口及工廠等。
DDSF1352單相電子式復(fù)費(fèi)率電能表功能說明書??安科瑞鮑靜君
1?概述


DDSF1352單相電子式復(fù)費(fèi)率電能表主要用于計(jì)量低壓網(wǎng)絡(luò)的單相有功電能，并可選配RS485通訊功能，方便用戶進(jìn)行用電監(jiān)測、集抄和管理。產(chǎn)品具有精度高、體積小、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。可靈活安裝于配電箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同區(qū)域和不同負(fù)荷的電能計(jì)量，統(tǒng)計(jì)和分析。DDSF1352電能表可同時(shí)進(jìn)行電壓、電流、功率等電量的測量，以及復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量統(tǒng)計(jì)。


2?產(chǎn)品規(guī)格
型??號(hào)
精度等級(jí)
額定電壓（V）
電流規(guī)格（A）
脈沖常數(shù)
（imp/kWh）
DDSF1352
1?級(jí)
220V
1.5（6）
12800
5（20）
3200
10（40）
1600
20（80）
800


3?主要功能
(■：標(biāo)配;□：可選)


4?技術(shù)參數(shù)
4.1?電氣特性
4.2?機(jī)械特性
外形尺寸
長×寬×高
76mm×89mm×74mm
較大接線能力
柔性電纜
16mm2


4.?3?環(huán)境條件


5?外形尺寸(單位：mm)

6?接線與安裝
單相直接接入?????????


單相直接接入　單相經(jīng)CT接入?


注：7、8為時(shí)鐘與有功脈沖復(fù)用端子，默認(rèn)為有功脈沖輸出。


7?操作與顯示
7.1?面板格式

面板說明
編號(hào)
名稱
狀態(tài)指示
功能說明
1
LCD
/
液晶顯示
2
脈沖
指示燈點(diǎn)亮
電能脈沖指示
3
按鍵
SET鍵
進(jìn)入/退出菜單
4
按鍵
地址波特率類
向上鍵
查看界面中查看地址波特率
編程界面中左移及閃爍移位
5
按鍵
電參量類
向下鍵
查看界面中查看電參量
編程界面中增加數(shù)值
6
按鍵
電能類
編程確定鍵
查看界面中查看電能
編程界面中確定保存設(shè)置

學(xué)生宿舍安全用電智能管理終端設(shè)計(jì)
摘要：針對(duì)高校學(xué)生宿舍用電管理的復(fù)雜性以及安全用電的管理需求，設(shè)計(jì)了一種學(xué)生宿舍安全用電智能管理終端。測試結(jié)果表明，智能管理終端可快速識(shí)別接入宿舍回路的惡性負(fù)載，組合控制邏輯共同對(duì)宿舍用電進(jìn)行監(jiān)控，以滿足學(xué)校后勤管理部門對(duì)學(xué)生宿舍的用電管理需求。
關(guān)鍵詞：宿舍用電；智能管理；邏輯控制；負(fù)載識(shí)別
?
0?引言
????隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及學(xué)生公寓的普及，學(xué)生宿舍的用電情況發(fā)生了巨大變化。科學(xué)、合理地管理學(xué)生宿舍的用電，成為學(xué)校后勤管理部門面臨的一個(gè)十分重要的課題。綜合調(diào)查比較學(xué)校學(xué)生宿舍的用電情況，總結(jié)學(xué)校用電管理有以下幾個(gè)需求：
????（1）電力商品化。傳統(tǒng)****的供電方式和從住宿費(fèi)中平均收取電費(fèi)的方法不適應(yīng)現(xiàn)在用電設(shè)備日趨增多的需求，采取按需購電的方式實(shí)行電力商品化是勢在必行的管理手段。
????（2）用電安全。為避免學(xué)生在使用非安全用電設(shè)備時(shí)引起火災(zāi)情況，所以應(yīng)考慮**負(fù)荷及惡性負(fù)載識(shí)別自動(dòng)斷電的控制措施。
????（3）按需控制。為培養(yǎng)學(xué)生良好的生活習(xí)慣，規(guī)范學(xué)生的作息，應(yīng)結(jié)合學(xué)校管理需求對(duì)學(xué)生宿舍的用電回路實(shí)施定時(shí)控制。
????本文設(shè)計(jì)一種學(xué)生宿舍安全用電智能管理終端，以滿足學(xué)校后勤管理部門對(duì)學(xué)生宿舍的用電管理需求。
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；
????（2）可實(shí)時(shí)檢測電壓、電流、有功功率、無功功率和功率因數(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；
????（4）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；
????（5）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，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)，較易導(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)生使用過多的常規(guī)電器，但累加用電負(fù)荷過高，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)來決定負(fù)載控制結(jié)果，以**宿舍用電安全。
????最大功率限制的方法比較簡單，若所有負(fù)載功率和**過總功率較大值，則判斷為功率**限，必須切斷宿舍供電回路。
????對(duì)于惡性負(fù)載的判斷，若也采用總功率判斷的方法，則不能夠被準(zhǔn)確識(shí)別。測試小功率純阻性惡性負(fù)載工作特性時(shí)，可發(fā)現(xiàn)其功率因數(shù)很高。但若直接測試宿舍總供電回路功率因數(shù)并不會(huì)很高，故本設(shè)計(jì)終端采取增量判斷法，即實(shí)時(shí)檢測用電回路功率因數(shù)增量，作為判斷惡性負(fù)載的依據(jù)。在宿舍總用電回路總功率為**限的情形下，功率因數(shù)增量**過較大設(shè)定值，則判斷為惡性負(fù)載接入。功率因數(shù)增量為

式中：PN——當(dāng)前有功功率；
??????PL——上一時(shí)刻有功功率；
ΔP——有功功率增量；
QN——當(dāng)前無功功率；
QL——上次無功功率；
ΔQ——無功功率增量。
3.3?邏輯控制方式。
3.3.1?強(qiáng)制控制
????高校宿舍中有部分宿舍會(huì)安排給相關(guān)管理人員和留學(xué)生住宿。這些宿舍往往是不切斷電供電且沒有負(fù)載、時(shí)間限制等。這種情況下，強(qiáng)制控制功能打開，則其他的控制功能將不起作用。另外，高校在有大型活動(dòng)安排時(shí)，需要對(duì)各宿舍回路做統(tǒng)一的斷送電處理，也需通過強(qiáng)制控制功能實(shí)現(xiàn)。
3.3.2?時(shí)間控制
????高校學(xué)生較多，為統(tǒng)一安排作息，需統(tǒng)一按時(shí)通/斷電，例如06:00~08:00為學(xué)生早晨起床洗漱時(shí)間，應(yīng)保持照明和插座回路處于通電狀態(tài)；08:00~11:00為學(xué)生上課時(shí)間，學(xué)生一般不在宿舍，切斷所有回路；23:00~06:00為學(xué)生休息時(shí)間，應(yīng)切斷照明用電，但**插座和空調(diào)用電回路正常供電；在周末，08:00~23:00，一般學(xué)生不用上課，大多數(shù)時(shí)間均在宿舍，此時(shí)應(yīng)**所有相關(guān)回路供電。
????終端為照明、插座、空調(diào)回路均提供獨(dú)立的兩套控制時(shí)段表，方便學(xué)校管理部門根據(jù)實(shí)際情況在不同的時(shí)刻控制不同的回路通/斷電，滿足定時(shí)控制管理的要求。
3.3.3?負(fù)載控制
????終端為宿舍用電總回路提供負(fù)載控制，可識(shí)別惡性負(fù)載并迅速作出響應(yīng)。
3.3.4?預(yù)付費(fèi)控制
????終端配合遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)售電管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)先交費(fèi)后用電的功能。學(xué)生可根據(jù)宿舍用電情況自行充值，用以**宿舍正常用電。當(dāng)學(xué)生用完充值的電能后，終端會(huì)自行切除宿舍用電。學(xué)生若及時(shí)充值，可及時(shí)恢復(fù)供電。
3.3.5?組合控制
????以上4種邏輯控制方式可單獨(dú)使用，也可組合使用。終端可根據(jù)強(qiáng)制控制、時(shí)間控制、負(fù)載控制、預(yù)付費(fèi)控制的組合控制邏輯及優(yōu)先級(jí)共同決定供電輸出回路的通或斷。
組合控制邏輯如圖?3所示。

圖3?組合控制邏輯
4?試驗(yàn)結(jié)果
惡性負(fù)載識(shí)別測試結(jié)果如表1所示。
????由表1可知，管理終端可快速識(shí)別學(xué)生接入宿舍回路的惡性負(fù)載，并給出分閘命令。組合控制邏輯如表2所示，可實(shí)現(xiàn)時(shí)間段控制、負(fù)載控制、預(yù)付費(fèi)控制等組合邏輯控制，共同對(duì)宿舍進(jìn)行用電監(jiān)控。
?
5?結(jié)語
????該學(xué)生宿舍用電管理終端具備計(jì)量、監(jiān)測、控制功能，能夠降低學(xué)校等管理方面電費(fèi)收取難度，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行，有效節(jié)約電能，并為用戶的合理管理提供數(shù)據(jù)依據(jù)，是一套切實(shí)可行的用戶端電能收費(fèi)管理系統(tǒng)。
文章來源：《現(xiàn)代建筑電氣》2015年5期。
參考文獻(xiàn)：
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胡鑫鳳,周璐,孫一文.基于51單片機(jī)的大學(xué)生宿舍用電管理系統(tǒng)[J].電子制作():-

表1?惡性負(fù)載識(shí)別測試結(jié)果



表2??組合控制邏輯
分項(xiàng)計(jì)量電能表?鮑靜君
目前分項(xiàng)計(jì)量電能表的安裝普遍采用傳統(tǒng)壁掛式的安裝方式，存在體積大，安裝不方便的缺點(diǎn)。而導(dǎo)軌式安裝電表采用模數(shù)化設(shè)計(jì)，具有體積小，易安裝，易組網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)終端照明電能計(jì)量，便于照明系統(tǒng)加裝電度表的改造。
下面以安科瑞電氣股份有限公司的DTSF1352系列電能表為例，照明箱專用電能表的功能及應(yīng)用。
產(chǎn)品概述
DTSF1352系列導(dǎo)軌式安裝電能表是安科瑞電氣股份有限公司電氣集多年的電表設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，所推出的新一代微型智能電能表，它用于380V/220V終端照明系統(tǒng)，采用標(biāo)準(zhǔn)DIN35mm導(dǎo)軌式安裝，結(jié)構(gòu)模數(shù)化設(shè)計(jì)，寬度與微型斷路器匹配，可方便安裝于照明箱內(nèi)。
DTSF1352系列電表采用LCD顯示，測量電能及其它電參量，可進(jìn)行時(shí)鐘、費(fèi)率時(shí)段等參數(shù)設(shè)置，并具有電能脈沖輸出功能。可用RS485通訊接口與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。
DTSF1352系列電能表具有體積小巧、精度高、可靠性好、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，性能指標(biāo)符合國標(biāo)GB/T?17215、GB/T?17883和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T614對(duì)電能表的各項(xiàng)技術(shù)要求，適用于**和大型公建中對(duì)電能的分項(xiàng)計(jì)量，也可用于企事業(yè)單位作電能管理考核。
應(yīng)用場合
DTSF1352由于其微型化的結(jié)構(gòu)，可方便其與微型斷路器一起使用，安裝于終端照明箱內(nèi)。為低壓照明終端的電能計(jì)量提供了有效的解決方案。可廣泛應(yīng)用于樓宇、商場、會(huì)展中心、學(xué)校、機(jī)場、港口及工廠等。
性能特點(diǎn)
ACREL公司集多年電表設(shè)計(jì)之經(jīng)驗(yàn)，采用****的芯片及技術(shù)設(shè)計(jì)而成了DTSF1352系列導(dǎo)軌式安裝電能表。產(chǎn)品設(shè)計(jì)充分考慮了結(jié)構(gòu)微型化、成本效能化、智能性和可靠性，有以下特點(diǎn)：
計(jì)量總有功電能，反向計(jì)入總電能
可選分時(shí)復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量功能
支持RS485通訊接口，通訊規(guī)約可選(MODBUS-RTU或DL/T645規(guī)約)，帶電能脈沖輸出
電流一次接入，二次接入均可，電壓信號(hào)供電，不需要輔助電源
體積小巧，寬度為18mm的倍數(shù)，與微型斷路器完美配合，帶鉛封防竊電
DIN35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝方式，輕松置入各類照明箱和照明柜
7位寬溫型LCD顯示，輪顯
功能簡介
電能計(jì)量
計(jì)量正、反向有功電能，并具有功率方向指示功能
電能量按總、尖、峰、平、谷分別累計(jì)、存儲(chǔ)
電表內(nèi)存儲(chǔ)3個(gè)月的凍結(jié)數(shù)據(jù)
電能量數(shù)據(jù)凍結(jié)轉(zhuǎn)存日缺省設(shè)置為每月末24時(shí)(月末凍結(jié))
斷電后，所有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)不丟失，并能保持10年以上
時(shí)鐘及時(shí)段費(fèi)率
具有**日歷、時(shí)間，閏年自動(dòng)切換功能，時(shí)鐘誤差在0.5s/天以內(nèi)
DDSF1352可編程設(shè)置峰、平、谷3種費(fèi)率，日時(shí)段可設(shè)8個(gè)時(shí)段，時(shí)段較小間隔為1分鐘
DTSF1352可編程設(shè)置尖、峰、平、谷4種費(fèi)率，日時(shí)段可設(shè)8個(gè)時(shí)段，時(shí)段較小間隔為1分鐘
顯示
7位寬溫型LCD顯示。
可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輪顯，輪顯時(shí)間為4s。
電能脈沖和當(dāng)前費(fèi)率時(shí)段用LED指示
編程功能
電表地址設(shè)置
時(shí)間日期設(shè)置
費(fèi)率時(shí)段設(shè)置
電量底數(shù)清零設(shè)置
輸出
有功電能脈沖輸出，用于校表、采集電能量
無源光電隔離型輸出端口，脈沖寬度：80ms±20ms
抄表功能
通過RS485通信，上位機(jī)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表功能
技術(shù)規(guī)格參數(shù)
測量精度
準(zhǔn)確度等級(jí)：有功1.0級(jí)
時(shí)鐘準(zhǔn)確度：日誤差≤0.5s/d
電流輸入
起動(dòng)電流：直接接入?0.004Ib;經(jīng)CT接入?0.002In
電流規(guī)格：1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A
電流線路功耗：≤1VA
電壓輸入
額定電壓：220V，3×220/380V
工作電壓：正常工作電壓范圍：0.9~1.1Un;極限工作電壓范圍：0.7~1.2Un
電壓線路功耗?≤2W，5VA
額定頻率?50Hz
脈沖輸出
輸出方式：集電極開路的光耦脈沖，1路脈沖輸出
脈沖寬度：80ms±20ms
通訊網(wǎng)絡(luò)
1路RS485通訊接口，Modbus-RTU通訊協(xié)議(其他可定制)
通信速率?9600bps(默認(rèn))、4800bps、2400bps、1200bps可選
平均無故障工作時(shí)間
連續(xù)工作時(shí)間≥50000h
適用環(huán)境
正常工作溫度：-10℃~+45℃
極限工作溫度：-20℃~+55℃
存儲(chǔ)溫度：-40℃~+70℃
相對(duì)濕度：5%~95%不結(jié)露，無腐蝕性氣體
海拔：≤2500m
導(dǎo)軌式安裝電能表外形尺寸及安裝方式(單位mm?)
DDS1352外形尺寸為18×91×64mm，1模數(shù)
DDSF1352外形尺寸為76×89×74mm，4模數(shù)
DTSF1352外形尺寸為126×89×74mm，7模數(shù)
DTSD1352外形尺寸為126×89×74mm，7模數(shù)
DDS1352/?DDSF1352/DTSF1352/?DTSD1352計(jì)量儀表均采用標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌式安裝
選?型
安科瑞電氣股份有限公司電氣導(dǎo)軌式安裝電能表DTSF1352-FC計(jì)量總有功電能、分時(shí)復(fù)費(fèi)率電能，反向計(jì)入總電能，有功電能脈沖輸出、時(shí)鐘脈沖輸出，RS485通訊接口、Modbus協(xié)議，外形尺寸126×89×74mm、7模數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌式安裝
范?例
型?號(hào)：DDSF1352-FC
應(yīng)用場合：單相系統(tǒng)
接入方式：直接接入
額定電壓：AC?220V
電流規(guī)格：5(20)A
測量參數(shù)：總電能、分時(shí)復(fù)費(fèi)率電能，電流，電壓
附加功能：RS485通信，MODBUS協(xié)議
型?號(hào)：DTSD1352-FC
應(yīng)用場合：三相系統(tǒng)
接入方式：二次接入
額定電壓：AC?3*220V/380V
電流規(guī)格：1.5(6)A
測量參數(shù)：測量分相電壓、分相電流、分相及總的有功功率、無功功率和視在功率、分相及總的功率因數(shù)、電網(wǎng)頻率、有功、無功功率較大需量統(tǒng)計(jì)、計(jì)量總的正反向有功和無功電能(4象限電能)、分時(shí)復(fù)費(fèi)率電能
附加功能：RS485通信，MODBUS協(xié)議

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江蘇安科瑞電器制造有限公司是安科瑞電氣股份有限公司（證券代碼：300286 SZ.）的全資子公司，是安科瑞電量采集、電力監(jiān)控、電能管理、電氣安全、低壓保護(hù)、智能光伏等系列產(chǎn)品的生產(chǎn)基地。公司位于江蘇省江陰市，目前現(xiàn)代化生產(chǎn)廠房面積達(dá)3萬平方米，可年生產(chǎn)電力儀表/測控裝置100萬臺(tái)、電流互感器80萬只、非標(biāo)電氣柜5000臺(tái)套。公司電子組裝生產(chǎn)線均采用無鉛生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)檢測設(shè)備自動(dòng)化程度高，達(dá)到國內(nèi)良好水平；建立了集ERP、MES、SRM、PDM的信息管理系統(tǒng)，是江蘇省兩化融合試點(diǎn)企業(yè)。

通過在產(chǎn)品、技術(shù)、生產(chǎn)工藝上的積累和持續(xù)創(chuàng)新，公司成功實(shí)現(xiàn)了科技轉(zhuǎn)型，由普通數(shù)顯儀表和電量傳感器的單一生產(chǎn)發(fā)展成為多樣化產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售，產(chǎn)品涵蓋了智能網(wǎng)絡(luò)電力儀表、智能馬達(dá)保護(hù)裝置、智能光伏匯流裝置、電能質(zhì)量監(jiān)控裝置、電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置、消防電源監(jiān)控設(shè)備、醫(yī)用隔離電源柜、有源濾波裝置、光伏匯流箱、光伏并網(wǎng)逆變器等。2009年，公司被認(rèn)定為江蘇省**企業(yè)。公司擁有獲得國家實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證認(rèn)可（CNAS）的測試中心，配置了國內(nèi)外**的試驗(yàn)儀器設(shè)備和專業(yè)的測試團(tuán)隊(duì)，可開展電磁兼容試驗(yàn)、HALT-HASS高加速壽命試驗(yàn)、高低溫及交變濕熱等環(huán)境試驗(yàn)、電氣安全試驗(yàn)等多種檢測試驗(yàn)項(xiàng)目，對(duì)公司新產(chǎn)品進(jìn)行測試驗(yàn)證，同時(shí)也對(duì)量產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行定期抽樣試驗(yàn)，確保產(chǎn)品質(zhì)量滿足規(guī)定要求，為安科瑞產(chǎn)品質(zhì)量保駕**。

公司與上海電科所、東南大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)等科研院所、高校組成產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體，圍繞智能電網(wǎng)用戶端的電力監(jiān)控、電能管理和電氣安全開展產(chǎn)品研發(fā)，目前累計(jì)獲得**共77項(xiàng)，其中發(fā)明**5項(xiàng)，并與東南大學(xué)共同建立了“江蘇省建筑光伏發(fā)電輸出系統(tǒng)工程技術(shù)研發(fā)中心”。

公司以用戶端智能網(wǎng)絡(luò)電力儀表及系統(tǒng)集成為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，堅(jiān)持“為客戶創(chuàng)造**”的經(jīng)營理念，走專業(yè)化、市場化、規(guī)模化道路，努力實(shí)現(xiàn)“立足中國、放眼世界，爭做*智能配電供應(yīng)商”的戰(zhàn)略目標(biāo)，為客戶提供可靠用電、節(jié)約用電、安全用電的完整解決方案，在智能電網(wǎng)用戶端、新能源、物聯(lián)網(wǎng)等*領(lǐng)域不斷探索開發(fā)新產(chǎn)品。