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基于一体化平台的校园水电管理管控系统的设计与应用方案

 更新时间:2023-05-31 点击量:384

摘 要:针对校园水电管理方法管理能力低的传统情况,提出了基于综合平台的校园水电管理智能控制系统设计。收集和显示校园水电情况,通过中间件设计和显示模块设计设置水电消耗标准。水电消耗超过设定标准后,报*警提醒,减少水电浪费,生成校园水电数据库,实现数据的存储和处理。实验对比结果表明,该系统的管理能力于传统的水电管理方法,具有一定的实际应用意义。

关键词:综合平台;水电管理;智能控制

0引言在校园里,水电数据非常大,传统的水电管理方法是手工管理。这种管理方法耗费了大量的人力和时间,不仅工作效率低,而且容易出错。基于此,提出了校园水电管理智能控制系统的设计,基于一体*化平台。综合平台基于水电的实际情况,充分考虑学生对水电的需求,统一设计数据模型、应用服务和人机界面,减轻人工劳动压力,减少错误,更快、更*效地完成工作。

校园水电管理智能控制硬件设计基于一体*化平台

本次设计的系统硬件主要实现数据的实时接收和数据的显示,并提供统一的标准,降低水电管理的难度。

1.1 中间件设计

为简化客户端的应用,通过中间件提供标准化、标准化的远程调用接口和业务功能。该中间件提供历史数据服务、实时接收数据服务和新闻数据服务,实现服务的统一发布管理。该系统之间的中间件数据交互由三条总线完成,其功能是与软件完成*交互。总线为:历史数据总线,主要为业务应用提供简单的函数调用,简化系统开发难度;实时数据总线采用统一收集和发布的模式,为系统提供实时数据;新闻总线为系统提供开发模式,实现各模块之间的信息发布 。

1.2 显示模块设计

基于显示模块设计,宿舍用电监测器用于监测学生用水用电情况。该显示模块由单片机、液晶显示屏、外部存储器和通信模块组成。显示模块是实现数据显示的重要途径。根据提示和警告需要显示不同颜色的文本信号,显示学生的水和电;使用分时技术同时显示和写入数据 UY897 型显示器。在监测过程中,宿舍楼层的电气监测器根据时间顺序设计显示模块,并定期向脉冲计数模块发送数据传输命令,以收集各通道之间的电表数据。实时检测用电设备及相关控制设备,实时存储检测数据并发送到计算机设备,方便员工控制用电。通过该显示模块,可以智能控制电气设备的启停,为校园水电管理提供数据基础。

校园水电管理智能控制软件设计基于一体*化平台

2.1 设置水电用量标准

为了更好地管理校园水电消耗,设定水电消耗标准,水电消耗超过设定标准后,将报*警提醒,引入*小波理论提醒

 [5] ,计算公式为:

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其中,D代表引入*小波参数je代表水电用量标准,i代表用量超出提醒参数,此次计算不做定向分析。其中,D代表引入*小波参数je代表水电用量标准,i代表用量超出提醒参数,此次计算不做定向分析。

此步骤的完成能够提醒工作人员对用水用电情况进行查看,查看其超出原因。对于正常使用导致的超出水电用量,则停止检查。如果出现故障,及时通知抢修人员,对故障进行处理。对于浪费情况,设定惩罚机制,以减少水电浪费的情况。

2.2 生成校园水电数据库

通过系统硬件对数据进行接收和采集,生成数据库时要注意其中的重要信息。读取各个终端设备或检测设备的用电数据,通过相关记录设备对参数进行记录,并对故障数据以及浪费数据进行存储,同时将数据传送到数据存储器。采集数据时,存在数据缺失或者遗漏的现象,需采用双向公式,对采集设备发送指令,计算公式为:Gdfh = i h×v − o rw

其中,h代表引入的处理参数,rw 代表缺失因子,O 代表发送指令参数,此次计算不做定向分析。

发送指令后,采集终端对缺失的数据重新采集,弥补缺失的采集量。

基于此,生成校园水电管理数据库,需考虑到学校中的用电数据的预处理。对数据进行分析运算,整体的数据量非常大,选用比较成熟的 RHGOIW 数据库对这些数据进行存储、处理运算等。该数据库提供实时数据查询、历史数据查询等功能,具有强大的实时性,且实时数据滞后时间小于 5 s,能够将历史数据进行压缩与存储,方便校管理人员对水电的管理。

3实例分析

为了证明此次设计的系统具有实际应用意义,同时为了保证实验的严谨性,将该系统与传统的校园管理方法进行对比,主要对比管理后的水电用量情况。实验时,保证同样的用水用电情况,实验对比结果如图 1 所示。由图 1 可知,使用传统方法对校水电情况进行管理时,水电用量较大,而本文设计的校水电情况管理系统,水电用量较少。这是因为该系统能够对用水用电情况进行实时采集,并能对超出水电用量标准值的情况进行报*警提醒,减少了水电故障和浪费情况。

该系统还能够对用水用电设备的启动与停止进行智能控制。

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4 校综合能效解决方案

4.1校园电力监控与运维

集成设备所有数据,综合分析、协同控制、优化运行,集中调控,集中监控,数字化巡检,移动运维, 班组重新优化整合,减少人力配置。

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4.2后勤计费管理

采用先进的网络抄表付费管理技术,实现电、水、气等能源综合计费,实现远程抄表、费率设置、 账单统计汇总等,支持微信、支付宝、一卡通等充值支付方式,可设置补贴方案。通过能源付费管理方式,培养用能群体和部门的节能意识。

4.2.1宿舍用电管理

针对学生宿舍用电进行管理控制:可批量下发基础用电额度和定时通断功能;可进行恶性负载识别,检测违规电气,并可获取违规用电跳闸记录。

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4.2.2商*铺水电收费

针对校园超市、商*铺、食堂及其他针对个体的水电用能进行预付费管理

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4.2.3充电桩管理平台

充电桩在“源、网、荷、储、充"信息能源结构中是必*。充电桩应用管理同样是校园生活服务中必*一部分。

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4.2.4智能照明管理

通过对校路灯的全局监测,提供对路灯灵活智能的管理,实现校园内任一线路,任一个路灯的定时 开关、强制开关、亮度调节,以及定时控制方案灵活设置,确保路灯照明的智能控制和*效节能。

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4.3能源管理系统

针对校园水、电、气等各类接入能源进行统计分析,包含同比分析、环比分分析、损耗分析等。了解用能总量和能源流向。

按校园建筑的分类进行采集和统计的各类建筑耗电数据。如办公类建筑耗电、教学类建筑耗电、学生宿舍耗电等,对数据分门别类的分析,提供领导决策,提管理效能。

构建符合校园节能监管内容及要求的数据库,能自动完成能耗数据的采集工作,自动生成各种形式的报表、图表以及系统性的能耗审计报告,能够监测能耗设备的运行状态,设置控制策略,达到节能目的。

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4.4智慧消防系统

智慧消防云平台基于物联网、大数据、云计算等现代信息技术,将分散的火灾自动报*警设备、电气火灾监控设备、智慧烟感探测器、智慧消防用水等设备连接形成网络,并对这些设备的状态进行智能化感知、识别、定位,实时动态采集消防信息,通过云平台进行数据分析、挖掘和趋势分析,帮助实现科学预警火灾、网格化管理、落实多元责任监管等目标。实现了无人化值守智慧消防,实现智慧消防“自动化"、“智能化"、“系统化"需求。从火灾预防,到火情报*警,再到控制联动,在统一的系统大平台内运行,用户、安保人员、监管单位都能够通过平台直观地看到每一栋建筑物中各类消防设备和传感器的运行状况,并能够在出现细节隐患、发生火情等紧急和非紧急情况下,在几秒时间内,相关报*警和事件信息通过手机短信、语音电话、邮件提醒和APP推送等手段,就迅速能够迅速通知到达相关人员。

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5平台部署硬件选型

5.1电力监控与运维平台

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5.2后勤计费管理

5.2.1宿舍/商业预付费平台

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5.2.2充电桩管理平台

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5.2.3智能照明管理

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5.3能源管理系统

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5.4智慧消防系统

5.4.1电气火灾监控系统

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5.4.2消防设备电源监控系统

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5.4.3防火门监控系统

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5.4.4消防应急照明和疏散指示系统

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6结束语

提出了基于一体*化平台的校园水电管理智能管控系统。该系统结合了学校的实际情况进行设计,实现了用水用电数据的实时采集,并能够减少水电浪费情况的发生,能够对校园的各个用电设备的工作状态进行实时控制,实现了对校园水电的智能管理。

【参考文献】

【1】姚圣武,基于一体*化平台的校园水电管理智能管控系统设计[J]江苏联合职业技术学院 南京工程分院,2019,10(25):41-45.

【2】冯志强,刘志勇.基于微信开发的校园智能通信系统设计[J].现代电子技术,2017,40(22):45-47.

【3】安科瑞校综合能效解决方案2022.5版.

【4】安科瑞企业微电网选型手册2021.10版.

1.       【技术支持卫星:CDD-9888】【公从号:安科瑞能效管理解决方案】

2.       云平台:变电所运维云平台、分布式光伏运维云平台、建筑能耗云平台、企业能源管控平台、远程预付费管控云平台、宿舍预付费管控云平台、充电桩收费运营云平台、智慧消防云平台、安全用电管理云平台、环保用电监管云平台;

3.       系统解决方案:变电站综合自动化系统、电力监控系统、配电室综合监控系统、能耗管理系统、电能管理系统、马达保护与监控系统、动环监控及能效分析系统、智能照明监控系统、消防设备电源监控装置、防火门监控系统、余压监控系统、消防应急照明和疏散指示系统;无线测温系统

4.       中压测控装置:环网柜综合保护装置、微机保护装置、开关柜综合测控装置、线路保护装置、配电变保护装置、电动机保护装置、备自投保护装置、电容器保护装置、PT检测装置、低压备自投装置、公共测控装置、防孤岛保护装置、电流互感器过电压保护器、温湿度控制器、无源无线测温传感器、CT取电无线测温传感器

5.       电力监控与保护:弧光保护装置、电能质量在线监测装置、电气接点在线测温装置(智能湿度巡检仪)、电动机(马达)保护器、低压线路保护器、智能剩余电流继电器、三遥单元;

6.       电能管理:可编程交流电测仪表、可编程直流电测仪表、多功能全电量电表、精度网络电力仪表、谐波表、电能质量表、海拔仪表、逆电流监测电表、电子式电能表、导轨式电能表、面板表嵌入式电表、预付费表、多用户计量箱、物联网仪表、无线多回路计量交流/直流表、无线多回路环保检测模块、正反向直流电能表、无线通讯转换器、智能照明控制装置;

7.       电能质量治理:有源电力滤波器、中线安防保护器、谐波保护器、静止无功发生器、滤波补偿装置、电力电容补偿装置、集成式谐波抑制电力电容补偿装置、投切开关、功率因数补偿控制器、自愈式低压并联电容器、串联电抗器;

8.       电气安全:电气火灾监控探测器、剩余电流探测器、电气火灾监控装置、在线监控路灯计量、无线测温显示单元、故障电弧探测器、故障电弧传感器、隔离电源绝缘监测装置、医疗机构绝缘报警显示仪、医疗医院用隔离变压器、工业用绝缘监测装置、电气防火限流式保护器;

9.       新能源:光伏采集装置、电瓶车智能充电桩、汽车充电桩、光伏汇流采集装置;

10.       数据中心/铁塔基站:数据采集模块、机房数据柜监控装置、多回路电表、母线监控装置、电力监控屏;

11.       智能网关:通信管理机、无线通信终端(无线通讯转换器)、数据转换模块、串口服务器;

12.       电量传感器:低压电流互感器、开口式互感器、一次小电流互感器、0.2级电流互感器、低压电动机保护器专用互感器、剩余电流互感器、霍尔传感器、罗氏线圈电流变送器、模拟信号隔离器、有功功率变送器、无功功率变送器、直流电压传感器、浪涌保护器;

13.       环保监控:油烟在线监测仪、环保数据采集传输装置;

进储能群、电力群、光伏群;找供应商、找客户、找圈子,

卫星:CDD-9888(分享资源 合作共赢)

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