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高校學(xué)生公寓用電安全智能管理系統(tǒng)的應(yīng)用

更新時(shí)間:2021-12-20 點(diǎn)擊次數(shù):528

侯文莉

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801

 

摘要:本文設(shè)計(jì)了一種的學(xué)生公寓用電安全管理系統(tǒng),該系統(tǒng)包含了以下幾個(gè)模塊:STC89C52RC系統(tǒng)、CT103交流電流傳感器模塊、HC-05藍(lán)牙、TFT模塊、紅外線遙控器模塊、溫度傳感器、1302時(shí)鐘模塊、報(bào)警系統(tǒng)以及電源系統(tǒng)。經(jīng)測試,它可更快捷、更安全、更方便的對的學(xué)生公寓的用電安全進(jìn)行管理。

關(guān)鍵詞:STC89C52RCCT103;HC-0;藍(lán)牙;TFT 模塊紅外線遙控器模塊

 

0引言

在全國高校中,宿舍用電管理作為學(xué)校管理中基本的一項(xiàng)常規(guī)性工作,長期以來,學(xué)校管理都是依賴人工來進(jìn)行的,其工作既不安全,而且工作量大、工作效率也不高。宿舍管理員并不能知道寢室是否有用電違規(guī)現(xiàn)象且不能及時(shí)作出處理,對于寢室內(nèi)有用電安全問題的也不能夠及時(shí)解決。本項(xiàng)目則改變常規(guī)的斷電規(guī)則,設(shè)計(jì)了如下系統(tǒng)。

 

總體設(shè)計(jì)

整個(gè)智能化系統(tǒng)由STC89C52RC系統(tǒng)、CT103交流電流傳感器模塊、HC-05藍(lán)牙、報(bào)警模塊和電源模塊構(gòu)成下位機(jī),從而來判斷寢室的用電情況進(jìn)行報(bào)警提示;由HC-05藍(lán)牙、TFT模塊、紅外線遙控器模塊、溫度傳感器、1302模塊和報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)成上位機(jī),從而為管理員提供寢室實(shí)時(shí)情況進(jìn)行安全管理。整體設(shè)計(jì)原理框架圖如圖1所示。

整體設(shè)計(jì)原理框架圖

 

2系統(tǒng)接線圖

系統(tǒng)軟件分別在硬件基礎(chǔ)加以運(yùn)用。按模塊封裝CT103交流電流傳感器程序、HC-05藍(lán)牙串口程序、單片機(jī)底層程序、紅外線遙控器程序、TFT程序、溫度傳感器和時(shí)鐘程序,將這些程序加以封裝及可完成系統(tǒng)的整體操作,框圖如圖2所示。

系統(tǒng)軟件框圖

 

3客戶端設(shè)計(jì)

客戶端的設(shè)計(jì)思路如圖3可知:客戶端開始后便開始模塊的初始化,便于運(yùn)用;其后再采集互感器的串口信號(hào)判斷寢室交流電路的情況,如果寢室中功率大于1100W時(shí)傳感器上TX為高電平,則將信號(hào)傳送至單片機(jī)進(jìn)行報(bào)警和藍(lán)牙串口傳輸至服務(wù)器端,直至寢室用電故障排除,結(jié)束程序。

客戶端程序流程圖

 

服務(wù)器設(shè)計(jì)

服務(wù)器的設(shè)計(jì)思路如圖4可知:服務(wù)器開始后便開始模塊的初始化,便于運(yùn)用;其后再接收客戶端的藍(lán)牙傳輸信號(hào),單片機(jī)把寢室用電情況傳輸至TFT顯示屏和報(bào)警系統(tǒng)給予通報(bào);同時(shí)溫度傳感器與時(shí)鐘模塊也工作,將信息傳輸至TFT顯示器。寢室故障排除,由管理員通過紅外線遙控器進(jìn)行復(fù)位給寢室通電。

服務(wù)器程序流程圖

 

5測試

采用5V直流電源供電,利用CT103交流電流傳感器模塊和藍(lán)牙模塊,從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)地對寢室用電進(jìn)行采值,達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的??蛻舳瞬杉降臄?shù)據(jù)通過服務(wù)器發(fā)送到上位機(jī),上位機(jī)可進(jìn)行實(shí)時(shí)通報(bào)顯示和報(bào)警,也可以通過上位機(jī)將數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶端進(jìn)行電源恢復(fù)功能;在上位機(jī)中,可以對下位機(jī)的斷電次數(shù)進(jìn)行采集,當(dāng)達(dá)到三次及以上時(shí),單片機(jī)將信息進(jìn)行處理與存儲(chǔ)傳送至 TFT 顯示模塊進(jìn)行顯示通報(bào)和報(bào)警,顯示通報(bào)時(shí)間為兩天,報(bào)警時(shí)間為30秒。同時(shí)上位機(jī)還利用時(shí)鐘模塊和溫度傳感器進(jìn)行采值,顯示時(shí)間與實(shí)時(shí)溫度方便人們使用。

 

6安科瑞AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺(tái)

6.1 系統(tǒng)方案

系統(tǒng)為B/S架構(gòu),主要包括前端管理網(wǎng)站和后臺(tái)集抄服務(wù),配合公司的預(yù)付費(fèi)電表DDSY1352DTSY1352系列以及多用戶計(jì)量箱ADF300L系列,實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量和電費(fèi)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(fèi)系統(tǒng),達(dá)到先交費(fèi)后用水的目的,剩余水量用完自動(dòng)關(guān)閥。

6.2 系統(tǒng)功能

AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺(tái)由云平臺(tái)-網(wǎng)關(guān)-預(yù)付費(fèi)電能表組成,通過通信網(wǎng)絡(luò)完成系統(tǒng)到表的充值、查詢、監(jiān)控、控制及短信報(bào)警等功能。
   
本系統(tǒng)適用于一些大集團(tuán)和大物業(yè),往往需要將多個(gè)物業(yè)環(huán)境、分散于各地的物業(yè)集中式收費(fèi)和管理,面臨著數(shù)據(jù)公網(wǎng)傳輸,財(cái)務(wù)操作分散,在線支付,總部財(cái)務(wù)扎口等復(fù)雜的需求。

 

遠(yuǎn)程集中抄表:抄表信息通過網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)上傳到云平臺(tái),快速便捷,免去人工抄表 。

水表預(yù)付費(fèi):可是查看某區(qū)域水表的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息,并可以進(jìn)行單表或批量設(shè)置水價(jià)控閥等操作。

遠(yuǎn)程售電:財(cái)務(wù)集中管理,電量實(shí)時(shí)下發(fā),并比對充值次數(shù),方便快捷。

 

 

能耗分析:用戶和管理員都可查詢預(yù)付費(fèi)表或管控表每天的用能狀況;可提供能耗分析+財(cái)務(wù)軌跡一體式綜合管理報(bào)表,包含用戶表的能耗、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、能耗和財(cái)務(wù)的期初期末值等數(shù)據(jù)。

在線支付:商戶可以通過小程序或者微信公眾號(hào)實(shí)現(xiàn)在線自助充值水電費(fèi),也可以實(shí)時(shí)關(guān)注商鋪用水用電情況。

短信提醒:金額不足或金額欠費(fèi)提醒、電表充值到賬提醒,都可及時(shí)短信通知商戶。

 

遠(yuǎn)程控制:可對任意一塊電表執(zhí)行遠(yuǎn)程拉閘或保電等一系列遠(yuǎn)程控制操作,方便管理。

 

6.3 產(chǎn)品選型

 

7結(jié)束語

本文講述了學(xué)生公寓用電實(shí)時(shí)監(jiān)控過程。采用新型交流互感器與藍(lán)牙模塊的搭配,加上的 TFT 通報(bào)顯示與報(bào)警模塊,使整個(gè)采值和傳送過程更加精準(zhǔn)。同時(shí),系統(tǒng)的模塊化使系統(tǒng)避免了硬件的短接、虛接等導(dǎo)致的短路,讓其更加安全可靠。該系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)、應(yīng)用、范圍廣,科技型較強(qiáng),利用現(xiàn)代智能化的技術(shù),取代人工管理,提高工作效率;充分地利用了學(xué)?,F(xiàn)有的資源來降低構(gòu)建成本,可實(shí)現(xiàn)對各大中小型管理機(jī)構(gòu)的用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)管理,比如:住宅小區(qū)、公司、寫字樓等大型管理層次等等。對校園用電及電網(wǎng)的安全使用、對提高智能化科研的效率起著重要作用。

 

 

 

 

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊偉,盧成軍,雷悅.學(xué)生公寓用電安全智能管理系統(tǒng)

[2]馬克聯(lián).學(xué)生公寓用電安全管理器的設(shè)計(jì)[J].工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置 ,2013(05):90-92.

[3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2020.06

 

作者簡介:侯文莉,女,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要從事宿舍安全用電研究發(fā)展。


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