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劉細鳳
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:本文設計了一種的學生公寓用電管理系統(tǒng),該系統(tǒng)包含了以下幾個模塊:STC89C52RC系統(tǒng)、CT103交流電流傳感器模塊、HC-05藍牙、TFT模塊、紅外線遙控器模塊、溫度傳感器、1302時鐘模塊、報警系統(tǒng)以及電源系統(tǒng)。經(jīng)測試,它可更快捷、更、更方便的對的學生公寓的用電進行管理。
關鍵詞:STC89C52RC;CT103;HC-0;藍牙;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校管理中基本的一項常規(guī)性工作,長期以來,學校管理都是依賴人工來進行的,其工作既不,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)象且不能及時作出處理,對于寢室內(nèi)有用電問題的也不能夠及時解決。本項目則改變常規(guī)的斷電規(guī)則,設計了如下系統(tǒng)。
1 總體設計
整個智能化系統(tǒng)由STC89C52RC系統(tǒng)、CT103交流電流傳感器模塊、HC-05藍牙、報警模塊和電源模塊構(gòu)成下位機,從而來判斷寢室的用電情況進行報警提示;由HC-05藍牙、TFT模塊、紅外線遙控器模塊、溫度傳感器、1302模塊和報警系統(tǒng)構(gòu)成上位機,從而為管理員提供寢室實時情況進行管理。整體設計原理框架圖如圖1所示。
圖1 整體設計原理框架圖
2系統(tǒng)接線圖
系統(tǒng)軟件分別在硬件基礎加以運用。按模塊封裝CT103交流電流傳感器程序、HC-05藍牙串口程序、單片機底層程序、紅外線遙控器程序、TFT程序、溫度傳感器和時鐘程序,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。
圖2 系統(tǒng)軟件框圖
3客戶端設計
客戶端的設計思路如圖3可知:客戶端開始后便開始模塊的初始化,便于運用;其后再采集互感器的串口信號判斷寢室交流電路的情況,如果寢室中功率大于1100W時傳感器上TX為高電平,則將信號傳送至單片機進行報警和藍牙串口傳輸至服務器端,直至寢室用電故障排除,結(jié)束程序。
圖3 客戶端程序流程圖
4 服務器設計
服務器的設計思路如圖4可知:服務器開始后便開始模塊的初始化,便于運用;其后再接收客戶端的藍牙傳輸信號,單片機把寢室用電情況傳輸至TFT顯示屏和報警系統(tǒng)給予通報;同時溫度傳感器與時鐘模塊也工作,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行復位給寢室通電。
圖4 服務器程序流程圖
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牙模塊,從而實現(xiàn)實時地對寢室用電進行采值,達到實時監(jiān)控的目的??蛻舳瞬杉降臄?shù)據(jù)通過服務器發(fā)送到上位機,上位機可進行實時通報顯示和報警,也可以通過上位機將數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶端進行電源恢復功能;在上位機中,可以對下位機的斷電次數(shù)進行采集,當達到三次及以上時,單片機將信息進行處理與存儲傳送至 TFT 顯示模塊進行顯示通報和報警,顯示通報時間為兩天,報警時間為30秒。同時上位機還利用時鐘模塊和溫度傳感器進行采值,顯示時間與實時溫度方便人們使用。
6安科瑞AcrelCloud-3200預付費水電云平臺
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)站和后臺集抄服務,配合公司的預付費電表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。另外可以選配遠傳閥控水表組成水電一體預付費系統(tǒng),達到先交費后用水的目的,剩余水量用完自動關閥。
6.2 系統(tǒng)功能
AcrelCloud-3200預付費水電云平臺由云平臺-網(wǎng)關-預付費電能表組成,通過通信網(wǎng)絡完成系統(tǒng)到表的充值、查詢、監(jiān)控、控制及短信報警等功能。
本系統(tǒng)適用于一些大集團和大物業(yè),往往需要將多個物業(yè)環(huán)境、分散于各地的物業(yè)集中式收費和管理,面臨著數(shù)據(jù)公網(wǎng)傳輸,財務操作分散,在線支付,總部財務扎口等復雜的需求。
遠程集中抄表:抄表信息通過網(wǎng)關實時上傳到云平臺,快速便捷,免去人工抄表 。
水表預付費:可是查看某區(qū)域水表的實時狀態(tài)信息,并可以進行單表或批量設置水價控閥等操作。
遠程售電:財務集中管理,電量實時下發(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付費表或管控表每天的用能狀況;可提供能耗分析+財務軌跡一體式綜合管理報表,包含用戶表的能耗、財務數(shù)據(jù)、能耗和財務的期初期末值等數(shù)據(jù)。
在線支付:商戶可以通過小程序或者微信公眾號實現(xiàn)在線自助充值水電費,也可以實時關注商鋪用水用電情況。
短信提醒:金額不足或金額欠費提醒、電表充值到賬提醒,都可及時短信通知商戶。
遠程控制:可對任意一塊電表執(zhí)行遠程拉閘或保電等一系列遠程控制操作,方便管理。
6.3 產(chǎn)品選型
7結(jié)束語
本文講述了學生公寓用電實時監(jiān)控過程。采用新型交流互感器與藍牙模塊的搭配,加上完的美的 TFT 通報顯示與報警模塊,使整個采值和傳送過程更加精準。同時,系統(tǒng)的模塊化使系統(tǒng)避免了硬件的短接、虛接等導致的短路,讓其更加可靠。該系統(tǒng)易于實現(xiàn)、應用、范圍廣,科技型較強,利用現(xiàn)代智能化的技術(shù),取代人工管理,提高工作效率;充分地利用了學校現(xiàn)有的資源來降低構(gòu)建成本,可實現(xiàn)對各大中小型管理機構(gòu)的用電情況進行實時管理,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)的使用、對提高智能化科研的效率起著重要作用。
【參考文獻】
[1]楊偉,盧成軍,雷悅.學生公寓用電智能管理系統(tǒng)
[2]馬克聯(lián).學生公寓用電管理器的設計[J].工業(yè)儀表與自動化裝置 ,2013(05):90-92.
[3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06
作者簡介:劉細鳳,女,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要從事宿舍用電研究發(fā)展。