扬州大学预付费云平台系统应用介绍

1.1. 用户需求

（一）电表技术指标要求

1.电表类型

双回路型恶性负载电表：使用两个独立单回路型组合，两回路可实现相同功能，具体功能与单回路型恶性负载电表一致，可分别实现两回路控制。

2.规格要求

◆计量精度：1.0级（以计量器具型式批准证书为准）

◆额定电流：设计电流为25A/户，选择电表的额定电流应符合设计要求5（30）A或5（40）A或10（40）A（以计量器具型式批准证书为准）

额定电压：220V

额定频率：50Hz

3.功能要求

测量功能：电压、电流、功率、频率、功率因数测量。

◆显示功能：具有液晶显示，供现场查询及操作；显示基本电参量及电能数据项，具有自动轮显方式，停电不要求显示；具有按键操作功能，现场合闸和学习使用；跳闸及脉冲指示。

电能计量：测量回路电能计量及存储。

◆恶性负载识别：支持恶性负载的识别，在识别某一回路有恶性负载时，切断其电源，实现恶性负载识别并保护；当使用负载被判定为恶性负载时，仪表将立即拉闸断电。

◆恶性负载使用警告功能：电表自身可设定自动重合闸时间，自动重合闸后重新判定是否撤除负载，来确定是否正常供电，通讯网络中断不影响此功能。

◆移相插座识别：支持识别移相器，判定发热电器的使用，并进行判断控制。

功率及过流超限跳闸功能：识别大功率负载及总电流负荷超限，进行判断控制。

◆本地学习功能：允许使用特定的负载，可增加负载白名单的本地学习功能，电表自动保存该负载特性参数，下次再加该特性的负载，允许该负载正常用电。

◆断电记录功能：具有最近10条断电记录，记录包括断电时间、断电原因；

◆拉合闸功能：具有自动拉合闸，本地及远程拉合闸功能。

◆通讯功能：具有通讯组网功能，同时电表可在不组网情况下，实现恶性负载识别、本地学习、拉合闸控制功能。

◆电表自身具有恶性负载使用警告功能，第一次断电警告1分钟后恢复供电，第二次警告3分钟恢复供电，第三次使用恶性负载拉闸断电不恢复。警告间隔时间可设置。警告次数可设置。通讯网络中断或无网络不影响此功能。

4.主要技术指标

电压线路有功功率消耗：≤2W。

◆数据保存：断电后，数据保存时间≥10年。

标准工作温度：-10℃～+55℃。

（二）采集器技术指标及功能要求

1.技术指标

u ≥32位处理器，片上集成了≥1MB Flash和≥256KB SRAM。

u ≥1个100M/10M网口，支持Wep方式配置系统参数、实时数据查询、通讯状态查询、和仪表数据上传。

u 通讯端口：RS485 2线 半双工，波特率：1200bps～19200bps（可设）；默认为9600bps

u 校验位：无/奇/偶（可设）；默认为无校验 。数据位：5、6、7、8位（可设）；默认为8位。停止位：1、2位（可设）；默认为1位。

u 产品自带LED灯，反应采集器的状态；

u 电气特性：绝缘电阻：100MΩ/500V ；介质强度（工频耐压）：2kV（r.m.s），50Hz，1min（强电回路）；500V（r.m.s），50Hz，1min（弱电回路）

u 电快速瞬变脉冲群抗扰度：执行标准IEC60255-22-4，等级：Ⅳ级（通信端口2kV，其它端口4kV）

u 静电放电抗扰度：执行标准IEC60255-22-2，等级：Ⅲ级（接触放电6kV，空气放电8kV）

u 浪涌(冲击) 抗扰度：执行标准IEC60255-5，等级：Ⅳ级（强电回路4kV，弱电回路1kV）

u 射频电磁场辐射抗扰度：执行标准IEC60255-22-4，等级：Ⅲ级（10V/m）

u 工作电源：输入：DC100V～330V，AC85V～AC265V;50/60Hz；

u 最大功耗   ≤5W；

u 环境条件：工作温度： -10℃～+60℃；储藏温度： -25℃～+75℃；湿度：20%RH-95%RH；

2.产品功能

u 数据采集器是集自主采集、透明传输相结合的数据采集设备，实现RS485串口与TCP/IP网络接口的数据双向传输，提高串口设备的通信速率和通信距离。

u 支持下行RS485串口、上行RS485串口及TCP/IP网络接口。

u 支持多种MODBUS及DLT645自定义协议、支持多种不同的通讯速率同时采集。

u 串口自主采集的多台设备数据会重新整合成缓存数据，统一映射成连续的地址，供上行设备采集读取。自主采集的数据每1分钟定时存储，可存储1个月的数据，上行设备可根据特定命令读取某一时刻的历史数据。

u 上行TCP/IP通讯可支持TCP SERVER、TCP CLIENT、UDP协议，传输模式支持MODBUS TCP转MODBUS RTU协议转换。

u 采集器优先上传缓存数据，如上行设备发送的命令超出缓存范围，采集器会将命令通过串口转发到下行设备，并将下行设备返回的数据上传给上行设备。

u 采集器支持仪表动态配置，可动态增加、删除仪表，根据现场接线需求，配置每路仪表的通道号、通讯地址、通讯方案、采集速率等参数。

u 可实时查看仪表的通讯状态、及查看仪表的通讯数据。采集器还支持WEB网页配置、设备运行状态查询、系统升级功能、远程复位功能。

u 支持硬件看门狗、支持市电220V电源输入、4G内存卡存储、多重电源保护、抗雷、抗静电、过流、防接反保护等。

（三）系统软件要求

1、本次招标的学生公寓能耗管理系统（以下简称系统）要求切合我校的管理要求，充分体现“一切管理为学生服务"的思想。要求系统具备以下的特点：

先进性：系统要求采用当今主流的技术，并充分考虑技术实现的前瞻性，支持一卡通对接充值，支持移动设备的应用（微信查询、充值等）。

稳定性：系统硬件设备支持脱机运行功能，数据多点保存，使系统运行基本不受环境因素的影响，数据网关具备断电续传功能，保证系统数据的可靠性、完整性。

成熟性：系统必须至少有在与本项目规模相当或以上高校实施、运行的先例，并且应用方使用情况反映良好。

实用性：为了配合学校的管理模式，要求能提供实时对房间用电当前状态的监控功能，财务操作功能，并提供合理有效的技术管理手段。

2、系统软件功能要求

系统必须与校园一卡通对接，相关对接费用由中标人自理。系统能够对学生公寓进行总体控制和分类控制管理。

◆B/S架构。系统设计采用B/S架构，无需安装客户端，通过浏览器用户就可以完成配置、设置、查询、控制等所有操作。并可支持更多用户同时在线。

◆微信查询功能。学生可以用手机在新中新一卡通微信平台上，进行用电充值、查询用电情况。平台具有用户剩余电量微信提醒功能。

◆分时控制、双回路独立控制用电管理。每间宿舍分空调、插座照明两路独立电源配电，两路电源的供电保护、供电控制、供电时间相互独立，可以由学院根据管理需要决定两条用电回路各自供电时间。

◆远程实时抄表计量功能。系统应能够远程实时读取电能数据，电能数据采用通过数据网关上传至管理计算机。

◆违章电器实时监控识别预警控制。系统应具备恶性负载识别功能，自动识别学院规定禁止使用的各类违章电器（如热得快、电吹风、电热毯、暖手煲等）功能，并及时自动断电。

◆自动恢复供电功能。超负荷断电或使用禁用发热电器自动断电后可自动恢复供电，自动供电时间可设。管理者可设定自动供电的次数，超过设定次数后系统不能再自动供电，需找管理者查明断电原因后，由供电管理人员恢复供电。

◆公寓智能控电管理软件系统能够实现总体控制和分类控制管理。学院管理员可以管理全院学生公寓能耗对象，各楼幢管理员只能负责管理本楼幢能耗对象。

◆分户计费管理，可以进行免费基础电量设置、预购电量、无费关断、用电情况查询、退费管理、房间调换进行数据转换、支持中途更换操作员、打印能耗管理报表等。

◆系统支持学习功能，自带不低于30类学校常用电器使用特征的数据库。不在特征数据库的电器可以通过现场学习进入数据库。

1.2. 设计范围

根据客户需求及项目实际情况，本项目设计的预付费云平台系统，由安科瑞品牌单相预付费电能表DDSY1352-DM，通讯管理机Anet-2E8S，数据中心服器，及预付费云平台系统软件等组成。

系统组成示意图如下：

l 控制功能

1、预付费管理控制

     支持预付费功能。可设置基础金额，供电表免费试用；可对剩余金额进行四级报警：余额不足报警（一级）、预跳闸报警（二级）、欠费报警（三级）、达到赊欠上限（四级）报警。每级报警都会导致电表背光常亮，预跳闸报警跳闸方式可设置为不跳闸、跳闸后自动合闸以及跳闸后不合闸等，跳闸后学生可通过按键自行合闸，达到赊欠上限后电表跳闸，此时只有缴费后才能继续送电使用。

2、时间管理控制

     支持时间管理控制。L1、L2、L3可分别设置为工作日和节假日模式，每天最多可设置8个时间段，每个时间段可分别设置为合闸状态或夜间模式，合闸时间段内电表保持合闸，夜间时间段内，支路功率若大于夜间允许功率上限便跳闸。

3、负载管理控制

    支持丰富的负载管理控制，具体工作功能如下：

电流上限限制：限制支路最大电流，支路电流超过15A或小于15A的设定值时，支路跳闸。

负载总功率限制：限制支路最大用电功率，支路功率超过设定值时，支路跳闸。

夜间功率限制：需要与时间管理控制共同使用，在夜间模式下，支路电流超过设定值，支路跳闸

4、恶性负载识别：限制支路接入未定义的恶性负载，当支路接入未经允许的恶性负载（主要表现为较大的功率增量和较大的增量因数）时，支路跳闸。

恶性负载白名单识别：允许已定义的恶性负载正常用电（如饮水机等）。

空调模式：空调模式下，电表持续检测空调微弱待机电流，一但存在拔断空调插座的动作，电表便跳闸，且只能通过联系管理人员进行合闸送电。

允许除空调模式以外的跳闸动作自动合闸。允许次数，跳闸等待时间可设置。