鄭巧云

摘 要：隨著生活水平的提高，學(xué)生用電需求不斷增加，傳統(tǒng)的用電方式已不能滿足現(xiàn)代化宿舍管理的要求，使用先進的學(xué)生宿舍用電量監(jiān)測系統(tǒng)是發(fā)展趨勢。學(xué)生宿舍用電量監(jiān)測系統(tǒng)可以幫助管理人員完成電量統(tǒng)計、負(fù)載控制、實時監(jiān)測等工作，既滿足了學(xué)校宿舍的總體要求，又安全可靠，方便實施。

關(guān)鍵詞：電表終端；集中器；上位機

引言

本系統(tǒng)主要由電表終端、集中器和上位機三部分構(gòu)成。通過設(shè)計它能有效的管理各宿舍的用電量，防止偷、漏電現(xiàn)象，同時完善的管理及統(tǒng)計功能，大大減少了日常管理工作量。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

1.1 電表終端硬件設(shè)計

電表終端是整個系統(tǒng)功能實現(xiàn)的重要部件，根據(jù)學(xué)生宿舍特點要求，電能表除了要能高精度計量電能之外，還要能識別和限制大功率電器，并能自動斷電。

電表終端是基于89C54RD+微處理器的低成本、低功耗的多功能電能表。表內(nèi)帶有繼電器，可通過上位機軟件控制表內(nèi)的繼電器實現(xiàn)開、斷電，實現(xiàn)預(yù)付費的功能。電量采集使用計量芯片ADE7755，它具有低功耗、精度高等優(yōu)點。電量計算以電脈沖個數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)，簡化了單片機對電量的計算。它的基本結(jié)構(gòu)框圖如圖1。

圖1 電表終端結(jié)構(gòu)框圖

1.2 集中器硬件設(shè)計

集中器的主要目的是將電能表的數(shù)據(jù)信息采集存儲，并發(fā)給上位機，還可根據(jù)上位機發(fā)出的要求對數(shù)據(jù)進行管理和控制，所以它既是電表終端的主機，又是上位機的從機。設(shè)計的要求上要能保證系統(tǒng)安全、可靠和穩(wěn)定。這里設(shè)計的集中器主要由主控CPU、數(shù)據(jù)存儲器、實時時鐘電路、與電表終端通信、與上位機通信、和電源等部分組成。它的組成框圖如圖2所示。

圖2 集中器的組成框圖

2 上位機系統(tǒng)設(shè)計

上位機為用戶提供良好的人機界面，能通過一組特定的命令與電表終端進行數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)了用電量監(jiān)測的目的，也方便了學(xué)生的查看。通過這個管理軟件可以幫助管理人員一鍵完成所有宿舍電表電量的采集，監(jiān)測當(dāng)前的用電功率，打印電費報表等。

該軟件的開發(fā)采用C/S結(jié)構(gòu)，Visual Basic 6.0做前臺界面設(shè)計軟件，SQL Server 2000做后臺數(shù)據(jù)庫，采用簡單、直觀的設(shè)計方法，管理人員只需通過鼠標(biāo)和鍵盤就可完成相關(guān)命令的設(shè)置，運行良好。這里設(shè)計的登錄界面和主界面如圖3、圖4所示。

3 結(jié)束語

本系統(tǒng)針對現(xiàn)有學(xué)校宿舍的特點及原先系統(tǒng)的不足而進行改進，目的就是制造出一種安全、先進、實用的學(xué)生宿舍用電量監(jiān)測系統(tǒng)。通過實際測試，系統(tǒng)初步達到了集中管理、安全監(jiān)測的功能，特別在實時用電測量、功率識別與限制等用電方面的成功應(yīng)用，為學(xué)生宿舍用電安全提供了可靠的保障。

參考文獻

[1]李金伴.自動抄表系統(tǒng)原理與應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012：95-96.

[2]劉硯菊，張永良.多功能單相數(shù)字電能表的設(shè)計[J].沈陽理工大學(xué)學(xué)報，2006.

[3]肖勇，周尚禮，張新建，等.電能計量自動化技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2011：145-146.