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更新時間：2024-02-05
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吳柯霓
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：本文將物聯網、無線通信等技術引入校園后勤智能管理，建立了校園物聯網統一接入標準，搭建物聯網智慧平臺，設計實施了一套基于LoRaWAN的IT智能水、電表管理系統。實現了水、電表狀態信息的自動采集和智能控制，解決了以往人工抄表中的低效、誤差、商戶拖欠費等問題。通過和校園一卡通業務的對接，實現了商戶線上自助繳費，提升了校園水電能計量收費管理體系的*準性和規范性，拓展了物聯網技術在高校管理中的新應用。
關鍵詞：LoRaWAN；IOT；電水表管理系統；網絡協議
0引言
隨著各地高等院校辦學規模的日益壯大，校園里用水、用電設施的數量也隨之增多，售賣機、咖啡機、洗衣機等大批小型設備逐漸入駐校園，分散在辦公樓、宿舍樓等各處。傳統的水電能管理辦法像人工抄表、手動錄入及核算數據等耗時耗力，管理效率低下，不僅缺乏即時性和準確性，還存在商戶欠費難追繳等一系列問題。校園后勤管理亟需一種簡單、高效的智能系統，對校內商戶的用電、用水等進行科學化管理；诖朔N需求，本文進行了深入研究，探討將物聯網(The11116X0-ofThings，I0T)技術引入校園后勤智能管理。建立校園物聯網統一接入標準，搭建校園LoRa$LongRange)物聯網智慧平臺，配合數量較少的低成本基站，設計出一套IT智能水、電表遠程管理系統。旨在實現對校園用電、用水設施的統一化管理，遠程自動抄表、智能提醒，繳費即通、欠費即停。在該系統設計中，我們對接了校園一卡通平臺，并將其作為水電費繳費渠道，實現商戶線上自助查詢和繳費，降低人力、時間等管理成本、*大的提升了管理效率。
1無線傳輸通訊技術的選用
針對智能水電表管理這種遠距離、低功耗、室外大規模接入的物聯網應用，目前市場上大多采用的是基于蜂窩的窄帶物聯網技術：NB-IoT(NarrowBandIntemetofThings)，NB-IoT由運營商統一部署覆蓋全國網絡。而高校物聯網應用，除了考慮技術可行性，還需考慮成本控制、風險控制等各因素，Semech公司推出的LoRa屬于線性擴頻的無線傳輸通訊技術，可以通過Mesh、星型的網絡協議和架構實現用戶自行組網，靈活性好、易于管控。兩種通訊技術的部署方式和相關特點對比如表1所示。
LoRa采用的是直序擴頻，使得擴頻調制后的信號所占有的頻帶寬度遠大于所傳信息*需的*小帶寬。通過融合數字信號處理和糾錯編碼等相關技術，LoRa具備了遠距離、低功耗、以及性特點，維護和支持成本也較為低廉，非常適合低頻度、小數據傳輸。
LoRaWAN是基于LoRa遠距離通信網絡設計的一套系統架構和通訊協議，按照通訊協議分層，LoRa定義的是物理層，而LoRaWAN定義的是MAC層。
LoRaWAN技術搭配少數成本較低的基站，即可在校園區域內靈活部署、搭建一個具有數百甚至上千臺設備的智能網絡。它的覆蓋范圍不只局限在寬闊的室外，還可延伸到室內甚至地下室、地下電井等空間，從而實現長距離、大容量、低電池消耗的傳感網絡系統擴展。因其使用的是非授權頻段，組建成本較低，據可，種技術部署校園物聯網的多樣化場景需求。采集小數據的LoRa傳感器，如路燈控制、水表、電表等，再配上適合的電池可以使用較長的時間。
基于上述特點，本物聯網平臺的搭建以及智能管理的設計上，選擇了LoRaWAN這種技術。設計實現的IOT智能水、電表管理構如圖1所示。
該架構主要由智能終端（內置低功耗電、持LoRaWAN協議的采集器，負責收集據）、網關（G/eway，也稱為基站，負責據、協議、數據）、絡服務器（NetwoiSever）和系統應用（本方案中即為IOT智能水、電表管理）匹組成。采集端使用供電，與LoRaWAN網關實現雙向；網關WiFi網絡與網絡服之間雙向，從而實現自動抄表的數據傳輸。
2系統總體方案設計
2.1需求分析設計
通過前期調研，該智能水電表管理系統需求分析設計如下：
商戶管理：對校內商戶水、電表設施實現遠程監控和控制，并提供合同基本費率等關鍵指標的管理。
水、電表管理：對水電的用量數據進行實時智能上報和采集。根據對水電表的初始檢測實現智能通斷電，欠費即停、繳費即通。賬戶管理：實現商戶余額不足提醒，設備狀態、余額、繳費清單等的查詢。充值繳費：實現商戶線上自助繳費、余額查詢，方便財務管理。
2.2系統功能設計
根據確認后的系統需求，本文設計智能水、電表管理系統對應功能模塊如圖2所示。
基礎系統模塊：實現角色的管理等基礎設置。業務系統模塊：實現商戶的管理、關聯水電表的狀態檢測和計量計費，自動通斷電、自助充值繳費等。
2.3繳費模塊設計
在繳費模塊的實施環節，本文特別設計了與校園一卡通平臺的無縫對接。為每個接入商戶開設了校一卡通賬戶，商戶關注學校微信服務號，即可進行賬戶的信息綁定，實現線上水電自助繳費、余額查詢以及充值記錄的查詢等。這種充值方式即方便了商戶自助繳費，又簡化了對賬和結算流程、減輕了學校的管理壓力。
3智能水、電表的管理
3.1系統管理平臺
IOT智能水電表管理系統是通過IOTP(InternetOpenTradingProtocol，網絡開放貿易協議)來讀取水、電表定時上報的電量信息，向電表發送合閘/拉閘的命令，返回其狀態值。
智能水、電表系統后臺管理界面如圖3所示。
系統后臺可以實時監測每個接入商戶的即時賬戶余額、合同有效期、費率、***，以及各商戶名下的水電表安裝位置、各自用量等信息。為了簡化結算流程，本文設計將水電表的用量以商戶為單位進行匯總統-結算。
3.2商戶費用查詢及繳納
商戶余額查詢：商戶可以登陸web頁面或者通過學校微信服務號綁定其一卡通賬號，實現線上自助查詢。一卡通管理平臺通過調用用電管理系統的“查詢商戶信息"接口，返回商戶的基礎信息，調用“電費充值"接口返回商戶的卡號、充值金額、*一序列號等狀態信息。接口示例如圖4所示。
通過Web管理后臺，商戶可自行查詢名下所有設施的用水、電總量單項設施的即時用量及狀態，也可以通過繳費清單查詢繳費記錄，如圖5所示。
商戶費用繳納：商戶在學校微信服務號上，首先綁定為其開設的校園一卡通賬號，對校園卡進行充值，然后使用校園卡余額對水電費進行自助繳納，充值頁面同步顯示當前賬戶余額。充值繳費頁面如圖6所示。
4系統測試和運行
為了檢測系統是否滿足功能需求、商戶管理和使用過程中各環節是否運行通暢，測試期建立了測試商戶來模擬商戶使用，并在試運行期間完善了一些細節性問題如：商戶線上充值頁面增加“當前賬戶余額"展示，方便商戶查詢賬戶即時信息；將單個商戶下所有水電表的用量匯總實行統一結算，簡化結算流程；同時隨著商家的不斷入駐，在信號盲區增加基站進行補盲覆蓋。
目前這套IOT智能水電表管理系統已在校內具體實施數月有余，運行良好。從學校后勤、財務等管理部門和使用商戶的反饋來看，此次將物聯網技術應用到校園智慧管理的初步嘗試較為成功。
5AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平臺
5.1平臺概述
AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理解決方案針對校園能源統計、后勤計費管理、校園運維管理等提供高校的信息化管理平臺。從“源、網、荷、儲、充"多個角度解析高校當下及未來的用能問題及用能需求，在統一的需求下“實現能源互補、信息互通"等管理模式。助力學校管理智能化、數字化、綜合化，實現節能校園、綠色校園、低碳校園。
5.2平臺組成
AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平臺采用開放的分層分布式網絡結構，主要由設備層、傳輸層、數據層、應用層組成。平臺融合電力監控、電能統計、電氣安全、電能質量分析及治理、智能照明控制、預付費等功能，用戶通過瀏覽器、手機APP獲取數據，通過一個平臺即可全局、整體的對企業用電進行進行集中監控、統一調度、統一運維，同時滿足企業用電可靠、安全、節約、高效、有序的要求。
5.3平臺架構
圖1 安科瑞高校綜合能效管理方案架構拓撲
6.1校園電力監控與運維
集成設備所有數據，綜合分析、協同控制、優化運行，集中調控，集中監控，數字化巡檢，移動運維，班組重新優化整合，減少人力配置。
6.2后勤計費管理
采用先進的網絡抄表付費管理技術，實現電、水、氣等能源綜合計費，實現遠程抄表、費率設置、賬單統計匯總等，支持微信、支付寶、一卡通等充值支付方式，可設置補貼方案。通過能源付費管理方式，培養用能群體和部門的節能意識。
6.2.1宿舍用電管理
針對學生宿舍用電進行管理控制：可批量下發基礎用電額度和定時通斷功能；
可進行惡性負載識別，檢測違規電氣，并可獲取違規用電跳閘記錄；
6.2.2商鋪水電收費
針對校園超市、商鋪、食堂及其他針對個體的水電用能進行預付費管理
6.2.3充電樁管理平臺
充電樁在“源、網、荷、儲、充"信息能源結構中是必*。充電樁應用管理同樣是校園生活服務中必*一部分。
6.2.4智能照明管理
通過對高校路燈的全局監測，提供對路燈靈活智能的管理，實現校園內任一線路，任一個路燈的定時開關、強制開關、亮度調節，以及定時控制方案靈活設置，確保路燈照明的智能控制和高效節能。
6.3能源管理系統
針對校園水、電、氣等各類接入能源進行統計分析，包含同比分析、環比分分析、損耗分析等。了解用能總量和能源流向。
按校園建筑的分類進行采集和統計的各類建筑耗電數據。如辦公類建筑耗電、教學類建筑耗電、學生宿舍耗電等，對數據分門別類的分析，提供領導決策，提高管理效能。
構建符合校園節能監管內容及要求的數據庫，能自動完成能耗數據的采集工作，自動生成各種形式的報表、圖表以及系統性的能耗審計報告，能夠監測能耗設備的運行狀態，設置控制策略，達到節能目的。
6.4智慧消防系統
智慧消防云平臺基于物聯網、大數據、云計算等現代信息技術，將分散的火災自動報警設備、電氣火災監控設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網絡，并對這些設備的狀態進行智能化感知、識別、定位，實時動態采集消防信息，通過云平臺進行數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現科學預警火災、網格化管理、落實多元責任監管等目標。實現了無人化值守智慧消防，實現智慧消防“自動化"、“智能化"、“系統化"需求。從火災預防，到火情報警，再到控制聯動，在統一的系統大平臺內運行，用戶、安保人員、監管單位都能夠通過平臺直觀地看到每一棟建筑物中各類消防設備和傳感器的運行狀況，并能夠在出現細節隱患、發生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內，相關報警和事件信息通過手機短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達相關人員。
7平臺部署硬件選型
7.1電力監控與運維平臺
7.2后勤計費管理
7.2.1宿舍/商業預付費平臺
應用場景 | 型號 | 圖 片 | 保護功能 |
預付費云平臺 | AcrelCloud-3200 |
| 系統為B/S架構，主要包括前端管理網站和后臺集抄服務，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，達到先交費后用水的目的，剩余水量用完自動關閥。 |
智能數據采集 | Anet系列 |
| 8個RS485串口2kV隔離，2個以太網接口，支持ModbusRTU、IEC-60870-5-101/103/104、CJ/T188、DL/T645等通訊協議設備的接入，支持ModbusRTU、ModbusTCP、IEC-60870-5-104等上傳協議、支持多中心不同數據服務要求，支持斷點續傳，裝置電源：220VAC/DC。 |
ANet-2E4SM |
| 4路RS485串口，光耦隔離，2路以太網接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模塊）輸入電源：DC12V～36V。支持4G擴展模塊，485擴展模塊，*多可擴展16路。 | |
ABox5000 |
| 多路RS485接口，能對多種終端設備進行數據采集 支持網口通過ModbusTcp協議采集其它系統或設備轉發的數據提供6路DC12/24V電壓輸出接口支持4級遙測越限告警，遙信變位告警功能支持斷點續傳功能，實時檢測，防止數據丟失 | |
計量及預付費儀表 | DDSY1352-Z |
| ·全電參量測量：U、1、P、Q、S、PF ·預付費功能：可設置欠費蔬閘功能，除欠用電功能 ·惡性負數識別，作息時間 ·RS-485通訊接口，MODBUS或DL／T645規約 ·具有CPA證書 |
DTSY1352-Z |
| .全電參量測量：U、1、P、Q、S、PF ·不平衡度、2-31次請波測量 .數據凍結功能 ·高精度0.5S級電能計量 ·預付費功能 ·惡性負載識別，作息時間管理 ·RS-485通訊接口，MODBUS或DL／T645規約 | |
ADW300 |
| 支持多種通訊方式：支持RS-485，NB-loT、LoRa、WIFI及4G通訊 支持多種規格外置開口式互感器，方便改造項目接線 支持多路DUDO、溫度、漏電監測 ·具有電能質量分析和需量統計功能 ·具有CPA證書 | |
DDSY1352-xDM |
| 一進多出，可實現宿舍照明，插座、空調，衛生間等用電分路計量和控制 ·諧波1％（2-42），2％（43-63） ·全電參量測量：U、1、P、Q、S、PF ABox5000數據融合終端 ·預付費功能：基礎用電下發 多路RS485撞口，能對多種終瑞設備進行數據采集 ·惡性負載識別：阻性負載識別、相位插座識別、夜間小功率載跳閘記錄 ·提供6路DC12／24V電壓輸出接口 ·作息時間管理 | |
ADF40系列 |
| 支持12路三相或36路單相組合計量，可單三相混用，直接接入與互感器接入混用： 全電參量測量：U、1、P、Q、S、PF ·高精度0.5S級電能計量 ·預付費功能 ·惡性負載識別，作息時間管理 | |
LXSY系列 |
| ·預付費功能∶∶先買水后用水，欠費 關闖 遠傳功能支持總線通訊和物聯網 通訊 雙顯功能電子顯示和機械字輪顯 示 閥門自動維護、IP68防防護ENC測試達到國家標準、克服環境 電磁干擾影響，穩定性強 | |
中壓產品 | AM系列綜合保護裝置 |
| 具有級強的數據處理，邏輯造算和信息存儲能力，可為35kY及以下電壓等級的進線，饋線、變壓器，高壓電動機，高壓電容器等對象提供過負荷、低電壓、過電壓、熱過載、非電量等保護功能，防止事故擴大，降低高價值設備損壞的風險。 |
APView500 |
| 相電壓電流＋零序電壓零序電流，電壓電流不平衡度，有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波，諧波（電壓／電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子）、波動／閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態、電壓中斷、1024點波形采樣、觸發及定時錄波，波形實時顯示及故障波形查看，PQDIF格式文件存儲，內存32G，16D0+22D1，通訊 2RS485+1RS232+1GPS，3以太網接口（＋1維護網口）＋1USB接口，支持U盤讀取數據，支持61850協議。 | |
APM系列 |
| 全電量測量，四象限電能，復費率電能，儀表內部溫度測量，總有功、總無功、總視在電能脈沖輸出、秒脈沖等可選。三相電流、有功功率、無功功率、視在功率實時需量及*大需量(包含時間戳)。電流、線電壓、相電壓、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、頻率、電流總諧波、電壓總諧波的本月*值和上月*值(包含時間戳)。中文顯示，有功電能0.2s級。通訊方式：RS485，Prifibus-DP、以太網 | |
AEM系列 |  | 三相電力參數測量、電壓和電流的相角、四象限電能計量、復費率、*大需量、歷史電能統計、開關量事件記錄、歷史極值記錄、31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）、開關量、報警輸出 通訊方式：RS485接口，支持Modbus-RTU協議 | |
ARCM系列 |
| ARCM系列電氣火災探測器可對配電回路的剩余電流、導線溫度等火災危險參數實施監控和管理，集成度高，體積小巧，安裝方便，防范因泄漏電流而導致的電氣火災. |
7.2.2充電樁管理平臺
應用場景 | 型號 | 圖 片 | 保護功能 |
充電樁管理平臺 | AcrelCloud-9000 | 采用泛在物聯、云計算、大數據、移動通訊、智能傳感等技術手段可為用戶提供能源數據采集、統計分析、能效分析、用能預警、設備管理等服務，平臺可以廣泛應用于多種領域。 | |
新能源汽車充電樁 | AEV-AC007D-LCD |
| 輸入輸出電壓：AC220V 1個充電接口，充電線長5米；輸出功率7km；掃碼、刷卡支付：標配無線通訊：4G、WIFI、藍牙三選一（下單備注規格，無備注默認4G通訊）。 |
AEV-DC060S |
| 直流60kw雙槍一體充電機 | |
AEV-DC120S |
| 直流120kw雙槍一體充電機 | |
智能電動車充電樁 | ACX10系列 |
| 10路承載電流25A，單路輸出電流3A，單回路功率1000W，總功率5500W。充滿自停、斷電記憶、短路保護、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。 ACX10A-TYHN：防護等級IP21，支持投幣、刷卡，掃碼、免費充電 ACX10A-TYN：防護等級IP21，支持投幣、刷卡，免費充電 ACX10A-YHW：防護等級IP65，支持刷卡，掃碼，免費充電 ACX10A-YHN：防護等級IP21，支持刷卡，掃碼，免費充電 ACX10A-YW：防護等級IP65，支持刷卡、免費充電 ACX10A-MW：防護等級IP65，僅支持免費充電 |
ACX2A系列 |
| 2路承載電流20A，單路輸出電流10A，單回路功率2200W，總功率4400W。充滿自停、斷電記憶、短路保護、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別，報警上報。 ACX2A-YHN：防護等級IP21，支持刷卡、掃碼充電 ACX2A-HN：防護等級IP21，支持掃碼充電 ACX2A-YN：防護等級IP21，支持刷卡充電 |
7.2.3智能照明管理
應用場景 | 產品 | 型號 | 功能 | |
普通照明 | 配電箱 |
| ASL220-S 系列 | 1、ALIBUS總線擴展模塊，通信鏈路供電。 2、功耗：≤5VA 3、4路16A磁保持繼電器輸出，輸出可通過按鈕手動控制，輸出狀態液晶屏顯示。 4、2路開關量輸入，可接入開關、報警、人體紅外感應器等信號。 5、外形尺寸：144mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、35mm標準導軌式安裝 |
按鍵面板 |
| ASL220-F1/2 | 1聯兩鍵 1、ALIBUS總線場景面板，通信鏈路供電； 2、1聯2鍵輕觸按鍵，多彩背光指示，金、黑、灰可選； 3、每個按鍵支持長按、短按功能，均可實現開關、調光、場景控制； 4、外形尺寸：86mm(W)*86mm(H)*24mm(D)； 5、86底盒安裝 | |
探測器 |
| ASL220-PM/T | PIR+照度傳感器 1、ALIBUS總線傳感器，通信鏈路供電，功耗：20mA@24V； 2、特殊運算電路，可通過紅外感應探測到人體動作； 4、安裝方式：嵌入式； 5、外形尺寸：ф80mm*33mm；產品外露尺寸：ф80mm*2.5mm | |
備用照明 | 雙切箱 |
| ASL210-S 系列 | 1、ALIBUS總線擴展模塊，通信鏈路供電。 2、功耗：≤3VA 3、4路16A磁保持繼電器輸出。 4、1路開關量輸入，可接入開關、報警、人體紅外感應器等信號，1路485通訊。 5、外形尺寸：108mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、消防聯動啟動一般照明（備用照明）。 7、35mm標準導軌式安裝 |
應用場景 | 產品 | 型號 | 功能 | |
普通照明 | 配電箱 |
| ASL220-S 系列 | 1、ALIBUS總線擴展模塊，通信鏈路供電。 2、功耗：≤5VA 3、4路16A磁保持繼電器輸出，輸出可通過按鈕手動控制，輸出狀態液晶屏顯示。 4、2路開關量輸入，可接入開關、報警、人體紅外感應器等信號。 5、外形尺寸：144mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、35mm標準導軌式安裝 |
按鍵面板 |
| ASL220-F1/2 | 1聯兩鍵 1、ALIBUS總線場景面板，通信鏈路供電； 2、1聯2鍵輕觸按鍵，多彩背光指示，金、黑、灰可選； 3、每個按鍵支持長按、短按功能，均可實現開關、調光、場景控制； 4、外形尺寸：86mm(W)*86mm(H)*24mm(D)； 5、86底盒安裝 | |
探測器 |
| ASL220-PM/T | PIR+照度傳感器 1、ALIBUS總線傳感器，通信鏈路供電，功耗：20mA@24V； 2、特殊運算電路，可通過紅外感應探測到人體動作； 4、安裝方式：嵌入式； 5、外形尺寸：ф80mm*33mm；產品外露尺寸：ф80mm*2.5mm | |
備用照明 | 雙切箱 |
| ASL210-S 系列 | 1、ALIBUS總線擴展模塊，通信鏈路供電。 2、功耗：≤3VA 3、4路16A磁保持繼電器輸出。 4、1路開關量輸入，可接入開關、報警、人體紅外感應器等信號，1路485通訊。 5、外形尺寸：108mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、消防聯動啟動一般照明（備用照明）。 7、35mm標準導軌式安裝 |
IP網關 |
| ASL200-485-IP | IP協議轉換器（ALIBUS<-->TCP/IP） 1、1路ALIBUS通信總線接口。 2、1路RS485 3、1路以太網接口，以太網通訊 4、串口速率1200~115200bps可配置。串口支持標準MODBUS-RTU協議。 5、外形尺：96.6mm(W)*70mm(H)*18mm(D)。 6、35mm標準導軌式安裝 7、IP地址設置連接、ALIBUS系統組網擴容、ALIBUS通訊軟件連接 | |
IP輔助電源 |
| ASL200-P20 | 輔助電源 1、輸入電壓范圍：176-264VAC 2、輸出電壓及功率：24VDC/20W 3、電壓調整范圍：21.6~29V 4、工作溫度：-40~+70℃ 5、外形尺寸：96.6mm(W)*70mm(H)*18mm(D) 6、35mm標準導軌式安裝 | |
7.3能源管理系統
應用場景 | 型號 | 圖 片 | 保護功能 |
能耗管理云平臺 | AcrelCloud-5000 |
| 采用泛在物聯、云計算、大數據、移動通訊、智能傳感等技術手段可為用戶提供能源數據采集、統計分析、能效分析、用能預警、設備管理等服務，平臺可以廣泛應用于多種領域。 |
智能網關 | Anet系列網管 |
| 采用嵌入式硬件計算機平臺，具有多個下行通信接口及一個或者多個上行網絡接口，作為信息采集系統中采集終端與平臺系統間的橋梁，能夠根據不同的采集規約進行水表、氣表、電表、微機保護等設備終端的數據采集匯總，并使用相應的規約轉發現場設備的數據給平臺系統。 |
高壓重要回路或低壓進線柜 | APM810 |
| 具有全電量測量，電能統計，電能質量分析及網絡通訊等功能，主要用于對電網供電質量的綜合監控診斷及電能管理。該系列儀表采用了模塊化設計，當客戶需要增加開關量輸入輸出，模擬量輸入輸出，SD卡記錄，以太網通訊時，只需在背部插入對應模塊即可。 |
APM520 |
| 三相全電量測量，2-63次諧波，不平衡度，*大需量，支持付費率，越限報警，SOE，4-20mA輸出。 | |
低壓聯絡柜、出線柜 | AEM96 |
| 三相多功能電能表，均集成三相電力參數測量及電能計量及考核管理，提供上24時、上31日以及上12月的電能數據統計。具有63次分次諧波與總諧波含量檢測，帶有開關量輸入和繼電器輸出可實現“遙信"和“遙控"功能，并具備報警輸出，可廣泛應用于多種控制系統，SCADA系統和能源管理系統中。 |
動力柜 | ACR120EL |
| 測量所有的常用電力參數，如三相電流、電壓，有功、無功功率，電度，諧波等，并具備完善的通信聯網功能，非常適合于實時電力監控系統。 |
DTSD1352 |
| DIN35mm導軌式安裝結構，體積小巧，能測量電能及其他電參量，可進行時鐘、費率時段等參數設置，精度高、可靠性好、性能指標符合國標GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業標準DL/T614-2007對電能表的各項技術要求，并且具有電能脈沖輸出功能；可用RS485通訊接口與上位機實現數據交換。 | |
AEW100 |
| 三相全電量測量，剩余電流、2-63次諧波，支持付費率，量值、電纜溫度，可選2G/4G通訊。 |
7.4智慧消防系統
7.4.1電氣火災監控系統
應用場景 | 產品 | 型號 | 功能 | |
各變電所、各動力箱 | 0.4KV出線 |
| ARCM200 系列 | 用于檢測TN-C-S、TN-S及局部TT系統中的剩余電流、溫度等電氣參數，從而預防電氣火災的發生。 |
區域變電所 | 區域分機 |
| Acrel-6000/B3 | 接收電氣火災監控探測器信號，實現對被保護電氣線路的報警、監視、控制與管理，采用485通訊 |
主變點所 監控中心 | 控制主機 |
| Acrel-6000/B | 接收電氣火災監控探測器信號和各區域分機數據，實現對被保護電氣線路的報警、監視、控制與管理，可采用485通訊。 |
配套附件 | ||||
0.4kV電流 互感器 |
| AKH-0.66 | 測量型互感器，采集交流電流信號。 | |
7.4.2消防設備電源監控系統
應用場景 | 產品 | 型號 | 功能 | |
消防設備電源電壓監控 |
| AFPM3-2AVM | 監測兩路三相交流電壓，二總線通訊。 | |
區域變電所 | 區域分機 |
| AFPM100/B3 | 接收消防設備電源監控探測器信號，實現對被保護電氣線路的報警、監視、控制與管理，可采用二總線通訊。 |
主變點所監控中心 | 控制主機 |
| AFPM100/B1 | 接收消防設備電源監控探測器信號和各區域分機數據，實現對被保護電氣線路的報警、監視、控制與管理，可采用二總線通訊。 |
7.4.3防火門監控系統
應用場景 | 產品 | 型號 | 功能 | |
配電室、綜合樓 | 常開防火門 |
| AFRD-CK(YT)-65 AFRD-CK(YT)-85 AFRD-CK(YT)-120 | 監測常開防火門的開閉狀態。 |
常閉防火門 |
| 單扇：AFRD-CB1(YT) 雙扇：AFRD-CB2(YT) | 監測常閉防火門的開閉狀態。 | |
地下箱體防爆車間 | 常開/常閉防火門 |
| AFRD-MC | 監測常開、常閉防火門的開閉狀態。 |
監測模塊 |
| AFRD-CK/CB | 接收AFRD-MC的狀態信息同步傳輸至防火門監控主機。 | |
區域變電所 | 區域分機 |
| AFRD100/B3 | 接收防火門監控模塊和防火門一體式探測器的信號，實現對防火門開閉狀態的報警、監視、控制與管理，采用二總線通訊。 |
主變點所監控中心 | 控制主機 |
| AFRD100/B | 接收防火門監控模塊和防火門一體式探測器的信號以及各區域分機的實時數據，實現對防火門開閉狀態的報警、監視、控制與管理，采用二總線通訊。 |
7.4.4消防應急照明和疏散指示系統
應用場合（綜合樓、污水地下箱體） | 產品 | 型號 | 功能 | |
各變電所、地下箱體、綜合樓 | 集中電源集中控制型消防應急標志燈具（高防護） |
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面安全出口) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 |
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面疏散出口) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面左向) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面右向) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面雙向) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面樓層) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEII1W-A431H(單面米標) | 防護等級：IP67 設備尺寸：145*400*15 安裝方式：壁掛 | ||
集中電源集中控制型消防應急照明燈具（高防護） |
| A-ZFJC-E*W-A604T8單管式應急照明燈具 | 防護等級：IP67 設備尺寸：Φ26*L400、Φ26*L600、Φ26*L1200 安裝方式：吸頂、吊掛 設備功率：3、6、9、12、15W | |
| A-ZFJC-E*W-A603HC高防護應急照明燈具 | 防護等級：IP67 設備尺寸：Φ175*H60 安裝方式：吸頂、壁掛 設備功率：3、6、9、12、15W | ||
| A-ZFJC-E*W-A603HE高防護應急照明燈具 | 防護等級：IP67 設備尺寸：198*98*55 安裝方式：吸頂、壁掛 設備功率：3、6、9、12、15W | ||
消防應急燈具專用電源 |
| A-D-0.3KVA-A200L A-D-0.5KVA-A200L A-D-0.75KVA-A200L A-D-0.1KVA-A200L | 防護等級：IP65 設備尺寸：500*400*200、600*480*230 安裝方式：壁掛 設備功率：0.3、0.5、0.75、1KVA 回路數量：8路 | |
防爆工藝車間 | 集中電源集中控制型消防應急防爆標志燈具 |
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面出口) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 |
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面左向) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面右向) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面雙向) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-1LROEI1W-A431EX（防爆單面樓層) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：壁掛 | ||
| A-BLJC-2LROEI1W-A430EX（雙面安全出口) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：吊管安裝 | ||
| A-BLJC-2LROEI1W-A430EX（多信息復合) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：吊管安裝 | ||
| A-BLJC-2LROEI1W-A430EX（雙面單向) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：吊管安裝 | ||
| A-BLJC-2LROEI1W-A430EX（雙面雙向) | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：165*375*65 安裝方式：吊管安裝 | ||
集中電源集中控制型消防應急防爆照明燈具 |
| A-ZFJC-E*W-A630EX | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：256*243*78 安裝方式：壁掛 設備功率：3、6、10W | |
| A-ZFJC-E*W-A632EX | 防護等級：IP65 防爆等級：ExdeIICT6Gb/ExtDA21IP66T80℃ 設備尺寸：Φ135mm*H168mm 安裝方式：吊管安裝 設備功率：3、6、9、12、15W | ||
消防應急燈具專用電源(防爆) |
| A-D-0.3KVA-A200EX A-D-0.5KVA-A200EX A-D-1KVA-A200EX | 防護等級：IP43 設備尺寸：904*702*220、1354*702*220 安裝方式：壁掛 設備功率：0.3、0.5、1KVA 回路數量：8路 | |
區域 變電所 | 區域分機 |
| A-C-A100/B3 | 區域分機通過總線網絡實時監控各個終端，在險情發生時，自動將信息指令發布到每個終端，終端收到指令之后自動開始工作，如頻閃、變向、開、滅燈等工作，實時指示*佳、*安全的疏散路線。 |
中繼器 |
| CAN轉光纖中繼 | 通過CAN轉光纖中繼實現把CAN總線傳輸轉換至光纖傳輸延長通訊距離增加方案多樣性。 | |
主變電所 監控中心 | 監控主機 |
| A-C-A100 | 監控主機通過總線網絡實時監控各個終端，在險情發生時，自動將信息指令發布到每個終端，終端收到指令之后自動開始工作，如頻閃、變向、開、滅燈等工作，實時指示*佳、*安全的疏散路線。 |
8結束語
人工管理、IC卡管理及本文設計實現的IOT智能水電表管理模式對比如表2所示。
與以往傳統管理模式相比，本文通過搭建校園物聯網平臺，設計了一套IOT智能水電表管理系統，對校園內各商戶的水、電表進行統一科學化管理，遠程自動抄表、智能提醒。該系統不僅解決了以往人工抄表效率低、誤差大、商戶欠費難追繳等問題，還能更加準確便捷的了解用水、電情況，并根據能耗等制訂后期節能計劃。
另外，通過對接校一卡通平臺，采用校園卡線上自助繳費的模式來進行水電費用的收繳，不僅大大減輕了財務部門的管理負擔，也使得整個水電能計量收費的管理體系更加*準、規范，*大地提高了后勤管理的工作效率。
這套系統的成功運行充分證明了物聯網技術在校園管理方面的積極作用。搭建的LoRa物聯網平臺接下來還會接入更多的物聯網終端設施，如智能門鎖、地磁感應、智能路燈等，開拓校園物聯網新應用，積極助力智慧校園的建設和發展。
【參考文獻】
【1】周克良，聶叢楠，邢素林.基于物聯網Andmid平臺的智能多用戶電表系統設計[J].現代電子技術，2018，41(4)&116-118.
【2】邵澤華.智能燃氣表的無線通信技術[J].煤氣與熱力，2016，36(03)，85-89.
【3】王亞楠，梁震魯，李廣福，陳強等.基于LoRaWAN的高校IOT智能水電表管理系統的設計及實現[J].齊魯工業大學學報，2020，34(6)&39-43.
【4】安科瑞高校綜合能效解決方案2022.5版.
【5】安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.05版.
作者簡介
吳柯霓，女，現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展。
當前位置：
