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大功率電器智能識別在學生宿舍用電安全系統(tǒng)的設計

更新時間: 2021-08-25   點擊次數(shù): 1150次


摘要:針對學生宿舍電源管理和用電安全問題,文章設計了一種可以自主識別大功率電器設備的控制器,該控制器通過電流互感器將信號送給Lvp358比較器,產(chǎn)生數(shù)字信號給單片機做判斷,自動識別用電器功率,限制大功率電器使用,是一種智能用電安全控制器。

關鍵詞: 智能控制器;用電安全;功率識別

0引言

隨著電子技術、通信技術和計算機網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展,智能配電控制系統(tǒng)應運而生。目前,我國已建立了學生公寓集中供電管理系統(tǒng)、一系列負荷識別模塊等產(chǎn)品。該控制器主要依靠單片機作為處理器來進行數(shù)據(jù)控制與處理。利用抗干擾濾波技術,避免各種電路的干擾,可精確確定出相關電路負載的功率特性,從而智能辨認出用電器功率大小,限制大功率電器的使用。

1 系統(tǒng)構成

系統(tǒng)主要由A/D轉換、保護、輸出控制、信息檢測和主控器等五大模塊構成,如圖1所示。

1 控制系統(tǒng)原理

2硬件設計

2.1 主控制器與A/D模塊的設計

主控器選用AT89C2051,它是一款低電壓、高性能的CMOS 8位微控制器,由一個128位隨機存取數(shù)據(jù)存儲器和2 kbit重復的只讀程序存儲器組成。

2 TLC1543AT89C2051的接口電路

2.2 采樣模塊設計

數(shù)據(jù)檢測模塊包括電流互感器、電壓形成放大電路、整流濾波電路、信號調理電路和限幅保護電路。

3 軟件設計

軟件主要完成繼電器的驅動和大功率電器的智能識別。通過對當前時序進行采樣,并通過I/O端口將TLC1543A/D轉換結果輸入微控制器的內部存儲單元中,并檢測到功率的突變達到設定值來實現(xiàn)智能識別功能,判斷、控制繼電器動作。在15s延遲后,進行重合閘,并判斷是否需要手動復位重合閘。主程序流程如圖3所示。

3 主程序流程

4系統(tǒng)測試

根據(jù)電路圖,將東西焊接好,實物如圖4所示。

4 實物圖

設置器設有兩個指示燈,黃燈亮是系統(tǒng)電源指示,藍燈亮則是跳閘指示。自動重合閘時藍燈閃爍,跳閘次數(shù)超過設定次數(shù)時將不再自動重合閘,藍燈常亮等待手動復位合閘。測試結果如表1所示。

1 系統(tǒng)測試

5安科瑞AcrelCloud-3200預付費水電云平臺

5.1 系統(tǒng)方案

系統(tǒng)為B/S架構,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DDSY1352DTSY1352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。

5.2 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 遠程售電  能耗分析  在線支付  短信提醒遠程控制

5.3 產(chǎn)品選型

6結束語

設置一種大功率電器智能識別和用電安全控制系統(tǒng)刻不容緩。此系統(tǒng)能夠實現(xiàn)學生公寓的自動識別、短路、過電流保護等問題。大功率電器的智能識別和電氣安全控制器的優(yōu)勢在于其低成本,易于形成產(chǎn)品及網(wǎng)絡系統(tǒng),從而實現(xiàn)學生公寓用電的智能化控制。


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