水电智能管理系统的应用范文

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《电脑开发与应用杂志》2014年第六期

1院校水电智能管理系统解决方案

院校水电节能一方面要强化用水、用电制度和水电节约教育，另一方面在水电管理上采用智能化管理系统控制水电利用，实现水电节约的目的。本文主要对水电智能管理系统在院校中的应用进行论述。

1.1水电智能管理系统结构院校水电智能管理系统网络结构如图1所示。院校水电智能管理系统的作用是根据学生的作息时间进行水电控制，进而达到节能的目的。水电智能管理系统可以通过控制中心的计算机进行软件操作，利用软件控制校园内的各个水电控制继电器，再由继电器控制水电的通道开关，进而实现由水电智能管理系统控制中心控制所有校园内的电器开关和水阀开关。利用水电智能管理软件可以对校园内电器及水阀进行智能化管理，譬如：在规定时间内控制给水、控制停水、控制给电、控制停电等，所有操作由系统完成。

1.2水电智能管理系统设计说明院校水电智能系统采用集散控制系统（DCS）进行设计其结构如图2所示。管理层负责整个校园的水电监控和管理，控制层负责水电系统的控制包括添加控制数据、调整控制数据、监控故障数据等，现场层主要实现控制仪表的添加与管理包括仪表的控制、计量仪表的管理、PLC阀门、泵的控制和电源继电器的控制

1.2.1智能配电系统设计院校智能供电系统设计结构如图3所示。通过图3我们可以看到校园供电智能管理现场工作站是由1~n个PLC控制中心构成，控制终端的电压、电流、电源切换、电量测量；由PLCn+1代表配电站的PLC控制系统，控制和监督变压供电设备；PLCn+2代表校园外部路灯、浇灌器、电子屏等户外用电设施。现场工作站PLC1~PLCn，均是独立工作，同时通过PROFIBUS总线向控制中心的服务器、上位机、PC机传递各建筑的用电信息，同时控制中心可对每个现场工作站下发控制命令进行实施控制，进而控制各个教学楼、寝室、班级、走廊、电教室、校园等的用电。

1.2.2智能供水系统设计通过图4可以看到校园供水智能管理现场工作站是由1~n个PLC控制中心构成，控制水压、流量监控；由PLCn+1代表供水PLC控制系统，控制整个供水系统。现场工作站PLC1~PLCn，均是独立工作，同时通过PROFIBUS总线向控制中心的服务器、上位机、PC机传递各建筑的用电信息，同时控制中心可对每个现场工作站下发控制命令进行实施控制。

2水电智能管理系统特点介绍

2.1集中管理，控制方便通过一台计算机系统控制院校各个水电设备实现多通道控。在设备分布上采用分级管理，譬如：由计算机系统控制主要的控制器，每个控制器由链接多个通道的水电设备阀门，实现树状控制效果。

2.2自动控制根据院校教师及学生生活规律和活动周期，利用水电智能管理系统进行水电设备时间上的自动开、关。自动控制无需人工干预，根据计算机系统时间自动选择水电的供应或者水电的关闭，节约管理成本。

2.3性能安全稳定在水电智能控制系统中，由系统自行控制，而无需人工干预，降低了人为操作事物发生的安全问题，同时，系统具有自我保护功能，在出现危险时自动保护，并有预警系统，方便人工操作。

2.4科学设计，人性化管理系统在运行时，可根据实际需求，在某一阶段实行特定水电控制标准。譬如：在节假日，水电供应可按照院校实际需求供给。在特殊需求结束后，系统自动恢复正常控制。

2.5远程控制控制中心电脑可通过网络、手机等实现远程管理，在管理中根据用户的权限设置管理内容，，通过远程控制院校水电管理系统软件进行操作，无需人为操作阀门。

2.6系统维护简单便捷采用模块化设计，各设备均可独立运行，并设有各个通道的预警系统，当出现故障时，可及时发现问题找到问题，简化系统故障排查难度。

2.7可扩展性水电管理系统在设计上采用标准的协议接口，为系统兼容和扩展预留空间。

3院校水电智能管理系统效果分析

使用院校水电智能管理系统后的效果可以从两方面分析。

3.1人工管理效果分析先假设院校水电管理由人工操作，而且由一个人即可完成。按照人工工资标准2000/月计算，一年水电管理人工费用24000元。随着人工成本的增加，水电人工管理费用将逐年增加。而采用水电智能管理系统后，无需专业人员对其进行管理，在人工管理支出方面节约了成本。

3.2水电消耗效果分析

3.2.1水耗分析以院校水箱为基准点分析，白天用水需求量大，水压低，水箱每4min~5min开启一次；夜晚水压高，水箱1min~2min开启一次。水箱体积约为0.054m3，按一天平均3分钟水箱开启一次需要水量26m3，一年9490m3，以阶梯水价最低标准2.4元/吨计算，一年水费花销为22776元。如果采用水电智能管理系统进行水箱控制，上课时间停止供水，在休息时间进行供水，按照学生的作息时间一天仅需供应2.5h，这样一年的用水量可节约19910元，通过数据显示水电智能管理系统为院校节约的成本非常惊人。

3.2.2电耗分析水电智能管理系统电路控制学校用电可分为控制走廊灯、控制教室灯、控制寝室灯、控制校园路灯、控制空调、控制电铃、控制广播、控制插座等。如果能够智能的根据季节控制路灯、空调，根据学生作息时间控制教室灯、寝室灯，根据需要控制电铃、广播、插座等，对解决用电有很大帮助。譬如：教室在课间自动关闭电灯，根据统计如果一天有2个小时课间关闭教室电灯，以40间教室，每间14盏日光灯，每盏40W，电费价格0.55元/度计算，一天可节约24.64元，一年按照每周5天，每年41周计算，可节约5051.2元。采用水电智能管理系统不仅能够为学校节省开销，同时对于国家节能消耗也起到了促进作用。

4院校水电智能管理系统应用的必要性

对院校水电智能管理系统可以充分的发挥出DCS集散控制系统的作用，首先利用网上抄表系统可以实现对校园内的宿舍区、家属区、商业区等进行水电的智能收费，节省了人力、物力；其次，对院校内的建筑实行定时、定量智能管控，并将获得的使用信息和浪费情况及时的反馈到管理中心，方便进行管理；第3，根据季节和院校的作息时间控制校园的路灯、喷灌器、电子显示屏等做到按需供给；第4，校园内的每一栋建筑均采用独立的PLC控制系统，可以确保系统的稳定性，不会发生一栋楼出现故障，而牵连其他建筑的问题。院校水电智能管理系统在校园中应用，解决了水电资源浪费的问题，不仅为学校节约了开销，而且帮助学生养成节约用水、用电的习惯，在院校基础设施改造中，水电管理系统的应用十分具有必要性。

5结束语

院校水电智能管理系统实现了院校的水电智能监控和管理，应用先进的自动化技术、计算机技术和网络技术规范了校园的用水、用电，既能满足学生日常学习和生活的需要，由能够有效控制水电的供给，对院校推广应用具有较高的实用价值和推广价值。

作者：周江伟单位：武警昆明消防指挥学校