目前,高校学生公寓电器设备复杂,热水器、空调、饮水机等已成为公寓常见电器,同时电热毯、电炉等公寓规定的禁用电器也是屡禁不绝,经常发生安全事故,给学校带来严重的消防安全隐患;同时,由于高校使用的基本都是卡式预付费脱机电表,功能单一,管理方无法掌握学生寝室的用电情况,电卡电费经常不能正常刷入电表中,而且脱机电表出现异常时无法通过平台第一时间检测到,影响学生正常使用。随着电表技术和网络技术的发展,这种传统的脱机电表系统已不能满足高校公寓的用电需求。为方便学生用电,同时可以实时掌握学生的用电情况,本文设计了一套联网电表系统。该系统可实时采集、上传用电数据,集中下发电表参数,实时监控用户用电超载、恶载情况,并进行断电控制,系统同时实现与校园一卡通系统全面融合,增加学生724h自助购电功能[1-2]。1硬件系统设计根据高校学生公寓用电和管理的实际需求,将联网电表系统逻辑上分为一个终端和两个网络链路子系统:终端房间电表、RS-485网络[3]链路子系统和TCP/IP网络[4]链路子系统。终端房间电表是实现整个系统功能的核心设备,同时处于RS-485网络中,房间用户的用电数据最终都通过该电表反映出来,设计的智能电表加入了对公寓用电恶载的识别功能;RS-485网络链路即电表连接子系统,包括各房间电表、各楼层采集器、楼宇管理机、楼宇购电机等硬件设备,这些设备通过485线缆组成RS-485网络,实现电表数据采集、上传、自助购电等功能;TCP/IP网络即服务器和终端PC管理机子系统,包括楼宇管理机、交换机、服务器、PC终端管理机等硬件设备,这些设备通过网络双绞线接入到校园局智能建筑域网,实现电表参数下发、用电控制管理等功能。联网电表硬件设计结构图如图1所示。图1联网电表硬件设计结构图从图1中不难看出,楼宇管理机同时处于两大网络中,起着非常重要的纽带作用。1.1终端房间电表恶载识别学生公寓中一般允许使用日光灯、电脑、空调、热水器、饮水机,但电热棒、电热锅、电吹风等由于发热快,极易带来安全隐患,是高校公寓严禁使用的电器。以往老式脱机电表只是一个电能计量工具,不具备其他控制管理功能。因此,联网型智能电表综合考虑高校公寓电器使用的特点,针对具体情况设定相应规则,实现允许范围内的电器可以使用、允许范围外的电器不能使用的目的。空调和带镇流器的日光灯等属于感性负载,智能电表内置程序判断为此类电器时允许使用。但热水器、饮水机、电热棒、电热锅、电吹风等都属于阻性负载,其中热水器、饮水机允许使用,电热棒、电热锅、电吹风不允许使用。对于阻性负载,智能电表芯片程序设计为检测到阻性电器功率范围在热水器和饮水机的常用功率范围内时允许使用,其他功率范围的阻性电器定义为恶性负载,不允许使用,电表芯片识别到此类恶性负载时自动切断电源。1.2RS-485网络我国在制定DL/T6141997《多功能电能表》及DL/T6451997《多功能电能表通信规约》时将RS-485标准串行通信接口作为电表的通信接口,并详细定义了物理层、链路层和应用层。各电表厂家都按GB/T172152002《1和2级静止式交流有功电能表》和GB/T18460.32001《IC卡预付费售电系统第3部分预付费电度表》标准对电表进行读写操作。目前,国内的智能电表[5]基本上都支持485通信,即所谓的485电表。它是在单相电子式电表的基础上增加了RS-485接口,通过采用RS-485组网方式将终端用户电表连接起来,组成485总线网络,从而实现自动抄表和电表预付费功能,改变了传统的抄表方式和电表充值方法。