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淺談大學公寓智能用電管理系統方案
日期：2024-12-22 16:50
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摘要：
張娟
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801
摘要：文章分析了高校學生公寓通用性用電管理系統的現狀，剖析了現有系統的缺陷及其局限性。針對當前系統亟待解決的問題，結合“互聯網+智能用電”技術，提出建立和應用智能用電管理系統的方案；討論了智能管理系統在高校學生公寓用電管理方面推廣應用的可行性和實際意義；闡述了智能管理系統應具備的功能、研發推廣的途徑和經費來源 ；對智能用電管理系統與高校校園網絡管控系統（或后勤管理系統） 實施無縫對接進行了初步設想；對系統廣泛普及應用進行...
張娟
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801
摘要：文章分析了高校學生公寓通用性用電管理系統的現狀，剖析了現有系統的缺陷及其局限性。針對當前系統亟待解決的問題，結合“互聯網+智能用電”技術，提出建立和應用智能用電管理系統的方案；討論了智能管理系統在高校學生公寓用電管理方面推廣應用的可行性和實際意義；闡述了智能管理系統應具備的功能、研發推廣的途徑和經費來源 ；對智能用電管理系統與高校校園網絡管控系統（或后勤管理系統） 實施無縫對接進行了初步設想；對系統廣泛普及應用進行了前景展望。
關鍵詞：公寓；智能；用電；系統
淺談大學公寓智能用電管理系統方案
近年來，高校招生規模不斷擴大，在校學生數量逐年遞增，同時隨著人們生活水平的提高和科學技術的突飛猛進，學生的用電需求日益提高，大功率電器正逐步走進公寓，導致用電量與日俱增。然而，學生用電**意識普遍薄弱，宿舍內漏電、超負荷用電、違規用電等現象時有發生，用電設備多樣化、用電需求復雜化，管理漏洞凸顯，傳統人工管理弊端頻現。原有的人工用電控制管理模式不再適應當代學生公寓的用電需求，用電**問題也成為高校后勤管理的一大困擾。為解決節約用電、**用電問題，高校用電管理系統改革迫在眉睫。
目前，絕大部分新建學生公寓，已普遍采用自動化控制的用電管理系統。與從前的人工管理模式相比較，自動化程度有了較大的改進，實現了電力計量、遠程控制、功率限制等功能，電力浪費、竊電等問題明顯下降，**隱患也相對減少。自動控制用電管理系統雖然有效地提高了運行管理效率，但仍存在多方面的不足。隨著互聯網技術的飛速發展，智能化控制水平不斷提高，為適應建設“節約型社會”的需求，亟待將自動化管理升級換代為智能
化管理，從而徹底解決當前高校公寓用電管理中的缺陷。
淺談大學公寓智能用電管理系統方案
1 目前通用用電管理系統的缺陷
1.1傳統管理方式粗放簡單、模式單一
目前，高校用電管理大多采取“一刀切”的控制模式，即對管控區域內的所有宿舍采取被動式管理：除公共用電（樓道燈、走廊燈、**出口標志等） 全天保供外，其它輸出回路集中人工定時拉閘限電。現行管理模式已遠遠落后于高校學生數量增加學生用電需求日益呈現多樣化的需求，給學生的學習生活造成了極大的不便。
1.2 現行用電管理方式存在較大**隱患
老舊宿舍電路因設計所限，難以適應日益增長的負荷需求，加之線路設施老化，存在著極大的用電**隱患，迫切需要重新設計改裝用電管理系統。
學生用電**意識普遍較為淡薄，用電高峰時段往往會同時接入過量常規電器，導致用電總負荷過高 ；甚至存在學生違規使用大功率純電阻負載（惡性負載） 的現象。這些，都極易造成火災等事故的發生，在公寓這類人口密集的場所，**風險巨大。
目前，高校對于學生公寓使用大功率電器所采取的限制措施普遍較為簡單，比如：后勤部門往往用保險絲、空氣開關等斷路器加以控制，當總功率超過限定值，即切斷供電回路。然而，當惡性負載與其它負載同時使用時，未必會超過限制功率，且總回路功率因數并不高 ；此外，當前市場違規出售的一種“功率轉換插座”裝置，通過內部電容產生無功功率，導致惡性負載較難被有效識別，而高校又很難采取有效措施杜絕學生私自使用惡性負載。這些，均使得用電**隱患問題無法被徹底解決。
1.3 用電管理系統獨立于校園管理系統
為了加強校園用電管理，不少高校已經將傳統的人工管理系統升級換代為以IC卡電能表為基礎的自動用電管理系統。此系統較好地實現了電力計量，且精度較高，實現了預付費、遠程控制供、斷電等功能。然而，大多高校的用電管理系統依舊處于獨立運行狀態，未能實現與校園“一卡通”系統和財務管理系統的智能化對接。
學生公寓用電信息是高校**加強校園用電管理非常重要的基礎資料。然而，由于學生公寓用電管理系統的獨立性，數據采集部分需要經過人工二次加工整理，不能實現日志、數據的實時上傳、查看，校方無法實時、準確地獲得所需數據（宿舍用電總量、生均用電量等） 。
高校學生公寓體量龐大，宿舍停電、斷電現象時有發生。其原因有的為線路故障，有的為欠費停電，也可能因集中高峰用電線路過載斷電，但也不排除違規使用大功率電器等人為原因導致故障。停斷電原因的分析和故障排除、消缺在通用用電管理系統中較難得以及時響應。
由于用電管理系統的獨立性，無法直接與校園“一卡通”系統對接，給學生的電費業務辦理造成了較大的不便。學生無法在校園內便捷的人工窗口、自助校園卡終端設備進行每月基礎電費（學生免交） **、電費自助繳納，相關業務只能在固定的時間段在固定的人工窗口理。因時間、窗口所限，導致等待人數多，等待時間長，甚至在晚間欠費斷電后，無法及時繳費和恢復供電，影響了學生正常的學習、生活。因宿舍用電信息無法從校園卡終端自助查詢，學生不能準確掌握宿舍用電情況，致使部分學生對校方監督、收費和服務等環節產生不滿和質疑。
1.4 不能較好控制用電浪費現象
高校學生普遍節約意識淡薄，電力浪費現象頻繁。往往是室內光線充足，多盞照明燈卻始終常亮;夏季空調長時間低溫運行；違規使用大功率電器等。校園作為人口密集的場所，且平均用電量大，所以,高校既是電力消費大戶，同時也可能是浪費大戶。對于用電浪費問題，高校通常被動采取節能知識宣傳、巡查（抽查）、定時通斷電等措施，往往收效甚微，不能讓學生真正從內心樹立節約意識。因現有用電管理系統所限，校方不能實時、準確獲取各宿舍用電信息，無法對癥下藥，難以使用電浪費問題得以有效遏制。
1.5 用電管理系統未實現智能化管理
互聯網技術的快速發展，智能用電已在我國居民用電領域逐步得以推廣，已實現了自動計量、信息實時上傳、信息化繳費、自動通斷電等主要功能。網絡化、信息化技術已在高校大部分與學生息息相關的多功能平臺（學校主頁、手機APP、微信公眾號等） 得到很好應用，但由于高校用電管理系統的相對獨立性等原因，大多尚未實現智能化管理，已嚴重滯后于校方管理、學生應用的信息化需求。借助互聯網技術，高校與銀行等金融機構、供電企業合作，實現學生智能繳費，供電企業智能服務，校方智能用電管理已成為智能化社會發展之所需，存在較大發展空間。
淺談大學公寓智能用電管理系統方案
2安科瑞宿舍預付費系統介紹及選型
2.1 系統方案
高校宿舍作為一個特殊應用場合，在傳統的電能管理需求的基礎上有著與其他應用場合所不同的要求，強調的是用電控制管理，如宿舍的時間管理（按時熄燈、按時送電，某一些設備如空調不能納入熄燈范圍）、惡性負載控制、基礎電量設置等。系統建設的意義：
方便學校對宿舍的用電收費，學生群體眾多，傳統的后付費方式已無法滿足校方需求，收費管理可與校園一卡通對接，學生可以自助繳費。
通過技術手段加強對宿舍的用電管理，可實現時間定時控制、惡性負載檢測、基礎電費下發等適合學校規范管理的功能。
人性化的方案設計，可實現單一宿舍內的多個支路的獨立控制，讓學生可獲得更高質量的宿舍生活提供了支持。
惡性負載控制（如卷發棒、電吹風、電爐、熱得快、電熱杯等實施自動識別控制）、夜間小功率設置、移相插座識別、負載學習功能（白名單）。
2.2 系統結構
AcrelCloud-3100整合高校需求，在原有預付費基礎上增加了宿舍電能管理所需的各種功能，上乘解決了高校宿舍電能管理問題。
2.3 系統功能
AcrelCloud-3100學生宿舍版預付費云平臺是與ADM130（一進三出）或ADF300L（多回路計量箱）預付費電能表配套的云平臺。它是以電能管理網站和集中抄表軟件為主，包括服務器，通訊管理機在內的集成系統。針對高校宿舍這一特殊應用場合研發，主要實現電能監控、時間管理、惡性負載管理、預付費管理等在高校宿舍中存在的特殊需求。
淺談大學公寓智能用電管理系統方案
2.4 系統設備選型
3安科瑞故障電弧產品介紹
3.1 概述
故障電弧探測器（以下簡稱探測器）對接入線路中的故障電弧（包括故障并聯電弧、故障串聯電弧）進行有效的檢測，當檢測到線路中存在引起火災的故障電弧時，可以進行現場的聲光報警，并將報警信息傳輸給上端監控設備，以實現預警火災發生的目的。
故障電弧探測器適用于工業與民用建筑中10KW及其以下的電氣線路，其保護線路長度不宜大于100米。
3.2 技術參數
3.3 安裝
外形及安裝尺寸（單位 mm）
35mm導軌安裝，可加固定端子進行固定。
3.4功能應用
3.4.1 故障電弧檢測
故障電弧探測器對接入線路中的故障電弧（包括故障并聯電弧、故障串聯電弧）進行有效的檢測，當檢測到線路中存在引起火災的故障電弧時，發出聲光報警信號。出廠默認電流保護設定值為2.5A，聯動DO開關打開。
3.4.2 自檢功能
探測器具備自檢功能，在主界面下長按/自檢鍵，系統將進入自檢狀態，查看設備是否完好。
3.4.3消音功能
在報警狀態下，長按消音鍵，探測器報警聲音消除。
3.4.4報警復位（解除報警）
當發生報警時，可通過長按復位解除報警；如果在進行復位操作后未排除報警故障，探測器將再次進入故障報警狀態。
3.4.5集中監控
集中監控計算機通過RS485，接受現場采集信號，發出報警信號及控制指令。采用Modbus-RTU 協議通訊，通訊距離為500米，同一鏈路可監控32臺探測器。
3.5典型應用
4 結語
隨著信息技術的發展，建立智慧校園是大勢所趨。而實現用電管理系統智能化是智慧校園之所需。智能用電管理系統對公寓用電行為實時監控、記錄與判斷，可以極大提高學生用電**意識與能源節約意識。智能用電管理系統融入后勤管理體系，實現網絡化、智能化管理，加強與銀行、供電企業合作，在高素質后勤團隊的管理維護下，可以提高管理和服務質量，有助于學校管理層決策，為廣大在校學生提供更加便捷、高效的服務，為創建節約型社會做出積極貢獻。
參考文獻
[1] 徐華, 周正波, 畢博, 等.學生宿舍**用電智能管理終端設計[J].現代建
筑電氣, 2015（5）:29-32.
[2]李毅然，李杰，王一韋華，付振毅淺析高校學生公寓智能用電管理系統[J]
[3]安科瑞高校宿舍預付費電控系統.2019.11版
[4]安科瑞消防應急照明和疏散指示系統/防火門監控系統/消防設備電源監控系統/電氣火災監控系統選型手冊.2019.07版
淺談大學公寓智能用電管理系統方案
作者簡介：張娟，女，本科 安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為預付費系統的研發與應用, Email: 2885050128@qq.com;手機：18701997519;QQ:2885050128
