王丹丹

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘 要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在高校中開始廣泛應(yīng)用智能化技術(shù)，改善學(xué)生宿舍的用電管理模式，提高宿舍的管理水平，有利于實現(xiàn)高校宿舍用電管理的科學(xué)化。本文主要闡述傳統(tǒng)高校宿舍用電管理模式，設(shè)計高校智能用電管理系統(tǒng)，把其應(yīng)用到現(xiàn)代宿舍管理中，提高整個系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性，讓學(xué)生可以安全用電、便捷用電。

關(guān)鍵詞：校園；智能化；用電管理

0 引言

隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化開始走入各個領(lǐng)域。高校為了提高教職員工的工作效率與質(zhì)量，開始建設(shè)智慧校園，但大部分的精力都用于教職工的科學(xué)研究上，對于高校學(xué)生的生活涉及得比較少。高校宿舍作為大學(xué)生的另一個家對于學(xué)生來說很重要，宿舍應(yīng)該給學(xué)生提供舒適、安全的環(huán)境，讓學(xué)生在宿舍中可以獲得良好的體驗。通過互聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn) 高校宿舍的便捷，進一步提高宿舍用電安全水平，為學(xué)生提供高效的服務(wù)。

1 傳統(tǒng)高校的用電管理模式

高校在學(xué)生宿舍的用電管理方面經(jīng)歷了多種不同的管理模式。*開始學(xué)生宿舍采用的是當時*常用的機械式電表。這一用電模式的優(yōu)點在于成本比較低，便于安裝。同時這一電表技術(shù)也存在一定的問題，在計量方面不夠準確，常會出現(xiàn)故障，需要宿管人員定期到學(xué)生宿舍進行抄表，在一定程度上增加了宿管人員的工作量，導(dǎo)致效率低下。在用電安全方面缺少先進的技術(shù)手段，宿管人員只能靠隨時巡查宿舍才能發(fā)現(xiàn)用電問題，對學(xué)生進行安全教育，只能靠收取大功率電器來減少宿舍的安全隱患問題。由于傳統(tǒng)電表的構(gòu)造簡單，有的學(xué)生在有一定的物理知識基礎(chǔ)上對電路進行改動，不僅會影響到用電計量的準確性，還會給用電安全帶來很大的隱患。宿管人員不能對用電量進行控制，只能根據(jù)宿舍熄燈時間來規(guī)范學(xué)生的作息時間，到晚上11點后對宿舍進行集體斷電。后來有的學(xué)校對于學(xué)生宿舍的電表進行了整體的升級，開始運用校園一卡通來計量電表。在用電時通過這個校園卡來作為用電數(shù)據(jù)載體，學(xué)生需要憑借校園一卡通到財務(wù)處和宿舍樓內(nèi)進行購電然后插卡充電，這樣學(xué)生需要利用課間的時間到財務(wù)部門排隊等著充電費，學(xué)生需要長時間等候，財務(wù)部門需要處理大量的工作。學(xué)生在充電費時都是因為宿舍出現(xiàn)欠費停電的問題才會充電，這個充費行為是隨時的，本來在法定節(jié)假日時財務(wù)部門的工作人員應(yīng)該休息，但是由于要解決學(xué)生充值電費的問題就需要有專門的人員堅守在崗位上，在一定程度上影響到了工作人員的正常休息。有時宿管人 員不能及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生使用大功率違規(guī)電器，也不能控制學(xué)生宿舍的用電量，這對于宿舍安全用電管理來說很被動，容易存在安全隱患問題，導(dǎo)致宿舍用電安全事故頻發(fā)。宿舍的用電數(shù)據(jù)計量、匯總、分析以及審核工作都需要人工來進行記錄再輸入到電腦中進行存檔歸類，這樣的用電管理模式相對落后，不利于學(xué)校的宿舍管理。

2 高校能效管理平臺的設(shè)計

2.1用戶登錄

學(xué)生可以通過電腦網(wǎng)頁或手機APP的方式輸入學(xué)校的用電管理系統(tǒng)，確認是自己學(xué)校的網(wǎng)頁后進入到系統(tǒng)中。

2.2系統(tǒng)主界面

用電管理人員可以通過登錄的方式進入到系統(tǒng)的主界面中，對學(xué)生宿舍用電智能管理系統(tǒng)進行管理。該系統(tǒng)分為五個部分：一是用戶菜單欄，二是界面快捷按鈕，三是學(xué)生宿舍信息列表，四是數(shù)據(jù)展示區(qū)，五是系統(tǒng)綜合信息欄。登錄到系統(tǒng)中，可以一目了然地找到自己所需的板塊，能夠快速、便捷地操作。

2.3系統(tǒng)常規(guī)管理功能

學(xué)生宿舍用電管理系統(tǒng)的管理功能如下：一是宿管人員對學(xué)生宿舍進行電費充值，二是宿管人員對全部或部分學(xué)生宿舍進行供電或斷電，三是宿管人員對不同宿舍進行用電比較和管理，四是宿管人員對有需要的宿舍進行電量的對調(diào)，五是宿管人員對個別宿舍進行退電，六是宿管人員對設(shè)置好的宿舍進行電量的供應(yīng)。

2.4系統(tǒng)用電配置

管理人員可以通過系統(tǒng)用電配置，對用電設(shè)備進行操作，對宿舍進行統(tǒng)一限流，防止超負荷斷電的情況。比如：通過統(tǒng)一限流的方式對宿舍進行管理，當宿舍出現(xiàn)用電超負荷的情況，系統(tǒng)就可以自動進行識別，檢測出超負荷的房間對其進行暫時的不供電。當學(xué)生宿舍的用電量恢復(fù)到正常值后，宿舍就會根據(jù)實時用電的情況對其進行恢復(fù)，保證整個宿舍樓的用電安全。

3 應(yīng)用效果

通過對學(xué)生宿舍用電管理系統(tǒng)的開發(fā)，把其應(yīng)用到學(xué)生宿舍的管理中，在實際的執(zhí)行過程中，學(xué)校用電管理人員，注重從適時動態(tài)監(jiān)管、保障用電安全；實施動態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)控，智能化分析；定時分區(qū)控電；智能化用電和統(tǒng)計等等多種方式進行用電的控制和管理工作，在提升用電效率的同時，為學(xué)生的用電安全提供保障，塑造高效的用電監(jiān)控機制。江蘇某高校實際運用的具體使用情況如下：

3.1實時監(jiān)控用電情況，保證用電安全

大功率電器的使用一方面會造成用電量的增加，另一方面存在較為嚴重的安全隱患，對學(xué)校的財產(chǎn)以及學(xué)生的生命安全造成不利的影響，提升本校的用電安全。在引入該項系統(tǒng)后，本校的宿舍用電量減少，且用電的用途得到有效的監(jiān)管。具體的表現(xiàn)體現(xiàn)在如下三點：第一點，構(gòu)建科學(xué)的駕控管理模式。在植入該體統(tǒng)后，學(xué)校用電管理人員可適時監(jiān)管學(xué)生的用電狀況，并自動識別用電量過高的宿舍。更為重要的是，該智能系統(tǒng)可作出相應(yīng)的信息提示，學(xué)校用電管理人員可根據(jù)這種提示，對相應(yīng)的宿舍進行斷電處理。更為重要的是，學(xué)校用電管理人員可進行相應(yīng)宿舍的排查，真正監(jiān)管學(xué)生的用電行為，降低本校的因用電而發(fā)生的火災(zāi)概率。第二點，構(gòu)建*的管控機制。人在工作的過程中不可能時時專注。由于人們的疏忽，更容易導(dǎo)致相適應(yīng)用電事故的發(fā)生。針對這種狀況，學(xué)校用電管理人員可運用本系統(tǒng)中的自動識別技術(shù)，對本校的用電狀況進行實施監(jiān)管。 更為重要的是，當出現(xiàn)大量的用電現(xiàn)象時，該系統(tǒng)可通過識別宿舍號進行相應(yīng)的過電流保護，從而保證宿舍學(xué)生的安全，提升本校的用電系效率。第三點，促進電氣故障排除效率的提升。在學(xué)校的電力故障排除過程中，學(xué)校用電管理部門可運用此項系統(tǒng)進行專門性故障排查，即運用各個宿舍在電路發(fā)生前的電流數(shù)據(jù)進行相應(yīng)故障位置的鎖定，進行相應(yīng)故障的排除。由此可見，實時監(jiān)控學(xué)生用電情況能及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生宿舍的用電隱患。

3.2實時采集學(xué)生用電數(shù)據(jù)，智能化分析用電數(shù)據(jù)

很多宿舍的學(xué)生在用電時非常浪費，經(jīng)常會出現(xiàn)白天宿舍也開著燈、電扇、空調(diào)等。針對此情況，宿管人員平臺可以通過收集數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的方式，對宿舍學(xué)生的用電情況進行實時的監(jiān)督，而后，針對監(jiān)測中的異常數(shù)據(jù)進行排查，發(fā)現(xiàn)異常用電的問題所在。在具體的執(zhí)行過程中，宿管人員可從如下的角度入手：角度一，采集數(shù)據(jù)。學(xué)校用電管理人員可運用該系統(tǒng)搜集各個宿舍的用電狀況，對比相應(yīng)數(shù)據(jù)的不同（可進行宿舍之間的對比，也可進行同一宿舍不同時間的用電對比），從而及時發(fā)現(xiàn)一些用電量大的行為。角度二，實施監(jiān)控。在實時監(jiān)控的過程中，學(xué)校用電人員一方面需要采集具體的數(shù)據(jù)，另一方面需要深入到宿舍進行監(jiān)察，真正發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)問題的根源，從而進行針對性地解決。角度三，進行相應(yīng)問題總結(jié)。由于該系統(tǒng)并不能解決用電管理中的所有問題，為此相應(yīng)的用電管理部門需要結(jié)合具體的用電狀況，以及本校的用電特點，適時地具體的用電工作進行調(diào)整。比如，用電管理部門需要設(shè)定定時排查機制，即從線下監(jiān)督學(xué)生實際用電狀況，并制定相應(yīng)的管理措施、制度，真正 運用多種獎懲方式，規(guī)范學(xué)生的用電行為。通過該系統(tǒng)的應(yīng)用，可以進一步加強對數(shù)據(jù)的分析工作，提高宿管人員的工作效率與水平。

3.3定時分區(qū)控制用電

在學(xué)校用電的管控過程中，筆者發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生有晚睡、晚醒的習(xí)慣。這些學(xué)生通常喜歡熬夜看電影、玩游戲等等，導(dǎo)致在第二天出現(xiàn)精神不好、學(xué)習(xí)效率低的狀況。這種行為也導(dǎo)致學(xué)校用電量的增加。與此同時，部分晚睡的學(xué)生也會影響其他學(xué)生的休息。針對這種狀況，學(xué)校用電管理者可根據(jù)本校的具體狀況，靈活采用不同的管理機制。在本校的管理過程中，筆者運用分區(qū)管理模式。在具體的操作過程中，相關(guān)管理人員可從如下的角度入手：角度一，劃分用電區(qū)域。學(xué)校管理者可根據(jù)不同的專業(yè)學(xué)生，采取相應(yīng)的用電措施。比如，針對一些用電量大的專業(yè)（編程專業(yè)、動畫制作專業(yè)）等等，學(xué)校用電管理人員可適當?shù)丶哟蟠瞬糠值貐^(qū)的用電量。角度二，劃分用電時間。針對一些學(xué)生晚睡晚醒的狀況，學(xué)校用電管理者可構(gòu)建相應(yīng)的分時管控模式。比如，在晚上10點半，則該區(qū)域的宿舍停止供電。通過此方式，不僅能節(jié)約電能，還能在無形中幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣，從某些方面來說，提升了他們的學(xué)習(xí)效率。

3.4學(xué)生公寓用電的計算機智能計量

減少電能浪費，當前學(xué)校多采用智能計量的方式給宿舍學(xué)生進行供電。首先，根據(jù)學(xué)校用電的相關(guān)要求，后勤部門按照每月用電的方式給學(xué)生宿舍的人員定額贈送電量。其次，這個系統(tǒng)根據(jù)每個宿舍居住的人數(shù)，設(shè)置好了免費供電量，對于學(xué)生宿舍公共區(qū)域的用電量根據(jù)相關(guān)比例平攤到用戶上。*后，對于超出部分由學(xué)生自行承擔，這在一定程度上可以提高后期部門和財務(wù)部門對于用電的計算、收費和審計，能夠保證用電的數(shù)據(jù)不丟，通過電腦記錄對數(shù)據(jù)進行備份。通過此智能計量方式，學(xué)生公寓的用電將得到更加有效、科學(xué)的控制，從而避免了隨意用電產(chǎn)生的浪費現(xiàn)象。

3.5多種方式查詢用電情況與繳交電費

在現(xiàn)階段的用電管理過程中，筆者發(fā)現(xiàn)部分學(xué)校的學(xué)生存在大量用電的狀況。出現(xiàn)這種狀況的原因在于：第一，部分學(xué)生認為學(xué)費已經(jīng)支付相應(yīng)的費用，可隨意用電。第二，部分學(xué)生認為用電也花不了幾個錢。針對這種狀況，高校用電管理者需要根據(jù)本校的狀況，靈活制定相應(yīng)的管理機制，真正讓學(xué)生意識到合理用電的重要性，并制定相應(yīng)的策略約束學(xué)生的行為，從而達到合理用電的效果。為了達到這種效果，在具體的措施實施過程中，當前學(xué)校多采用智能計量的方式給宿舍學(xué)生進行供電。首先，根據(jù)學(xué)校用電的相關(guān)要求，后勤部門按照每月用電的方式給學(xué)生宿舍的人員定額贈送電量。而后，這個系統(tǒng)根據(jù)每個宿舍居住的人數(shù)，設(shè)置好了免費供電量，對于學(xué)生宿舍公共區(qū)域的用電量根據(jù)相關(guān)比例平攤到用戶上。*后，對于超出部分由學(xué)生自行承擔，這在一定程度上可以提高后期部門和財務(wù)部門對于用電的計算、收費和審計，能夠保證用電的數(shù)據(jù)不丟，通過電腦記錄對數(shù)據(jù)進行備份。通過此智能計量方式，學(xué)生公寓的用電將得到更加有效、科學(xué)的控制，從而避免了隨意用電產(chǎn)生的浪費現(xiàn)象

4 安科瑞電氣針對高校能源管理推出能效管理解決方案--AcrelEMS -EDU校園綜合能效管理平臺

4.1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(tǒng)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(wǎng)、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(tǒng)一的需求下“實現(xiàn)能源互補、信息互通"等管理模式。助力學(xué)校管理智能化、數(shù)字化、綜合化，實現(xiàn)節(jié)能校園、綠色校園、低碳校園。

4.2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(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要由設(shè)備層、傳輸層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層組成。AcrelEMS-EDU高校綜合能效平臺提供校園用能實時在線監(jiān)控、能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、空調(diào)智能管理、用能排名、節(jié)能評估、宿舍惡性負載監(jiān)管等功能。

4.3平臺架構(gòu)

圖1 安科瑞能效管理方案架構(gòu)拓撲

5 高校綜合能效解決方案

5.1校園電力監(jiān)控與運維

集成設(shè)備所有數(shù)據(jù)，綜合分析、協(xié)同控制、優(yōu)化運行，集中調(diào)控，集中監(jiān)控，數(shù)字化巡檢，移動運維， 班組重新優(yōu)化整合，減少人力配置。

5.2后勤計費管理

采用先進的網(wǎng)絡(luò)抄表付費管理技術(shù)，實現(xiàn)電、水、氣等能源綜合計費，實現(xiàn)遠程抄表、費率設(shè)置、 賬單統(tǒng)計匯總等，支持微信、支付寶、一卡通等充值支付方式，可設(shè)置補貼方案。通過能源付費管理方式，培養(yǎng)用能群體和部門的節(jié)能意識。

5.2.1宿舍用電管理

針對學(xué)生宿舍用電進行管理控制：可批量下發(fā)基礎(chǔ)用電額度和定時通斷功能；

可進行惡性負載識別，檢測違規(guī)電氣，并可獲取違規(guī)用電跳閘記錄。

5.2.2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(yù)付費管理

5.2.3充電樁管理平臺充電樁在“源、網(wǎng)、荷、儲、充"信息能源結(jié)構(gòu)中是必*。充電樁應(yīng)用管理同樣是校園生活服務(wù)中必*一部分。

5.2.4智能照明管理

通過對高校路燈的全局監(jiān)測，提供對路燈靈活智能的管理，實現(xiàn)校園內(nèi)任一線路，任一個路燈的定時 開關(guān)、強制開關(guān)、亮度調(diào)節(jié)，以及定時控制方案靈活設(shè)置，確保路燈照明的智能控制和高效節(jié)能。

5.3能源管理系統(tǒng)

針對校園水、電、氣等各類接入能源進行統(tǒng)計分析，包含同比分析、環(huán)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(tǒng)計的各類建筑耗電數(shù)據(jù)。如辦公類建筑耗電、教學(xué)類建筑耗電、學(xué)生宿舍耗電等，對數(shù)據(jù)分門別類的分析，提供領(lǐng)導(dǎo)決策，提高管理效能。

構(gòu)建符合校園節(jié)能監(jiān)管內(nèi)容及要求的數(shù)據(jù)庫，能自動完成能耗數(shù)據(jù)的采集工作，自動生成各種形式的報表、圖表以及系統(tǒng)性的能耗審計報告，能夠監(jiān)測能耗設(shè)備的運行狀態(tài)，設(shè)置控制策略，達到節(jié)能目的。

5.4智慧消防系統(tǒng)

智慧消防云平臺基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)，將分散的火災(zāi)自動報警設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設(shè)備連接形成網(wǎng)絡(luò)，并對這些設(shè)備的狀態(tài)進行智能化感知、識別、定位，實時動態(tài)采集消防信息，通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實多元責任監(jiān)管等目標。實現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實現(xiàn)智慧消防“自動化"、“智能化"、“系統(tǒng)化"需求。從火災(zāi)預(yù)防，到火情報警，再到控制聯(lián)動，在統(tǒng)一的系統(tǒng)大平臺內(nèi)運行，用戶、安保人員、監(jiān)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(shè)備和傳感器的運行狀況，并能夠在出現(xiàn)細節(jié)隱患、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內(nèi)，相關(guān)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(guān)人員。

6 平臺部署硬件選型

6.1電力監(jiān)控與運維平臺

6.2后勤計費管理

6.2.1宿舍/商業(yè)預(yù)付費平臺

6.2.2充電樁管理平臺

6.2.3智能照明管理

6.3能源管理系統(tǒng)

6.4智慧消防系統(tǒng)

6.4.1電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

6.4.2消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)

6.4.3防火門監(jiān)控系統(tǒng)

6.4.4消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)

7 結(jié)束語

綜上所述，通過智能化的手段加強學(xué)生宿舍的用電管理系統(tǒng)，在一定程度上提高了學(xué)校后勤部門對于學(xué)生宿舍用電的集中管理，宿管人員可以實時地對學(xué)生宿舍用電情況進行監(jiān)控，學(xué)生也可以通過移動客戶端的方式查詢宿舍的用電情況，還可以通過手機繳費的方式高效便捷地充值。這一系統(tǒng)的應(yīng)用不僅保證了學(xué)生宿舍的用電安全，還能夠?qū)崿F(xiàn)智能化管理，降低 用電管理的成本。對于學(xué)校的教職工來說，可以通過互聯(lián)網(wǎng)對用電情況進行系統(tǒng)性的分析，能夠提高工作效率，降低工作人員的工作量，有利于提高后勤部門智能化的管理水平。