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(shí)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(yàn)。通過互聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn) 高校宿舍的便捷，進(jìn)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(dāng)時*常用的機(jī)械式電表。這一用電模式的優(yōu)點(diǎn)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(zhǔn)確，常會出現(xiàn)故障，需要宿管人員定期到學(xué)生宿舍進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行改動，不僅會影響到用電計量的準(zhǔn)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(jìn)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(diǎn)后對宿舍進(jìn)行集體斷電。后來有的學(xué)校對于學(xué)生宿舍的電表進(jìn)行了整體的升級，開始運(yùn)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(jìn)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(duì)等著充電費(fèi)，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(fèi)時都是因?yàn)樗奚岢霈F(xiàn)欠費(fèi)停電的問題才會充電，這個充費(fèi)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(fèi)的問題就需要有專門的人員堅(jiān)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(jìn)行記錄再輸入到電腦中進(jìn)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(jī)APP的方式輸入學(xué)校的用電管理系統(tǒng)，確認(rèn)是自己學(xué)校的網(wǎng)頁后進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行電費(fèi)充值，二是宿管人員對全部或部分學(xué)生宿舍進(jìn)行供電或斷電，三是宿管人員對不同宿舍進(jìn)行用電比較和管理，四是宿管人員對有需要的宿舍進(jìn)行電量的對調(diào)，五是宿管人員對個別宿舍進(jìn)行退電，六是宿管人員對設(shè)置好的宿舍進(jìn)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(jìn)行操作，對宿舍進(jìn)行統(tǒng)一限流，防止超負(fù)荷斷電的情況。比如：通過統(tǒng)一限流的方式對宿舍進(jìn)行管理，當(dāng)宿舍出現(xiàn)用電超負(fù)荷的情況，系統(tǒng)就可以自動進(jìn)行識別，檢測出超負(fù)荷的房間對其進(jìn)行暫時的不供電。當(dāng)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(shí)時用電的情況對其進(jìn)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(shí)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(shí)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(jìn)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(jī)制。江蘇某高校實(shí)際運(yùn)用的具體使用情況如下：

3.1實(shí)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(yán)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(xiàng)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(diǎn)：第一點(diǎn)，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(jìn)行斷電處理。更為重要的是，學(xué)校用電管理人員可進(jìn)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(diǎn)，構(gòu)建完善的管控機(jī)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(yùn)用本系統(tǒng)中的自動識別技術(shù)，對本校的用電狀況進(jìn)行實(shí)施監(jiān)管。 更為重要的是，當(dāng)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(jìn)行相應(yīng)的過電流保護(hù)，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(diǎn)，促進(jìn)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(yùn)用此項(xiàng)系統(tǒng)進(jìn)行專門性故障排查，即運(yùn)用各個宿舍在電路發(fā)生前的電流數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)故障位置的鎖定，進(jìn)行相應(yīng)故障的排除。由此可見，實(shí)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(shí)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(fèi)，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(jìn)行實(shí)時的監(jiān)督，而后，針對監(jiān)測中的異常數(shù)據(jù)進(jìn)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(yùn)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(jìn)行宿舍之間的對比，也可進(jìn)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(shí)施監(jiān)控。在實(shí)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(jìn)行監(jiān)察，真正發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)問題的根源，從而進(jìn)行針對性地解決。角度三，進(jìn)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(diǎn)，適時地具體的用電工作進(jìn)行調(diào)整。比如，用電管理部門需要設(shè)定定時排查機(jī)制，即從線下監(jiān)督學(xué)生實(shí)際用電狀況，并制定相應(yīng)的管理措施、制度，真正 運(yùn)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(jìn)一步加強(qiáng)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(jī)制。在本校的管理過程中，筆者運(yùn)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(dāng)?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(diǎn)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(jī)智能計量

減少電能浪費(fèi)，當(dāng)前學(xué)校多采用智能計量的方式給宿舍學(xué)生進(jìn)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(fèi)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(dān)，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(fèi)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(jìn)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(fèi)現(xiàn)象。

3.5多種方式查詢用電情況與繳交電費(fèi)

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(rèn)為學(xué)費(fèi)已經(jīng)支付相應(yīng)的費(fèi)用，可隨意用電。第二，部分學(xué)生認(rèn)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(jī)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(dá)到合理用電的效果。為了達(dá)到這種效果，在具體的措施實(shí)施過程中，當(dāng)前學(xué)校多采用智能計量的方式給宿舍學(xué)生進(jìn)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(fèi)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(dān)，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(fèi)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(jìn)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(fèi)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(fèi)管理、校園運(yùn)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(dāng)下及未來的用能問題及用能需求，在統(tǒng)一的需求下“實(shí)現(xiàn)能源互補(bǔ)、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(shí)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(shí)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(fù)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?fù)?/p>

5 高校綜合能效解決方案

5.1校園電力監(jiān)控與運(yùn)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(yùn)行，集中調(diào)控，集中監(jiān)控，數(shù)字化巡檢，移動運(yùn)維， 班組重新優(yōu)化整合，減少人力配置。

5.2后勤計費(fèi)管理

采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)抄表付費(fèi)管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電、水、氣等能源綜合計費(fèi)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、費(fèi)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(bǔ)貼方案。通過能源付費(fèi)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(jìn)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(jìn)行惡性負(fù)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(fèi)

針對校園超市、商鋪、食堂及其他針對個體的水電用能進(jìn)行預(yù)付費(fèi)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(shí)現(xiàn)校園內(nèi)任一線路，任一個路燈的定時 開關(guān)、強(qiáng)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(jìn)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(jìn)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(yùn)行狀態(tài)，設(shè)置控制策略，達(dá)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(jìn)行智能化感知、識別、定位，實(shí)時動態(tài)采集消防信息，通過云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實(shí)現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實(shí)多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實(shí)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(yùn)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(yùn)行狀況，并能夠在出現(xiàn)細(xì)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(jī)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(dá)相關(guān)人員。

6 平臺部署硬件選型

6.1電力監(jiān)控與運(yùn)維平臺

6.2后勤計費(fèi)管理

6.2.1宿舍/商業(yè)預(yù)付費(fèi)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(qiáng)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(shí)時地對學(xué)生宿舍用電情況進(jìn)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(jī)繳費(fèi)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(jìn)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。