摘要：隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在高校中開(kāi)始廣泛應用智能化技術(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)現高校宿舍用電管理的科學(xué)化。本文主要闡述傳統高校宿舍用電管理模式，設計高校智能用電管理系統，把其應用到現代宿舍管理中，提高整個(gè)系統的安全性、穩定性，讓學(xué)生可以安全用電、便捷用電。
關(guān)鍵詞：智能校園 安全用電 用電管理系統
1 引言
隨著(zhù)現代網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化開(kāi)始走入各個(gè)領(lǐng)域。高校為了提高教職員工的工作效率與質(zhì)量，開(kāi)始建設智慧校園，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(gè)家對于學(xué)生來(lái)說(shuō)很重要，宿舍應該給學(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(guò)互聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現
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)。
2 傳統模式
學(xué)生宿舍常用的是機械式電表。這一用電模式的優(yōu)點(diǎn)在于成本比較低，便于安裝。同時(shí)這一電表技術(shù)也存在一定的問(wèn)題，在計量方面不夠準確，常會(huì )出現故障，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(shí)巡查宿舍才能發(fā)現用電問(wèn)題，對學(xué)生進(jìn)行安全教育，只能靠收取大功率電器來(lái)減少宿舍的安全隱患問(wèn)題。由于傳統電表的構造簡(jiǎn)單，有的學(xué)生在有一定的物理知識基礎上對電路進(jìn)行改動(dòng)，不僅會(huì )影響到用電計量的準確性，還會(huì )給用電安全帶來(lái)很大的隱患。宿管人員不能對用電量進(jìn)行控制，只能根據宿舍熄燈時(shí)間來(lái)規范學(xué)生的作息時(shí)間，到晚上11點(diǎn)后對宿舍進(jìn)行集體斷電。
后來(lái)學(xué)校對于學(xué)生宿舍的電表進(jìn)行了整體的升級，開(kāi)始運用校園一卡通來(lái)計量電表。在用電時(shí)通過(guò)這個(gè)校園卡來(lái)作為用電數據載體，學(xué)生需要憑借校園一卡通到財務(wù)處和宿舍樓內進(jìn)行購電然后插卡充電，這樣學(xué)生需要利用課間的時(shí)間到財務(wù)部門(mén)排隊等著(zhù)充電費，學(xué)生需要長(cháng)時(shí)間等候，財務(wù)部門(mén)需要處理大量的工作。學(xué)生在充電費時(shí)都是因為宿舍出現欠費停電的問(wèn)題才會(huì )充電，這個(gè)充費行為是隨時(shí)的，本來(lái)在法定節假日時(shí)財務(wù)部門(mén)的工作人員應該休息，但是由于要解決學(xué)生充值電費的問(wèn)題就需要有專(zhuān)門(mén)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(shí)宿管人員不能及時(shí)發(fā)現學(xué)生使用大功率違規電器，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(lái)說(shuō)很被動(dòng)，容易存在安全隱患問(wèn)題，導致宿舍用電安全事故頻發(fā)。宿舍的用電數據計量、匯總、分析以及審核工作都需要人工來(lái)進(jìn)行記錄再輸入到電腦中進(jìn)行存檔歸類(lèi)，這樣的用電管理模式相對落后，不利于學(xué)校的宿舍管理。
3 應用效果分析
以長(cháng)三角地區一高校為例，將高校綜合能效管理平臺引入學(xué)生宿舍管理后，現系統運行情況良好，達到了預期的目標，在實(shí)際的執行過(guò)程中，學(xué)校用電管理人員，注重從適時(shí)動(dòng)態(tài)監管、保障用電安全；實(shí)施動(dòng)態(tài)數據監控，智能化分析；定時(shí)分區控電；智能化用電和統計等等多種方式進(jìn)行用電的控制和管理工作，在提升用電效率的同時(shí)，為學(xué)生的用電安全提供保障，塑造高效的用電監控機制。具體的使用情況如下：
3.1 實(shí)時(shí)監控用電情況，保證用電安全
大功率電器的使用一方面會(huì )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。在引入該平臺后，本校的宿舍用電量減少，且用電的用途得到有效的監管。具體的表現體現在如下三點(diǎn)：第一點(diǎn)，構建科學(xué)的駕控管理模式。在植入該體統后，學(xué)校用電管理人員可適時(shí)監管學(xué)生的用電狀況，并自動(dòng)識別用電量過(guò)高的宿舍。更為重要的是，該智能系統可作出相應的信息提示，學(xué)校用電管理人員可根據這種提示，對相應的宿舍進(jìn)行斷電處理。更為重要的是，學(xué)校用電管理人員可進(jìn)行相應宿舍的排查，真正監管學(xué)生的用電行為，降低本校的因用電而發(fā)生的火災概率。第二點(diǎn)，構建完善的管控機制。人在工作的過(guò)程中不可能時(shí)時(shí)專(zhuān)注。由于人們的疏忽，更容易導致相適應用電事故的發(fā)生。針對這種狀況，學(xué)校用電管理人員可運用本系統中的惡性負載自動(dòng)識別技術(shù)，對本校的用電狀況進(jìn)行實(shí)施監管。更為重要的是，當出現大量的用電現象時(shí)，該系統可通過(guò)識別宿舍號進(jìn)行相應的過(guò)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(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(guò)程中，學(xué)校用電管理部門(mén)可運用此項系統進(jìn)行專(zhuān)門(mén)性故障排查，即運用各個(gè)宿舍在電路發(fā)生前的電流數據進(jìn)行相應故障位置的鎖定，進(jìn)行相應故障的排除。由此可見(jiàn)，實(shí)時(shí)監控學(xué)生用電情況能及時(shí)發(fā)現學(xué)生宿舍的用電隱患。
3.2 實(shí)時(shí)采集學(xué)生用電數據，智能化分析用電數據
很多宿舍的學(xué)生在用電時(shí)非常浪費，經(jīng)常會(huì )出現白天宿舍也開(kāi)著(zhù)燈、電扇、空調等。針對此情況，宿管人員平臺可以通過(guò)收集數據和分析數據的方式，對宿舍學(xué)生的用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監督，而后，針對監測中的異常數據進(jìn)行排查，發(fā)現異常用電的問(wèn)題所在。
在具體的執行過(guò)程中，宿管人員可從如下的角度入手：角度一，采集數據。學(xué)校用電管理人員可運用該系統搜集各個(gè)宿舍的用電狀況，對比相應數據的不同（可進(jìn)行宿舍之間的對比，也可進(jìn)行同一宿舍不同時(shí)間的用電對比），從而及時(shí)發(fā)現一些用電量大的行為。角度二，實(shí)施監控。在實(shí)時(shí)監控的過(guò)程中，學(xué)校用電人員一方面需要采集具體的數據，另一方面需要深入到宿舍進(jìn)行監察，真正發(fā)現出現問(wèn)題的根源，從而進(jìn)行針對性地解決。角度三，進(jìn)行相應問(wèn)題總結。由于該系統并不能解決用電管理中的所有問(wèn)題，為此相應的用電管理部門(mén)需要結合具體的用電狀況，以及本校的用電特點(diǎn)，適時(shí)地具體的用電工作進(jìn)行調整。比如，用電管理部門(mén)需要設定定時(shí)排查機制，即從線(xiàn)下監督學(xué)生的實(shí)際用電狀況，并制定相應的管理措施、制度，真正運用多種獎懲方式，規范學(xué)生的用電行為。通過(guò)該系統的應用，可以進(jìn)一步加強對數據的分析工作，提高宿管人員的工作效率與水平。
3.3 定時(shí)分區控制用電
在學(xué)校用電的管控過(guò)程中，校方發(fā)現大部分學(xué)生有晚睡、晚醒的習慣。這些學(xué)生通常喜歡熬夜看電影、玩游戲等等，導致在第二天出現精神不好、學(xué)習效率低的狀況。這種行為也導致學(xué)校用電量的增加。與此同時(shí)，部分晚睡的學(xué)生也會(huì )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(guò)程中，運用分區管理模式。在具體的操作過(guò)程中，相關(guān)管理人員可從如下的角度入手：角度一，劃分用電區域。學(xué)校管理者可根據不同的專(zhuān)業(yè)學(xué)生，采取相應的用電措施。比如，針對一些用電量大的專(zhuān)業(yè)（編程專(zhuān)業(yè)、動(dòng)畫(huà)制作專(zhuān)業(yè)）等等，學(xué)校用電管理人員可適當地加大此部分地區的用電量。角度二，劃分用電時(shí)間。針對一些學(xué)生晚睡晚醒的狀況，學(xué)校用電管
理者可構建相應的分時(shí)管控模式。比如，在晚上10點(diǎn)半，則該區域的宿舍停止供電。通過(guò)此方式，不僅能節約電能，還能在無(wú)形中幫助學(xué)生養成良好的生活習慣，從某些方面來(lái)說(shuō)，提升了他們的學(xué)習效率。
3.4 學(xué)生公寓用電的智能計費與多種方式查詢(xún)用電情況
在現階段的用電管理過(guò)程中，可以發(fā)現部分學(xué)校的學(xué)生存在大量用電的狀況。出現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(gè)錢(qián)。針對這種狀況，高校用電管理者需要根據本校的狀況，靈活制定相應的管理機制，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(shí)施過(guò)程中，當前學(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，根據學(xué)校用電的相關(guān)要求，后勤部門(mén)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(gè)系統根據每個(gè)宿舍居住的人數，設置好了免費供電量，對于學(xué)生宿舍公共區域的用電量根據相關(guān)比例平攤到用戶(hù)上。最后，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(mén)和財務(wù)部門(mén)對于用電的計算、收費和審計，能夠保證用電的數據不丟，通過(guò)電腦記錄對數據進(jìn)行備份。通過(guò)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(gè)角度解析高校當下及未來(lái)的用能問(wèn)題及用能需求，在統一的需求下“實(shí)現能源互補、信息互通"等管理模式。助力學(xué)校管理智能化、數字化、綜合化，實(shí)現節能校園、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(kāi)放的分層分布式網(wǎng)絡(luò )結構，主要由設備層、傳輸層、數據層、應用層組成。AcrelEMS-EDU高校綜合能效平臺提供校園用能實(shí)時(shí)在線(xiàn)監控、能耗數據統計分析、空調智能管理、用能排名、節能評估、宿舍惡性負載監管等功能。
4.3平臺架構
圖1 安科瑞能效管理方案架構拓撲
5 高校綜合能效解決方案
5.1校園電力監控與運維
集成設備所有數據，綜合分析、協(xié)同控制、優(yōu)化運行，集中調控，集中監控，數字化巡檢，移動(dòng)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(jìn)的網(wǎng)絡(luò )抄表付費管理技術(shù)，實(shí)現電、水、氣等能源綜合計費，實(shí)現遠程抄表、費率設置、 賬單統計匯總等，支持微信、支付寶、一卡通等充值支付方式，可設置補貼方案。通過(guò)能源付費管理方式，培養用能群體和部門(mén)的節能意識。
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)基礎用電額度和定時(shí)通斷功能；可進(jìn)行惡性負載識別，檢測違規電氣，并可獲取違規用電跳閘記錄。
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(gè)體的水電用能進(jìn)行預付費管理
5.2.3充電樁管理平臺
充電樁在“源、網(wǎng)、荷、儲、充"信息能源結構中是必*。充電樁應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(guò)對高校路燈的全局監測，提供對路燈靈活智能的管理，實(shí)現校園內任一線(xiàn)路，任一個(gè)路燈的定時(shí) 開(kāi)關(guān)、強制開(kāi)關(guān)、亮度調節，以及定時(shí)控制方案靈活設置，確保路燈照明的智能控制和高效節能。
5.3能源管理系統
針對校園水、電、氣等各類(lèi)接入能源進(jìn)行統計分析，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(lèi)進(jìn)行采集和統計的各類(lèi)建筑耗電數據。如辦公類(lèi)建筑耗電、教學(xué)類(lèi)建筑耗電、學(xué)生宿舍耗電等，對數據分門(mén)別類(lèi)的分析，提供領(lǐng)導決策，提高管理效能。
構建符合校園節能監管內容及要求的數據庫，能自動(dòng)完成能耗數據的采集工作，自動(dòng)生成各種形式的報表、圖表以及系統性的能耗審計報告，能夠監測能耗設備的運行狀態(tài)，設置控制策略，達到節能目的。
5.4智慧消防系統
智慧消防云平臺基于物聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算等現代信息技術(shù)，將分散的火災自動(dòng)報警設備、電氣火災監控設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網(wǎng)絡(luò )，并對這些設備的狀態(tài)進(jìn)行智能化感知、識別、定位，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集消防信息，通過(guò)云平臺進(jìn)行數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助實(shí)現科學(xué)預警火災、網(wǎng)格化管理、落實(shí)多元責任監管等目標。實(shí)現了無(wú)人化值守智慧消防，實(shí)現智慧消防“自動(dòng)化"、“智能化"、“系統化"需求。從火災預防，到火情報警，再到控制聯(lián)動(dòng)，在統一的系統大平臺內運行，用戶(hù)、安保人員、監管單位都能夠通過(guò)平臺直觀(guān)地看到每一棟建筑物中各類(lèi)消防設備和傳感器的運行狀況，并能夠在出現細節隱患、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時(shí)間內，相關(guān)報警和事件信息通過(guò)手機短信、語(yǔ)音電話(huà)、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電力監控與運維平臺
6.2后勤計費管理
6.2.1宿舍/商業(yè)預付費平臺
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
6.4智慧消防系統
6.4.1電氣火災監控系統
6.4.2消防設備電源監控系統
6.4.3防火門(mén)監控系統
6.4.4消防應急照明和疏散指示系統
7 結束語(yǔ)
綜上所述，通過(guò)智能化的手段加強學(xué)生宿舍的用電管理系統，在一定程度上提高了學(xué)校后勤部門(mén)對于學(xué)生宿舍用電的管理能力，宿管人員可以實(shí)時(shí)地對學(xué)生宿舍用電情況進(jìn)行監控，學(xué)生也可以通過(guò)移動(dòng)客戶(hù)端的方式查詢(xún)宿舍的用電情況，還可以通過(guò)手機繳費的方式高效便捷地充值。這一系統的應用不僅保證了學(xué)生宿舍的用電安全，還能夠實(shí)現智能化管理，降低用電管理的成本。
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