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淺談大學(xué)公寓智能用電管理系統(tǒng)方案

日期：2024-09-20 15:23
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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(xué)生公寓通用性用電管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀，剖析了現(xiàn)有系統(tǒng)的缺陷及其局限性。針對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)亟待解決的問(wèn)題，結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+智能用電”技術(shù)，提出建立和應(yīng)用智能用電管理系統(tǒng)的方案；討論了智能管理系統(tǒng)在高校學(xué)生公寓用電管理方面推廣應(yīng)用的可行性和實(shí)際意義；闡述了智能管理系統(tǒng)應(yīng)具備的功能、研發(fā)推廣的途徑和經(jīng)費(fèi)來(lái)源 ；對(duì)智能用電管理系統(tǒng)與高校校園網(wǎng)絡(luò)管控系統(tǒng)（或后勤管理系統(tǒng)） 實(shí)施無(wú)縫對(duì)接進(jìn)行了初步設(shè)想；對(duì)系統(tǒng)廣泛普及應(yīng)用進(jìn)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(xué)生公寓通用性用電管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀，剖析了現(xiàn)有系統(tǒng)的缺陷及其局限性。針對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)亟待解決的問(wèn)題，結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+智能用電”技術(shù)，提出建立和應(yīng)用智能用電管理系統(tǒng)的方案；討論了智能管理系統(tǒng)在高校學(xué)生公寓用電管理方面推廣應(yīng)用的可行性和實(shí)際意義；闡述了智能管理系統(tǒng)應(yīng)具備的功能、研發(fā)推廣的途徑和經(jīng)費(fèi)來(lái)源 ；對(duì)智能用電管理系統(tǒng)與高校校園網(wǎng)絡(luò)管控系統(tǒng)（或后勤管理系統(tǒng)） 實(shí)施無(wú)縫對(duì)接進(jìn)行了初步設(shè)想；對(duì)系統(tǒng)廣泛普及應(yīng)用進(jìn)行了前景展望。
關(guān)鍵詞：公寓；智能；用電；系統(tǒng)
 淺談大學(xué)公寓智能用電管理系統(tǒng)方案
       近年來(lái)，高校招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，在校學(xué)生數(shù)量逐年遞增，同時(shí)隨著人們生活水平的提高和科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，學(xué)生的用電需求日益提高，大功率電器正逐步走進(jìn)公寓，導(dǎo)致用電量與日俱增。然而，學(xué)生用電**意識(shí)普遍薄弱，宿舍內(nèi)漏電、超負(fù)荷用電、違規(guī)用電等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，用電設(shè)備多樣化、用電需求復(fù)雜化，管理漏洞凸顯，傳統(tǒng)人工管理弊端頻現(xiàn)。原有的人工用電控制管理模式不再適應(yīng)當(dāng)代學(xué)生公寓的用電需求，用電**問(wèn)題也成為高校后勤管理的一大困擾。為解決節(jié)約用電、**用電問(wèn)題，高校用電管理系統(tǒng)改革迫在眉睫。
       目前，絕大部分新建學(xué)生公寓，已普遍采用自動(dòng)化控制的用電管理系統(tǒng)。與從前的人工管理模式相比較，自動(dòng)化程度有了較大的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了電力計(jì)量、遠(yuǎn)程控制、功率限制等功能，電力浪費(fèi)、竊電等問(wèn)題明顯下降，**隱患也相對(duì)減少。自動(dòng)控制用電管理系統(tǒng)雖然有效地提高了運(yùn)行管理效率，但仍存在多方面的不足。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，智能化控制水平不斷提高，為適應(yīng)建設(shè)“節(jié)約型社會(huì)”的需求，亟待將自動(dòng)化管理升級(jí)換代為智能
化管理，從而徹底解決當(dāng)前高校公寓用電管理中的缺陷。
 淺談大學(xué)公寓智能用電管理系統(tǒng)方案
1 目前通用用電管理系統(tǒng)的缺陷
1.1傳統(tǒng)管理方式粗放簡(jiǎn)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(duì)管控區(qū)域內(nèi)的所有宿舍采取被動(dòng)式管理：除公共用電（樓道燈、走廊燈、**出口標(biāo)志等） 全天保供外，其它輸出回路集中人工定時(shí)拉閘限電?，F(xiàn)行管理模式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于高校學(xué)生數(shù)量增加學(xué)生用電需求日益呈現(xiàn)多樣化的需求，給學(xué)生的學(xué)習(xí)生活造成了極大的不便。
1.2 現(xiàn)行用電管理方式存在較大**隱患
       老舊宿舍電路因設(shè)計(jì)所限，難以適應(yīng)日益增長(zhǎng)的負(fù)荷需求，加之線路設(shè)施老化，存在著極大的用電**隱患，迫切需要重新設(shè)計(jì)改裝用電管理系統(tǒng)。
學(xué)生用電**意識(shí)普遍較為淡薄，用電高峰時(shí)段往往會(huì)同時(shí)接入過(guò)量常規(guī)電器，導(dǎo)致用電總負(fù)荷過(guò)高 ；甚至存在學(xué)生違規(guī)使用大功率純電阻負(fù)載（惡性負(fù)載） 的現(xiàn)象。這些，都極易造成火災(zāi)等事故的發(fā)生，在公寓這類(lèi)人口密集的場(chǎng)所，**風(fēng)險(xiǎn)巨大。
目前，高校對(duì)于學(xué)生公寓使用大功率電器所采取的限制措施普遍較為簡(jiǎn)單，比如：后勤部門(mén)往往用保險(xiǎn)絲、空氣開(kāi)關(guān)等斷路器加以控制，當(dāng)總功率超過(guò)限定值，即切斷供電回路。然而，當(dāng)惡性負(fù)載與其它負(fù)載同時(shí)使用時(shí)，未必會(huì)超過(guò)限制功率，且總回路功率因數(shù)并不高 ；此外，當(dāng)前市場(chǎng)違規(guī)出售的一種“功率轉(zhuǎn)換插座”裝置，通過(guò)內(nèi)部電容產(chǎn)生無(wú)功功率，導(dǎo)致惡性負(fù)載較難被有效識(shí)別，而高校又很難采取有效措施杜絕學(xué)生私自使用惡性負(fù)載。這些，均使得用電**隱患問(wèn)題無(wú)法被徹底解決。
1.3 用電管理系統(tǒng)獨(dú)立于校園管理系統(tǒng)
       為了加強(qiáng)校園用電管理，不少高校已經(jīng)將傳統(tǒng)的人工管理系統(tǒng)升級(jí)換代為以IC卡電能表為基礎(chǔ)的自動(dòng)用電管理系統(tǒng)。此系統(tǒng)較好地實(shí)現(xiàn)了電力計(jì)量，且精度較高，實(shí)現(xiàn)了預(yù)付費(fèi)、遠(yuǎn)程控制供、斷電等功能。然而，大多高校的用電管理系統(tǒng)依舊處于獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)，未能實(shí)現(xiàn)與校園“一卡通”系統(tǒng)和財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)的智能化對(duì)接。
學(xué)生公寓用電信息是高校**加強(qiáng)校園用電管理非常重要的基礎(chǔ)資料。然而，由于學(xué)生公寓用電管理系統(tǒng)的獨(dú)立性，數(shù)據(jù)采集部分需要經(jīng)過(guò)人工二次加工整理，不能實(shí)現(xiàn)日志、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳、查看，校方無(wú)法實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地獲得所需數(shù)據(jù)（宿舍用電總量、生均用電量等） 。
高校學(xué)生公寓體量龐大，宿舍停電、斷電現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。其原因有的為線路故障，有的為欠費(fèi)停電，也可能因集中高峰用電線路過(guò)載斷電，但也不排除違規(guī)使用大功率電器等人為原因?qū)е鹿收?。停斷電原因的分析和故障排除、消缺在通用用電管理系統(tǒng)中較難得以及時(shí)響應(yīng)。
由于用電管理系統(tǒng)的獨(dú)立性，無(wú)法直接與校園“一卡通”系統(tǒng)對(duì)接，給學(xué)生的電費(fèi)業(yè)務(wù)辦理造成了較大的不便。學(xué)生無(wú)法在校園內(nèi)便捷的人工窗口、自助校園卡終端設(shè)備進(jìn)行每月基礎(chǔ)電費(fèi)（學(xué)生免交） **、電費(fèi)自助繳納，相關(guān)業(yè)務(wù)只能在固定的時(shí)間段在固定的人工窗口理。因時(shí)間、窗口所限，導(dǎo)致等待人數(shù)多，等待時(shí)間長(zhǎng)，甚至在晚間欠費(fèi)斷電后，無(wú)法及時(shí)繳費(fèi)和恢復(fù)供電，影響了學(xué)生正常的學(xué)習(xí)、生活。因宿舍用電信息無(wú)法從校園卡終端自助查詢(xún)，學(xué)生不能準(zhǔn)確掌握宿舍用電情況，致使部分學(xué)生對(duì)校方監(jiān)督、收費(fèi)和服務(wù)等環(huán)節(jié)產(chǎn)生不滿和質(zhì)疑。
1.4 不能較好控制用電浪費(fèi)現(xiàn)象
       高校學(xué)生普遍節(jié)約意識(shí)淡薄，電力浪費(fèi)現(xiàn)象頻繁。往往是室內(nèi)光線充足，多盞照明燈卻始終常亮;夏季空調(diào)長(zhǎng)時(shí)間低溫運(yùn)行；違規(guī)使用大功率電器等。校園作為人口密集的場(chǎng)所，且平均用電量大，所以,高校既是電力消費(fèi)大戶，同時(shí)也可能是浪費(fèi)大戶。對(duì)于用電浪費(fèi)問(wèn)題，高校通常被動(dòng)采取節(jié)能知識(shí)宣傳、巡查（抽查）、定時(shí)通斷電等措施，往往收效甚微，不能讓學(xué)生真正從內(nèi)心樹(shù)立節(jié)約意識(shí)。因現(xiàn)有用電管理系統(tǒng)所限，校方不能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確獲取各宿舍用電信息，無(wú)法對(duì)癥下藥，難以使用電浪費(fèi)問(wèn)題得以有效遏制。
1.5 用電管理系統(tǒng)未實(shí)現(xiàn)智能化管理
       互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，智能用電已在我國(guó)居民用電領(lǐng)域逐步得以推廣，已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)計(jì)量、信息實(shí)時(shí)上傳、信息化繳費(fèi)、自動(dòng)通斷電等主要功能。網(wǎng)絡(luò)化、信息化技術(shù)已在高校大部分與學(xué)生息息相關(guān)的多功能平臺(tái)（學(xué)校主頁(yè)、手機(jī)APP、微信公眾號(hào)等） 得到很好應(yīng)用，但由于高校用電管理系統(tǒng)的相對(duì)獨(dú)立性等原因，大多尚未實(shí)現(xiàn)智能化管理，已嚴(yán)重滯后于校方管理、學(xué)生應(yīng)用的信息化需求。借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，高校與銀行等金融機(jī)構(gòu)、供電企業(yè)合作，實(shí)現(xiàn)學(xué)生智能繳費(fèi)，供電企業(yè)智能服務(wù)，校方智能用電管理已成為智能化社會(huì)發(fā)展之所需，存在較大發(fā)展空間。
 淺談大學(xué)公寓智能用電管理系統(tǒng)方案
2安科瑞宿舍預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)介紹及選型
2.1 系統(tǒng)方案
       高校宿舍作為一個(gè)特殊應(yīng)用場(chǎng)合，在傳統(tǒng)的電能管理需求的基礎(chǔ)上有著與其他應(yīng)用場(chǎng)合所不同的要求，強(qiáng)調(diào)的是用電控制管理，如宿舍的時(shí)間管理（按時(shí)熄燈、按時(shí)送電，某一些設(shè)備如空調(diào)不能納入熄燈范圍）、惡性負(fù)載控制、基礎(chǔ)電量設(shè)置等。系統(tǒng)建設(shè)的意義：
方便學(xué)校對(duì)宿舍的用電收費(fèi)，學(xué)生群體眾多，傳統(tǒng)的后付費(fèi)方式已無(wú)法滿足校方需求，收費(fèi)管理可與校園一卡通對(duì)接，學(xué)生可以自助繳費(fèi)。
       通過(guò)技術(shù)手段加強(qiáng)對(duì)宿舍的用電管理，可實(shí)現(xiàn)時(shí)間定時(shí)控制、惡性負(fù)載檢測(cè)、基礎(chǔ)電費(fèi)下發(fā)等適合學(xué)校規(guī)范管理的功能。
       人性化的方案設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)單一宿舍內(nèi)的多個(gè)支路的獨(dú)立控制，讓學(xué)生可獲得更高質(zhì)量的宿舍生活提供了支持。
       惡性負(fù)載控制（如卷發(fā)棒、電吹風(fēng)、電爐、熱得快、電熱杯等實(shí)施自動(dòng)識(shí)別控制）、夜間小功率設(shè)置、移相插座識(shí)別、負(fù)載學(xué)習(xí)功能（白名單）。
2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
       AcrelCloud-3100整合高校需求，在原有預(yù)付費(fèi)基礎(chǔ)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(wèn)題。
 
2.3 系統(tǒng)功能
       AcrelCloud-3100學(xué)生宿舍版預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)是與ADM130（一進(jìn)三出）或ADF300L（多回路計(jì)量箱）預(yù)付費(fèi)電能表配套的云平臺(tái)。它是以電能管理網(wǎng)站和集中抄表軟件為主，包括服務(wù)器，通訊管理機(jī)在內(nèi)的集成系統(tǒng)。針對(duì)高校宿舍這一特殊應(yīng)用場(chǎng)合研發(fā)，主要實(shí)現(xiàn)電能監(jiān)控、時(shí)間管理、惡性負(fù)載管理、預(yù)付費(fèi)管理等在高校宿舍中存在的特殊需求。
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2.4 系統(tǒng)設(shè)備選型
 
 
3安科瑞故障電弧產(chǎn)品介紹
3.1 概述
       故障電弧探測(cè)器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)探測(cè)器）對(duì)接入線路中的故障電?。òü收喜⒙?lián)電弧、故障串聯(lián)電?。┻M(jìn)行有效的檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到線路中存在引起火災(zāi)的故障電弧時(shí)，可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的聲光報(bào)警，并將報(bào)警信息傳輸給上端監(jiān)控設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)預(yù)警火災(zāi)發(fā)生的目的。
故障電弧探測(cè)器適用于工業(yè)與民用建筑中10KW及其以下的電氣線路，其保護(hù)線路長(zhǎng)度不宜大于100米。
3.2 技術(shù)參數(shù)
 
3.3 安裝
外形及安裝尺寸（單位 mm）
 
                         

35mm導(dǎo)軌安裝，可加固定端子進(jìn)行固定。

3.4功能應(yīng)用
3.4.1 故障電弧檢測(cè)  
       故障電弧探測(cè)器對(duì)接入線路中的故障電弧（包括故障并聯(lián)電弧、故障串聯(lián)電弧）進(jìn)行有效的檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到線路中存在引起火災(zāi)的故障電弧時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。出廠默認(rèn)電流保護(hù)設(shè)定值為2.5A，聯(lián)動(dòng)DO開(kāi)關(guān)打開(kāi)。
3.4.2 自檢功能
       探測(cè)器具備自檢功能，在主界面下長(zhǎng)按/自檢鍵，系統(tǒng)將進(jìn)入自檢狀態(tài)，查看設(shè)備是否完好。
3.4.3消音功能
       在報(bào)警狀態(tài)下，長(zhǎng)按消音鍵，探測(cè)器報(bào)警聲音消除。
3.4.4報(bào)警復(fù)位（解除報(bào)警）
       當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，可通過(guò)長(zhǎng)按復(fù)位解除報(bào)警；如果在進(jìn)行復(fù)位操作后未排除報(bào)警故障，探測(cè)器將再次進(jìn)入故障報(bào)警狀態(tài)。
3.4.5集中監(jiān)控
       集中監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過(guò)RS485，接受現(xiàn)場(chǎng)采集信號(hào)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)及控制指令。采用Modbus-RTU 協(xié)議通訊，通訊距離為500米，同一鏈路可監(jiān)控32臺(tái)探測(cè)器。
3.5典型應(yīng)用
 
4 結(jié)語(yǔ)
       隨著信息技術(shù)的發(fā)展，建立智慧校園是大勢(shì)所趨。而實(shí)現(xiàn)用電管理系統(tǒng)智能化是智慧校園之所需。智能用電管理系統(tǒng)對(duì)公寓用電行為實(shí)時(shí)監(jiān)控、記錄與判斷，可以極大提高學(xué)生用電**意識(shí)與能源節(jié)約意識(shí)。智能用電管理系統(tǒng)融入后勤管理體系，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、智能化管理，加強(qiáng)與銀行、供電企業(yè)合作，在高素質(zhì)后勤團(tuán)隊(duì)的管理維護(hù)下，可以提高管理和服務(wù)質(zhì)量，有助于學(xué)校管理層決策，為廣大在校學(xué)生提供更加便捷、高效的服務(wù)，為創(chuàng)建節(jié)約型社會(huì)做出積極貢獻(xiàn)。
 
參考文獻(xiàn)
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[4]安科瑞消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)/防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)/消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)/電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)選型手冊(cè).2019.07版
 淺談大學(xué)公寓智能用電管理系統(tǒng)方案
作者簡(jiǎn)介：張娟，女，本科 安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)轭A(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用, Email: 2885050128@qq.com;手機(jī)：18701997519;QQ:2885050128


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