周晓丽

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：随着现代科学技术的发展，在高校中开始广泛应用智能化技术，改善学生宿舍的用电管理模式，提高宿舍的管理水平，有利于实现高校宿舍用电管理的科学化。本文主要阐述传统高校宿舍用电管理模式，设计高校智能用电管理系统，把其应用到现代宿舍管理中，提高整个系统的安全性、稳定性，让学生可以安全用电、便捷用电。

关键词：智能校园 安全用电 用电管理系统

1 引言

        随着现代网络技术的不断发展，智能化开始走入各个领域。高校为了提高教职员工的工作效率与质量，开始建设智慧校园，但大部分的精力都用于教职工的科学研究上，对于高校学生的生活涉及得比较少。高校宿舍作为大学生的另一个家对于学生来说很重要，宿舍应该给学生提供舒适、安全的环境，让学生在宿舍中可以获得良好的体验。通过互联网可以实现

高校宿舍的便捷，进一步提高宿舍用电安全水平，为学生提供高效的服务。

2 传统模式

        学生宿舍常用的是机械式电表。这一用电模式的优点在于成本比较低，便于安装。同时这一电表技术也存在一定的问题，在计量方面不够准确，常会出现故障，需要宿管人员定期到学生宿舍进行抄表，在一定程度上增加了宿管人员的工作量，导致效率低下。在用电安全方面缺少先进的技术手段，宿管人员只能靠随时巡查宿舍才能发现用电问题，对学生进行安全教育，只能靠收取大功率电器来减少宿舍的安全隐患问题。由于传统电表的构造简单，有的学生在有一定的物理知识基础上对电路进行改动，不仅会影响到用电计量的准确性，还会给用电安全带来很大的隐患。宿管人员不能对用电量进行控制，只能根据宿舍熄灯时间来规范学生的作息时间，到晚上11点后对宿舍进行集体断电。

        后来学校对于学生宿舍的电表进行了整体的升级，开始运用校园一卡通来计量电表。在用电时通过这个校园卡来作为用电数据载体，学生需要凭借校园一卡通到财务处和宿舍楼内进行购电然后插卡充电，这样学生需要利用课间的时间到财务部门排队等着充电费，学生需要长时间等候，财务部门需要处理大量的工作。学生在充电费时都是因为宿舍出现欠费停电的问题才会充电，这个充费行为是随时的，本来在法定节假日时财务部门的工作人员应该休息，但是由于要解决学生充值电费的问题就需要有专门的人员坚守在岗位上，在一定程度上影响到了工作人员的正常休息。有时宿管人员不能及时发现学生使用大功率违规电器，也不能控制学生宿舍的用电量，这对于宿舍安全用电管理来说很被动，容易存在安全隐患问题，导致宿舍用电安全事故频发。宿舍的用电数据计量、汇总、分析以及审核工作都需要人工来进行记录再输入到电脑中进行存档归类，这样的用电管理模式相对落后，不利于学校的宿舍管理。

3 应用效果分析

        以长三角地区一高校为例，将高校综合能效管理平台引入学生宿舍管理后，现系统运行情况良好，达到了预期的目标，在实际的执行过程中，学校用电管理人员，注重从适时动态监管、保障用电安全；实施动态数据监控，智能化分析；定时分区控电；智能化用电和统计等等多种方式进行用电的控制和管理工作，在提升用电效率的同时，为学生的用电安全提供保障，塑造高效的用电监控机制。具体的使用情况如下：

3.1 实时监控用电情况，保证用电安全

        众所周知，大功率电器的使用一方面会造成用电量的增加，另一方面存在较为严重的安全隐患，对学校的财产以及学生的生命安全造成不利的影响，提升本校的用电安全。在引入该平台后，本校的宿舍用电量减少，且用电的用途得到有效的监管。具体的表现体现在如下三点：第一点，构建科学的驾控管理模式。在植入该体统后，学校用电管理人员可适时监管学生的用电状况，并自动识别用电量过高的宿舍。更为重要的是，该智能系统可作出相应的信息提示，学校用电管理人员可根据这种提示，对相应的宿舍进行断电处理。更为重要的是，学校用电管理人员可进行相应宿舍的排查，真正监管学生的用电行为，降低本校的因用电而发生的火灾概率。第二点，构建完善的管控机制。众所周知，人在工作的过程中不可能时时专注。由于人们的疏忽，更容易导致相适应用电事故的发生。针对这种状况，学校用电管理人员可运用本系统中的恶性负载自动识别技术，对本校的用电状况进行实施监管。更为重要的是，当出现大量的用电现象时，该系统可通过识别宿舍号进行相应的过电流保护，从而保证宿舍学生的安全，提升本校的用电系效率。第三点，促进电气故障排除效率的提升。在学校的电力故障排除过程中，学校用电管理部门可运用此项系统进行专门性故障排查，即运用各个宿舍在电路发生前的电流数据进行相应故障位置的锁定，进行相应故障的排除。由此可见，实时监控学生用电情况能及时发现学生宿舍的用电隐患。

3.2 实时采集学生用电数据，智能化分析用电数据

        很多宿舍的学生在用电时非常浪费，经常会出现白天宿舍也开着灯、电扇、空调等。针对此情况，宿管人员平台可以通过收集数据和分析数据的方式，对宿舍学生的用电情况进行实时的监督，而后，针对监测中的异常数据进行排查，发现异常用电的问题所在。

        在具体的执行过程中，宿管人员可从如下的角度入手：角度一，采集数据。学校用电管理人员可运用该系统搜集各个宿舍的用电状况，对比相应数据的不同（可进行宿舍之间的对比，也可进行同一宿舍不同时间的用电对比），从而及时发现一些用电量大的行为。角度二，实施监控。在实时监控的过程中，学校用电人员一方面需要采集具体的数据，另一方面需要深入到宿舍进行监察，真正发现出现问题的根源，从而进行针对性地解决。角度三，进行相应问题总结。由于该系统并不能解决用电管理中的所有问题，为此相应的用电管理部门需要结合具体的用电状况，以及本校的用电特点，适时地具体的用电工作进行调整。比如，用电管理部门需要设定定时排查机制，即从线下监督学生的实际用电状况，并制定相应的管理措施、制度，真正运用多种奖惩方式，规范学生的用电行为。通过该系统的应用，可以进一步加强对数据的分析工作，提高宿管人员的工作效率与水平。

3.3 定时分区控制用电

        在学校用电的管控过程中，校方发现大部分学生有晚睡、晚醒的习惯。这些学生通常喜欢熬夜看电影、玩游戏等等，导致在第二天出现精神不好、学习效率低的状况。这种行为也导致学校用电量的增加。与此同时，部分晚睡的学生也会影响其他学生的休息。针对这种状况，学校用电管理者可根据本校的具体状况，灵活采用不同的管理机制。在本校的管理过程中，运用分区管理模式。在具体的操作过程中，相关管理人员可从如下的角度入手：角度一，划分用电区域。学校管理者可根据不同的专业学生，采取相应的用电措施。比如，针对一些用电量大的专业（编程专业、动画制作专业）等等，学校用电管理人员可适当地加大此部分地区的用电量。角度二，划分用电时间。针对一些学生晚睡晚醒的状况，学校用电管

理者可构建相应的分时管控模式。比如，在晚上10点半，则该区域的宿舍停止供电。通过此方式，不仅能节约电能，还能在无形中帮助学生养成良好的生活习惯，从某些方面来说，提升了他们的学习效率。

3.4 学生公寓用电的智能计费与多种方式查询用电情况

        在现阶段的用电管理过程中，可以发现部分学校的学生存在大量用电的状况。出现这种状况的原因在于：第一，部分学生认为学费已经支付相应的费用，可随意用电。第二，部分学生认为用电也花不了几个钱。针对这种状况，高校用电管理者需要根据本校的状况，灵活制定相应的管理机制，真正让学生意识到合理用电的重要性，并制定相应的策略约束学生的行为，从而达到合理用电的效果。为了达到这种效果，在具体的措施实施过程中，当前学校多采用智能计量的方式给宿舍学生进行供电。首先，根据学校用电的相关要求，后勤部门按照每月用电的方式给学生宿舍的人员定额赠送电量。而后，这个系统根据每个宿舍居住的人数，设置好了免费供电量，对于学生宿舍公共区域的用电量根据相关比例平摊到指定用户上。最后，对于超出部分由学生自行承担，这在一定程度上可以提高后期部门和财务部门对于用电的计算、收费和审计，能够保证用电的数据不丢，通过电脑记录对数据进行备份。通过此智能计量方式，学生公寓的用电将得到更加有效、科学的控制，从而避免了随意用电产

生的浪费现象。

4 安科瑞电气针对高校能源管理推出能效管理解决方案--AcrelEMS -EDU校园综合能效管理平台

4.1平台概述

        AcrelEMS-EDU校园综合能效管理解决方案针对校园能源统计、后勤计费管理、校园运维管理等提供高校的信息化管理平台。从“源、网、荷、储、充”多个角度解析高校当下及未来的用能问题及用能需求，在统一的需求下“实现能源互补、信息互通”等管理模式。助力学校管理智能化、数字化、综合化，实现节能校园、绿色校园、低碳校园。

4.2平台组成

        AcrelEMS-EDU高校综合能效管理平台采用开放的分层分布式网络结构，主要由设备层、传输层、数据层、应用层组成。AcrelEMS-EDU高校综合能效平台提供校园用能实时在线监控、能耗数据统计分析、空调智能管理、用能排名、节能评估、宿舍恶性负载监管等功能。

4.3平台架构

图1 安科瑞能效管理方案架构拓扑

5 高校综合能效解决方案

5.1校园电力监控与运维

        集成设备所有数据，综合分析、协同控制、优化运行，集中调控，集中监控，数字化巡检，移动运维， 班组重新优化整合，减少人力配置。

5.2后勤计费管理

        采用先进的网络抄表付费管理技术，实现电、水、气等能源综合计费，实现远程抄表、费率设置、 账单统计汇总等，支持微信、支付宝、一卡通等充值支付方式，可设置补贴方案。通过能源付费管理方式，培养用能群体和部门的节能意识。

5.2.1宿舍用电管理

        针对学生宿舍用电进行管理控制：可批量下发基础用电额度和定时通断功能；可进行恶性负载识别，检测违规电气，并可获取违规用电跳闸记录。

5.2.2商铺水电收费

        针对校园超市、商铺、食堂及其他针对个体的水电用能进行预付费管理

5.2.3充电桩管理平台

        充电桩在“源、网、荷、储、充”信息能源结构中是必不可缺的。充电桩应用管理同样是校园生活服务中必不可缺的一部分。

5.2.4智能照明管理

        通过对高校路灯的全局监测，提供对路灯灵活智能的管理，实现校园内任一线路，任一个路灯的定时 开关、强制开关、亮度调节，以及定时控制方案灵活设置，确保路灯照明的智能控制和高效节能。

5.3能源管理系统

        针对校园水、电、气等各类接入能源进行统计分析，包含同比分析、环比分分析、损耗分析等。了解用能总量和能源流向。

        按校园建筑的分类进行采集和统计的各类建筑耗电数据。如办公类建筑耗电、教学类建筑耗电、学生宿舍耗电等，对数据分门别类的分析，提供领导决策，提高管理效能。

        构建符合校园节能监管内容及要求的数据库，能自动完成能耗数据的采集工作，自动生成各种形式的报表、图表以及系统性的能耗审计报告，能够监测能耗设备的运行状态，设置控制策略，达到节能目的。

5.4智慧消防系统

        智慧消防云平台基于物联网、大数据、云计算等现代信息技术，将分散的火灾自动报警设备、电气火灾监控设备、智慧烟感探测器、智慧消防用水等设备连接形成网络，并对这些设备的状态进行智能化感知、识别、定位，实时动态采集消防信息，通过云平台进行数据分析、挖掘和趋势分析，帮助实现科学预警火灾、网格化管理、落实多元责任监管等目标。实现了无人化值守智慧消防，实现智慧消防“自动化”、“智能化”、“系统化”需求。从火灾预防，到火情报警，再到控制联动，在统一的系统大平台内运行，用户、安保人员、监管单位都能够通过平台直观地看到每一栋建筑物中各类消防设备和传感器的运行状况，并能够在出现细节隐患、发生火情等紧急和非紧急情况下，在几秒时间内，相关报警和事件信息通过手机短信、语音电话、邮件提醒和APP推送等手段，就迅速能够迅速通知到达相关人员。

6 平台部署硬件选型

6.1电力监控与运维平台

6.2后勤计费管理

6.2.1宿舍/商业预付费平台

6.2.2充电桩管理平台

6.2.3智能照明管理

6.3能源管理系统

6.4智慧消防系统

6.4.1电气火灾监控系统

6.4.2消防设备电源监控系统

6.4.3防火门监控系统

6.4.4消防应急照明和疏散指示系统

7 结束语

        综上所述，通过智能化的手段加强学生宿舍的用电管理系统，在一定程度上提高了学校后勤部门对于学生宿舍用电的管理能力，宿管人员可以实时地对学生宿舍用电情况进行监控，学生也可以通过移动客户端的方式查询宿舍的用电情况，还可以通过手机缴费的方式高效便捷地充值。这一系统的应用不仅保证了学生宿舍的用电安全，还能够实现智能化管理，降低用电管理的成本。

参考文献

[1]张海波 .高校学生公寓用电安全管理现状及对策分析：以浙江育英职业技术学院为例 [J].高校后勤研究，2019（9）：35-39.

[2]张之涵，谭霞，温克欢，等 .基于 Android 和Java 编程的家庭智能用电管理系统设计 [J].自动化与仪器仪表，2019（1）：121-124.

[3]李毅然，李杰，王一韦华，等 .浅析高校学生公寓智能用电管理系统 [J].智能城市，2018，4（10）：110-112.

[4]韦志强，叶林，张志刚.高校智能用电管理系统的应用探讨——以无锡职院为例

[5]安科瑞高校综合能效解决方案2022.5版

[6]安科瑞企业微电网选型手册2021.10版

作者简介：   周晓丽，女，现任职于安科瑞电气股份有限公司，主要从事智慧管廊监控研究发展。手机：18721096061（同微信号）；QQ:2881780377；邮箱：2881780377@qq.com