高校學生公寓用電管理現狀

本研究以江蘇地區某高校學生公寓為對象，對該公寓的用電情況和用電管理進行了深入調查，并進行了實地考察走訪，發現該學校目前使用的電表均為機械表，計量效果不理想，在管理方式上也存在一些問題，主要體現在以下3個方面：

（1）電表老化：該學生公寓采用老式機械計量電表，并已持續使用多年，超出了保質期，計量精度和安全都無法保證，不僅給學校帶來經濟損失，而且產生電氣安全事故隱患。

（2）管理功能單一：學生公寓用電管理基本上釆用定時管理，入房檢查方式。這不僅無法滿足當今用電管理需求，而且難于管理違規用電。不能限制由于違規使用電熱器、電飯鍋、大功率電器導致的超負荷，易引發宿舍電氣火災。

（3）管理效率低下：主要依靠人工抄表方式統計耗電量，不能實時發現異常用電，消除隱患；在數據異常時，無法提供依據，導致爭議。

經過調查，以上現象是大多數高校學生公寓普遍存在的現象，也是困擾高校后勤管理部門的主要問題。因此，對高校學生公寓采用智能化用電管理措施，消除違規用電帶來的安全隱患，提升后勤管理部門管理效益，通過技術管理措施降低學生公寓能耗是急需解決的問題。

系統功能

該系統具有以下功能：

（1）用電遠程計量，提升效率

采用DDSY1352單相網絡預付費智能電能表進行用電計量。低功耗、長壽命、精度高、功 能全、安全可靠，能耗數據自動上傳，自動抄表。

（2）用電總功率限制，綠色用電

本功能主要用于學生宿舍的用電總功率限制，保證用電安全。可設置Id內不同時間段允許的總功率不同(6個時間段)。超功率后可設置報警提醒用戶或者直接斷電，這樣，一方面可限制主用電時段學生的總用電功率，另一方面可實現夜間小電流運行模式，即夜間允許學生使用充電器、小臺燈等低功率電器，而不允許使用電視機、電腦等大功率電器。從而在保障學生夜間正常休息的前提下，做到人性化的管理。

（3）惡性負載限制，保障安全

本功能主要用于學生宿舍違章電器的管理，有效地避免了發熱電器及大功率電器引發的安全事故。當學生宿舍使用電爐、熱得快、電燙斗等違規大功率電器時,系統將自動識別為惡性負載，自動切斷電源或報警。如果自動切斷供電，過一段時間(可設置)后可自動恢復，如果Id內多處違章用電跳閘，則跳閘后只能由管理員再手動恢復。

（4）實時監控，智能管理

在設定的時段內電表主動跳閘斷電，實現定時開關電功能。通過設置相關參數可靈活地設定定時開關電方案。本功能主要用于學生宿舍、公共用電(包括路燈、教室燈、景觀用電等)的定時控制。ID可設置6組定時開關電時間，不管電表在何種狀態下，均可通過管理軟件遠程對電表進行通斷電。實時査看系統下面所有表計的當前用電狀態，包括剩余金額、總用電量、電流、電壓、功率、功率因數等參數。查看的數據為實時數據, 根據用電狀態自動更新.并對電表進行實時通電、斷電操作。

（5）違章記錄,提升管理質量

用電檢修、線路不安全用電等引起的電表進線端斷電，電表會自動記錄并告之服務器。學生使用熱得快等違章電器時，電表會自動斷電并記錄, 同時告之服務器，管理員可輕松地通過軟件系統對上述斷電及違章事件進行掌握。

（6）靈活用電管理

在管理平臺上配置好參數后，系統可自動記錄和顯示房間電表的總用電量、剩余金額、電流、電壓、違規用電記錄等信息作為用電分析、結算、違章用電處理的數據源。同時，可根據管理規定定期向用戶自動贈送免費的用電額度。可以設置每房每月贈送多少，或者每人每月贈送多少。不同類型的用戶贈送額度可不一樣(如本科生與研究生贈送額度不同、教師與學生贈送額度不同)，可按月、按季度、按學期贈送.1年內哪些月份需要贈送是可設的，對于沒有使用完的補助電，既可選擇清零，也可累加。

（7）多客戶端分權設計

本系統可設置多個管理端，各管理端通過內部網絡連接到服務器，同時進行數據共享。各個管理員可獨立進行售電、退電、用電分析、基礎信息維護等操作，用戶可進行用電信息查詢。可設置多個管理員級別，不同級別具有不同的管理權限。管理員可進行下屬所有的管理，同一級別可設置多個管理員。

（8）階梯電價，分時電價

電表帶階梯電價、分時電價功能，可按給定的梯度執行階梯電價，也可按照給定的時段及電價執行分時電價。梯度、分時時段、電價可設，本功能可選是否啟用。

（9）安全的數據存儲

電表數據，在電表斷電、表內電表沒電的狀態下,可保存多年以上。電表突然停電等，不會影響數據的存儲，數據不丟失,且數據容量大、可靠性高、安全性強。所有數據采用安全加密機制存儲。

（10）支持綠色校園管理

該系統電表符合國家電網相關標準，通訊協議釆用標準DL/T 645-2007協議。能為學校后續的節能監管平臺提供基礎源數據，實現系統無縫對接。

（11）網絡預付費

預付費，先充值后用電，欠費后自動跳閘斷電，充值后立即將充值信息下傳到電表，電表自動合閘送電。對于不需要預付費的用戶，可設置為后付費工作模式。

遠程充值，電表采用無卡式設計，通過485和校園網與服務器連通，用戶充值后，系統自動充值，不需要接觸電表實體，避免安全事故并延長電表使用壽命。

安全用電控制

針對公寓安全用電的隱患，本系統對違規用電提供了針對性制約控制功能，具備惡性負載控制、惡性負載失敗控制、分時段功率限制等措施，可有效制約違規用電，降低安全風險。

惡性負載控制

惡性負載又稱阻性負載，主要是指純阻性的直熱式電器(電烙鐵、燒水棒、電爐、電飯煲、電炒鍋、電熱杯、電吹風、發夾板等)，由于其容易引發火災，因此在各大院校明令禁止使用。學生公寓用電智能管理系統在0-24時之間，全時段對電路中的惡性負載進行實時監控，一旦有惡性負載接入，通過對主繼電器進行操作，及時進行斷電。當惡性負載接入時，電表總負荷上升到一定高度持續運行，同時，由于惡性負載的功率因數接近1，電路總負載的功率因數增加，因此，可認定功率因數高于某一值，并且啟動后功率維持在高位的電器為惡性負載。通過本安全用電控制系統，可以對接入的惡性負載進行識別控制。

惡性負載識別控制

惡性負載識別控制主要包括開關值、受控功率區間值、功率因數閾值、恢復供電間隔時間和每日恢復供電限制次數。

當開關值處于“報警”時，啟用惡性負載識別限制功能，并在惡性負載使用時報警；當開關值處于“跳閘”時，啟用惡性負載識別限制功能，并在惡性負載使用時跳閘；當開關值處于“關”時，不啟用惡性負載識別限制功能。惡性負載的功率區間可從30W起的電表額定負荷，可以設6個區間，當設定功率區間內的阻性負載投入使用時，電表將跳閘停止供電。為保證正常使用的負載，如飲水機、電熱水器等，可以在設定受控區間時加以區分，從而不受負載識別限制。

惡性負載的功率因數設為0.997，當功率因數大于等于此值的受控功率區間的電器投入使用時，電表自動跳閘，考慮具體用電環境，可在跳閘后自動恢復供電，斷電時間間隔以秒為單位，設定惡性負載跳閘后每日自動恢復供電的次數(3 -5 次)，這由管理計算機鎖定并將標志下傳到電表內，當自動恢復供電次數超過設定次數時，不再自動恢復供電，需要用戶到管理部門說明原因后，通過管理平臺重新恢復供電。

圖3 惡性負載識別設置界面

分時段功率限制

該系統允許用戶的個性化，在0 -24時之間，將時間分為1-6個時間段,并分別對各個時間段進行總功率限制。

當開關值處于“報警”時，啟用分時段功率限制功能，并在分時段功率限制使用時報警；當開關值處于“跳閘”時，啟用分時段功率限制功能，并在分時段功率限制使用時跳閘；當開關值處于“開”時，啟用分時段功率限制功能；當開關值處于“關”時,不啟用功率限制功能。分時段表的時間段可設6個，每個時間段的起始時間、終止時間可在上位機上設定，并下傳存儲于電表內，由電表根據設定時間自動執行。若設置2個時段，則時段1的后一個值需小于時段2的前一個值，以此類推；功率閾值6個，對應6個時段，不同時間段的閾值可能相同，也可能不同；超負荷跳電后自動恢復供電的時間間隔，以秒為單位，數值為9999。超負荷跳電后每日自動恢復供電的次數(3 -10次)(每日，翌日清零或累計，通過系統處理)，由上位機設定并下傳存儲于電表內，當自動恢復供電次數超過設定次數時，不再自動恢復供電，只能通過上位機遠程控制進行開電，遠程開電后或跨0:00時自動清空電表內的跳電記錄，上位機內的跳電記錄保存1-6個月，且可清除。

預付費安全用電管理系統優勢

與傳統的學生宿舍供電系統相比，該系統具有以下主要優勢：

（1）用電安全：引進校園智能用電管理系統，提升了高校學生公寓用電管理效率和用電安全。盡管有詳細的用電安全守則，但僅靠制度仍然難以避免超負荷用電、使用大功率高熱電器(電熱棒、電磁爐、電暖器等)、線路私拉亂拉等現象。同時線路短路、漏電、電壓過高等不安全隱患也無法預先消除。使用智能管理系統后，可有效解決上述問題。該系統具有用電安全保護措施，能迅速發現不安全用電因素，及時主動上報管理員，并自動作出預定的制止措施，消除因學生亂用電器等行為引發的火災隱患，減少學校損失。

（2）降低能耗：智能控制管理系統能分析用電，減少浪費，節約用電，降低能耗。目前高校管理部門對用電狀況的了解程度不夠細致，不了解能耗構成，導致浪費嚴重卻找不到源頭，采用智能管理系統后，可實時顯示用戶的用電量，自動分析用電明細，如果發現用電超標、故障等現象，可以在平臺上報警，通知管理人員釆取措施，杜絕不合理用電，有效降低能耗。超標、故障信息自動建立文檔，供管理部門進一步分析原因，釆取對策。

（3）智能管理：該系統提供電腦終端遠程自動抄表、遠程充值、電腦自動換算電費電量等功能，不需要人工管理抄表，避免了由于系統問題與人員錯誤操作，減少了收費管理日常用電管理等工作量；同時該系統可直接與學校財務管理系統對接，提供安全便捷的數據輸出，有效提升后勤用電管理部門的工作效率。

該系統實施后，受到學校后勤管理部門，管理人員處理故障強度下降，效率提升。

房間監控

清晰簡潔的展示所有房間狀態信息，所屬樓棟樓層，在線失連情況，費用狀態等，進入房間詳情可對房間當前實時信息進行查看，并可了解當天用電量和使用金額情況，可對房間內的電表進行各種遠程控制操作，比如開戶、電價設置，售電、退電、報警金額設置、分合閘操作等等。

電戶開表

系統針對商鋪開戶不僅支持一戶一表，也支持一戶掛多表的需要;支持自定義電價方案，單一電價、尖峰平谷電價、階梯電價等:支持預先設置開戶信息后期一鍵開戶;支持設置電表合額告警默認三級告警，告警金額和次也可以自定義，推送方式支持手機短信，APP推送，郵件、語音外呼、公眾號推送等。

充電繳費

可以對已開戶的電表進行遠程充值，電費實時下發到電表。電表會根據電度走字實時扣除電費同時系統也支持早臺計費，金額下發到系統賬戶，到賬快速穩定。

財務管理

訂單總覽，包含系統里所有水電充值退費記錄，以及物業費扣費流水記錄。收入概況，可以從日，月，年，時間跨度等不同維度統計水電費收入情況，收入組成。

報表

系統還提供了多個報表以供查詢。用電綜合報表，幫助財務統計每個月商鋪總用電量，尖峰平谷用電量以及電費，能耗同比分析，可以比較每個月份與去年同期相比的用能差距。能耗日月年報表，按日，月，年三個不同維度查詢電表每個階段的用能情

批量操作

為了方便用戶對大量儀表進行管理和設置，可以在系統中新建批量操作任務，比如設置電價、電表控制、儀表設置、充值等，批量任務可以立即執行，也可以定時執行。

自定義收費方案

為了靈活應對用戶多種多樣的收費方案，比如物業費，房租，服務費等，系統支持用戶自定義收費項目。收費方式可設置直接從賬戶扣除或者生成催繳賬單，可設置周期性收費或者一次性收費，可以按固定金額收費或者按房間面積換算等等。

負載控制

系統具備惡性負載識別功能，自動識別學院規定禁止使用的各類違章電器（如熱得快、電吹風、電熱毯、暖手煲等）功能，并及時自動斷電。

基礎電量

可根據管理要求，對各宿舍，不同區域獨立設置基礎電量，提供給學生一定的免費電量。