淺談高校學(xué)生公寓用電管理系統(tǒng)在節(jié)能減排中的應(yīng)用

時(shí)間：2021-04-16作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：565

周曉麗

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

 

［摘要］基于教育網(wǎng)及載波智能電表的應(yīng)用原理，結(jié)合高校學(xué)生公寓用電管理的模式，對宿舍照明和插座及衛(wèi)生間照明采用不同時(shí)段的控制管理方式，并采用預(yù)付費(fèi)式的管理方式，可以有效推進(jìn)智能化、數(shù)字化在高校后勤用電管理方面的應(yīng)用，并加強(qiáng)高校學(xué)生公寓的用電管理，推動(dòng)高校建設(shè)節(jié)約型校園的步伐。

［關(guān)鍵詞］學(xué)生公寓;預(yù)付費(fèi);限定功率;雙路控制;節(jié)能減排

 

1.引言

節(jié)能減排是一項(xiàng)功在當(dāng)代、利在千秋的大事，是國家貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)而做出的一項(xiàng)重大舉措，對于建設(shè)節(jié)約型校園具有重要的戰(zhàn)略意義。我國“十二五”規(guī)劃綱要繼續(xù)將節(jié)能減排作為國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的約束型指標(biāo)，提出2015年全國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗要比2010年降低16%等節(jié)能減排指標(biāo)。

學(xué)生公寓作為高校能耗的大戶，也是每個(gè)高校“節(jié)能減排”工作的關(guān)注點(diǎn)。用電問題不僅直接牽涉到學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活，也關(guān)系到高校的穩(wěn)定和發(fā)展。切實(shí)做好節(jié)約用電、安全用電，杜絕違章用電，保證學(xué)生公寓用電的正常供應(yīng)，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)良好的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境，是加強(qiáng)高校學(xué)生公寓水電系統(tǒng)科學(xué)、規(guī)范管理的重要舉措。用電監(jiān)控系統(tǒng)的智能控制及雙路供電的控制是現(xiàn)代學(xué)生公寓管理的新需求、新理念。

 

2.系統(tǒng)概述

 

廣西師范大學(xué)現(xiàn)有3個(gè)校區(qū)，校園面積4100多畝，有26000多名全日制本科、碩士、博士生，共有53棟學(xué)生公寓、4126間宿舍。利用學(xué)?，F(xiàn)有校園網(wǎng)和用電網(wǎng)絡(luò)資源，設(shè)計(jì)一個(gè)智能化、數(shù)字化的學(xué)生公寓用電管理監(jiān)控系統(tǒng)，通過系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約用電、安全用電、科學(xué)管理的公寓用電管理目標(biāo)。這包括:用電預(yù)付費(fèi)管理功能，預(yù)警功能，按作息時(shí)間分時(shí)停送電功能(雙路分別控制)，單元用電負(fù)載上限限制功能，使用違禁負(fù)載自動(dòng)限制功能，自助售電功能等。本系統(tǒng)充分考慮了高校學(xué)生公寓用電智能監(jiān)控的特殊性，采用綜合成本低、高靈活度、施工設(shè)計(jì)簡單方便，擴(kuò)展性強(qiáng)、運(yùn)行費(fèi)用低的載波抄表方案。同時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)還做到運(yùn)行穩(wěn)定可靠、抄收方式靈活、采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、高過載、抗干擾性強(qiáng)、通用性強(qiáng)，并能為系統(tǒng)今后的軟硬件升級(jí)留下足夠的空間。系統(tǒng)構(gòu)造詳見圖1。

 

 

3.廣西師范大學(xué)學(xué)生公寓用電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1學(xué)生公寓用電管理

學(xué)校根據(jù)自身管理特點(diǎn)，提出對學(xué)生公寓的用電管理。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)雙路控制，一路控制衛(wèi)生間照明和房間風(fēng)扇，另一路控制屋內(nèi)照明和房間內(nèi)插座。

3.1.1按作息時(shí)間分時(shí)段停送電，根據(jù)需求對用電時(shí)段進(jìn)行設(shè)置。系統(tǒng)可以設(shè)置若干時(shí)間段停止或啟動(dòng)用戶用電，即可根據(jù)學(xué)生宿舍夜間停電的管理要求，設(shè)置平日、周末以及寒暑假三個(gè)時(shí)間段的停送電管理，以及白天工作模式和夜間工作模式的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

3.1.2單元用電情況查詢。用戶能直接在表箱里、校園網(wǎng)和管理室查詢各自房間的使用電量、剩余電量、當(dāng)前用電狀態(tài)等數(shù)據(jù)，也可在校園網(wǎng)上查詢房間用電歷史記錄。

3.1.3單元用電負(fù)載限制。使用單位可根據(jù)自身的管理要求，設(shè)定和更改各用戶單元的負(fù)荷值上限，從而達(dá)到限制負(fù)荷的目的。系統(tǒng)能按用戶單元或區(qū)域進(jìn)行負(fù)載上限值、違禁負(fù)載設(shè)置。

3.1.4使用違禁負(fù)載自動(dòng)限制功能。當(dāng)用電單元使用大功率負(fù)載時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別是電熱負(fù)載(如電爐、熱得快等)還是正常負(fù)載。使用過設(shè)定功率的電熱負(fù)載時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)斷電，經(jīng)過設(shè)定時(shí)間的延時(shí)后自動(dòng)送電。當(dāng)電熱負(fù)載解除后，系統(tǒng)保持送電，若仍有電熱負(fù)載，將再次斷電。

3.1.5免費(fèi)基礎(chǔ)電量自動(dòng)設(shè)置。系統(tǒng)可對學(xué)校給每個(gè)學(xué)生每月/季度/年的免費(fèi)用電量人工或自動(dòng)進(jìn)行設(shè)置。

3.1.6用電量預(yù)收費(fèi)。用戶預(yù)購電量低**，系統(tǒng)自動(dòng)提醒。當(dāng)用戶剩余電量為零時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)切斷該單元供電;用戶交費(fèi)后，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)送電。

3.1.7用電數(shù)據(jù)、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和查詢。系統(tǒng)能產(chǎn)生時(shí)段、月、年等用電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表，可產(chǎn)生收費(fèi)、退費(fèi)時(shí)段，月、年的統(tǒng)計(jì)報(bào)表。并能對每個(gè)操作員進(jìn)行收、退費(fèi)統(tǒng)計(jì)和歷史操作明細(xì)查詢。

3.1.8系統(tǒng)操作分權(quán)限管理。管理員需要輸入正確的用戶名和口令才可以登錄系統(tǒng)，進(jìn)行權(quán)限內(nèi)的各種管理操作。系統(tǒng)對操作員進(jìn)行分級(jí)管理，分別設(shè)置不同的操作權(quán)限。

3.1.9系統(tǒng)操作日志、賬戶操作日志和追蹤審計(jì)。系統(tǒng)自動(dòng)對每個(gè)操作員的每一步操作在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行記錄，對其所有操作產(chǎn)生工單記錄，可以進(jìn)行歷史操作明細(xì)查詢。

 

3.1.10自助售電功能。保證要有自助售電功能，可以與校園一卡通聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)圈存機(jī)自助售電。

 

3.1.11批量下發(fā)基礎(chǔ)電量功能。系統(tǒng)能根據(jù)單戶需要或批量下發(fā)基礎(chǔ)電量，減少收費(fèi)管理人員的工作量。能夠按學(xué)期按宿舍動(dòng)態(tài)分配電量，可以實(shí)現(xiàn)額度另行計(jì)費(fèi)功能。

3.2系統(tǒng)工作原理及硬件構(gòu)成

學(xué)生公寓用電監(jiān)控系統(tǒng)采用載波電表/采集器/控制器隨時(shí)抄錄電表的讀數(shù)/狀態(tài)并按表號(hào)存放。智能數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)通過低壓電力載波定時(shí)自動(dòng)巡檢并抄錄所有數(shù)據(jù)，上行與通信網(wǎng)絡(luò)集中器通信，將數(shù)據(jù)通過校園網(wǎng)抄錄并存入主控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，再根據(jù)用戶的需求進(jìn)行用電量統(tǒng)計(jì)分析、收費(fèi)管理、線損管理、安全監(jiān)控、遠(yuǎn)程關(guān)斷及定時(shí)斷送電調(diào)整等。

3.3系統(tǒng)傳輸方式

采用學(xué)校校園網(wǎng)的局域網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù);以太網(wǎng)設(shè)備IO/IOOM自適應(yīng)，固定IP方式;數(shù)據(jù)通過加密在網(wǎng)絡(luò)中傳輸;支持跨校區(qū)網(wǎng)絡(luò)傳輸和系統(tǒng)管理。

3.4服務(wù)及軟件功能

 

基于工業(yè)監(jiān)控級(jí)的實(shí)時(shí)WEB服務(wù);分級(jí)授權(quán)及認(rèn)證管理;支持MS SQL Server 2000以上數(shù)據(jù)庫系統(tǒng);靈活的報(bào)表管理和報(bào)表導(dǎo)出功能;用電監(jiān)控系統(tǒng)是以校園網(wǎng)為基礎(chǔ)，采用B/S架構(gòu)，利用**的Internet技術(shù)，使現(xiàn)有零散的學(xué)生公寓用電管理智能化，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理模式。

 




4.系統(tǒng)應(yīng)用效果

廣西師范大學(xué)學(xué)生公寓用電監(jiān)控系統(tǒng)建立于2012年3月，從近一年的使用情況來看，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、操作方便，讓學(xué)生公寓管理者通過計(jì)算機(jī)即可了解各個(gè)終端的使用情況，提高了工作效率，減少了管理成本。并且與原**械表計(jì)計(jì)量相比，用電監(jiān)控管理系統(tǒng)的計(jì)量準(zhǔn)確率在99%以上，很好地解決機(jī)械表計(jì)使用年份久遠(yuǎn)，計(jì)量失準(zhǔn)的問題(詳見表1)，改善了學(xué)生公寓計(jì)量浪費(fèi)的現(xiàn)象，推進(jìn)學(xué)校節(jié)能減排工作的發(fā)展。




表1學(xué)生公寓用電監(jiān)控系統(tǒng)與原**械表用電數(shù)據(jù)對照表

 

5.安科瑞高校宿舍用電管理系統(tǒng)的介紹及選型

5.1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，解決了高校宿舍電能管理問題。

 




5.2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)。針對高校宿舍這一特殊應(yīng)用場合研發(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。

 

 

 

批量操作：系統(tǒng)支持對宿舍進(jìn)行批量設(shè)置，批量初始化、批量下發(fā)基礎(chǔ)電量、批量設(shè)置負(fù)控、批量設(shè)置時(shí)控等，方便學(xué)校進(jìn)行統(tǒng)一管理。

 

惡性負(fù)載自動(dòng)識(shí)別控制：對不允許使用的發(fā)熱電器（如電爐、熱得快、電熱杯等）實(shí)施自動(dòng)識(shí)別控制，發(fā)現(xiàn)這些發(fā)熱電器自動(dòng)斷電。惡性負(fù)載暫停時(shí)間和次數(shù)可通過軟件設(shè)定。

 

 

 

遠(yuǎn)程售電：操作員可以通過后臺(tái)給宿舍進(jìn)行電費(fèi)充值，學(xué)生也可以通過學(xué)習(xí)一卡通、學(xué)校微信公眾號(hào)進(jìn)行自助充值。

 




遠(yuǎn)程集中抄表：抄表信息通過網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)上傳到云平臺(tái)，便捷，免去人工抄表。

 




 

遠(yuǎn)程控制：可對任意一塊電表執(zhí)行遠(yuǎn)程拉閘或保電等一系列遠(yuǎn)程控制操作，方便管理。

 

對接一卡通支付：系統(tǒng)支持中間庫，接口等方式對接學(xué)校一卡通，方便學(xué)生自助購電。

 




 

一進(jìn)三出：ADM130電表支持多達(dá)三回路輸出，各回路單獨(dú)分合閘、惡性負(fù)載、時(shí)控等設(shè)置。

 

5.3系統(tǒng)設(shè)備選型

 

六.結(jié)束語

教育系統(tǒng)不斷更新變化，學(xué)生公寓管理需求的多樣化對學(xué)生公寓用電管理提出了更高的要求?；谛@網(wǎng)的用電監(jiān)控系統(tǒng)已在廣西師范大學(xué)實(shí)施完成，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。用電監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能意識(shí)及養(yǎng)成良好的作息習(xí)慣，并大大減輕繁瑣的后勤管理工作壓力。確保供電安全穩(wěn)定的雙路控制供電的用電監(jiān)控系統(tǒng)建立，使學(xué)校節(jié)能減排工作由原來的半人工粗放式管理進(jìn)入數(shù)字化智能化管理模式，推動(dòng)了學(xué)校節(jié)能減排工作進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。

 

參考文獻(xiàn):

［1］李麗萍，彭圣君，陳美泉．加強(qiáng)水電管理創(chuàng)建節(jié)約型校園［J］．經(jīng)濟(jì)師，2007(3):143－145．

[2]楊日星.基于教育網(wǎng)的學(xué)生公寓用電監(jiān)控系統(tǒng)在節(jié)能減排中的應(yīng)用[J].教育觀察.2013.

[3]安科瑞高校宿舍預(yù)付費(fèi)電控系統(tǒng).2019.11版.

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2019.11版


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