高校学生公寓用电管理现状

本研究以江苏地区某高校学生公寓为对象，对该公寓的用电情况和用电管理进行了深入调查，并进行了实地考察走访，发现该学校目前使用的电表均为机械表，计量效果不理想，在管理方式上也存在一些问题，主要体现在以下3个方面：

（1）电表老化：该学生公寓采用老式机械计量电表，并已持续使用多年，超出了保质期，计量精度和安全都无法保证，不仅给学校带来经济损失，而且产生电气安全事故隐患。

（2）管理功能单一：学生公寓用电管理基本上釆用定时管理，入房检查方式。这不仅无法满足当今用电管理需求，而且难于管理违规用电。不能限制由于违规使用电热器、电饭锅、大功率电器导致的超负荷，易引发宿舍电气火灾。

（3）管理效率低下：主要依靠人工抄表方式统计耗电量，不能实时发现异常用电，消除隐患；在数据异常时，无法提供依据，导致争议。

经过调查，以上现象是大多数高校学生公寓普遍存在的现象，也是困扰高校后勤管理部门的主要问题。因此，对高校学生公寓采用智能化用电管理措施，消除违规用电带来的安全隐患，提升后勤管理部门管理效益，通过技术管理措施降低学生公寓能耗是急需解决的问题。

系统功能

该系统具有以下功能：

（1）用电远程计量，提升效率

采用DDSY1352单相网络预付费智能电能表进行用电计量。低功耗、长寿命、精度高、功 能全、安全可靠，能耗数据自动上传，自动抄表。

（2）用电总功率限制，绿色用电

本功能主要用于学生宿舍的用电总功率限制，保证用电安全。可设置Id内不同时间段允许的总功率不同(6个时间段)。超功率后可设置报警提醒用户或者直接断电，这样，一方面可限制主用电时段学生的总用电功率，另一方面可实现夜间小电流运行模式，即夜间允许学生使用充电器、小台灯等低功率电器，而不允许使用电视机、电脑等大功率电器。从而在保障学生夜间正常休息的前提下，做到人性化的管理。

（3）恶性负载限制，保障安全

本功能主要用于学生宿舍违章电器的管理，有效地避免了发热电器及大功率电器引发的安全事故。当学生宿舍使用电炉、热得快、电烫斗等违规大功率电器时,系统将自动识别为恶性负载，自动切断电源或报警。如果自动切断供电，过一段时间(可设置)后可自动恢复，如果Id内多处违章用电跳闸，则跳闸后只能由管理员再手动恢复。

（4）实时监控，智能管理

在设定的时段内电表主动跳闸断电，实现定时开关电功能。通过设置相关参数可灵活地设定定时开关电方案。本功能主要用于学生宿舍、公共用电(包括路灯、教室灯、景观用电等)的定时控制。ID可设置6组定时开关电时间，不管电表在何种状态下，均可通过管理软件远程对电表进行通断电。实时査看系统下面所有表计的当前用电状态，包括剩余金额、总用电量、电流、电压、功率、功率因数等参数。查看的数据为实时数据, 根据用电状态自动更新.并对电表进行实时通电、断电操作。

（5）违章记录,提升管理质量

用电检修、线路不安全用电等引起的电表进线端断电，电表会自动记录并告之服务器。学生使用热得快等违章电器时，电表会自动断电并记录, 同时告之服务器，管理员可轻松地通过软件系统对上述断电及违章事件进行掌握。

（6）灵活用电管理

在管理平台上配置好参数后，系统可自动记录和显示房间电表的总用电量、剩余金额、电流、电压、违规用电记录等信息作为用电分析、结算、违章用电处理的数据源。同时，可根据管理规定定期向用户自动赠送免费的用电额度。可以设置每房每月赠送多少，或者每人每月赠送多少。不同类型的用户赠送额度可不一样(如本科生与研究生赠送额度不同、教师与学生赠送额度不同)，可按月、按季度、按学期赠送.1年内哪些月份需要赠送是可设的，对于没有使用完的补助电，既可选择清零，也可累加。

（7）多客户端分权设计

本系统可设置多个管理端，各管理端通过内部网络连接到服务器，同时进行数据共享。各个管理员可独立进行售电、退电、用电分析、基础信息维护等操作，用户可进行用电信息查询。可设置多个管理员级别，不同级别具有不同的管理权限。管理员可进行下属所有的管理，同一级别可设置多个管理员。

（8）阶梯电价，分时电价

电表带阶梯电价、分时电价功能，可按给定的梯度执行阶梯电价，也可按照给定的时段及电价执行分时电价。梯度、分时时段、电价可设，本功能可选是否启用。

（9）安全的数据存储

电表数据，在电表断电、表内电表没电的状态下,可保存多年以上。电表突然停电等，不会影响数据的存储，数据不丢失,且数据容量大、可靠性高、安全性强。所有数据采用安全加密机制存储。

（10）支持绿色校园管理

该系统电表符合国家电网相关标准，通讯协议釆用标准DL/T 645-2007协议。能为学校后续的节能监管平台提供基础源数据，实现系统无缝对接。

（11）网络预付费

预付费，先充值后用电，欠费后自动跳闸断电，充值后立即将充值信息下传到电表，电表自动合闸送电。对于不需要预付费的用户，可设置为后付费工作模式。

远程充值，电表采用无卡式设计，通过485和校园网与服务器连通，用户充值后，系统自动充值，不需要接触电表实体，避免安全事故并延长电表使用寿命。

安全用电控制

针对公寓安全用电的隐患，本系统对违规用电提供了针对性制约控制功能，具备恶性负载控制、恶性负载失败控制、分时段功率限制等措施，可有效制约违规用电，降低安全风险。

恶性负载控制

恶性负载又称阻性负载，主要是指纯阻性的直热式电器(电烙铁、烧水棒、电炉、电饭煲、电炒锅、电热杯、电吹风、发夹板等)，由于其容易引发火灾，因此在各大院校明令禁止使用。学生公寓用电智能管理系统在0-24时之间，全时段对电路中的恶性负载进行实时监控，一旦有恶性负载接入，通过对主继电器进行操作，及时进行断电。当恶性负载接入时，电表总负荷上升到一定高度持续运行，同时，由于恶性负载的功率因数接近1，电路总负载的功率因数增加，因此，可认定功率因数高于某一值，并且启动后功率维持在高位的电器为恶性负载。通过本安全用电控制系统，可以对接入的恶性负载进行识别控制。

恶性负载识别控制

恶性负载识别控制主要包括开关值、受控功率区间值、功率因数阈值、恢复供电间隔时间和每日恢复供电限制次数。

当开关值处于“报警”时，启用恶性负载识别限制功能，并在恶性负载使用时报警；当开关值处于“跳闸”时，启用恶性负载识别限制功能，并在恶性负载使用时跳闸；当开关值处于“关”时，不启用恶性负载识别限制功能。恶性负载的功率区间可从30W起的电表额定负荷，可以设6个区间，当设定功率区间内的阻性负载投入使用时，电表将跳闸停止供电。为保证正常使用的负载，如饮水机、电热水器等，可以在设定受控区间时加以区分，从而不受负载识别限制。

恶性负载的功率因数设为0.997，当功率因数大于等于此值的受控功率区间的电器投入使用时，电表自动跳闸，考虑具体用电环境，可在跳闸后自动恢复供电，断电时间间隔以秒为单位，设定恶性负载跳闸后每日自动恢复供电的次数(3 -5 次)，这由管理计算机锁定并将标志下传到电表内，当自动恢复供电次数超过设定次数时，不再自动恢复供电，需要用户到管理部门说明原因后，通过管理平台重新恢复供电。

图3 恶性负载识别设置界面

分时段功率限制

该系统允许用户的个性化，在0 -24时之间，将时间分为1-6个时间段,并分别对各个时间段进行总功率限制。

当开关值处于“报警”时，启用分时段功率限制功能，并在分时段功率限制使用时报警；当开关值处于“跳闸”时，启用分时段功率限制功能，并在分时段功率限制使用时跳闸；当开关值处于“开”时，启用分时段功率限制功能；当开关值处于“关”时,不启用功率限制功能。分时段表的时间段可设6个，每个时间段的起始时间、终止时间可在上位机上设定，并下传存储于电表内，由电表根据设定时间自动执行。若设置2个时段，则时段1的后一个值需小于时段2的前一个值，以此类推；功率阈值6个，对应6个时段，不同时间段的阈值可能相同，也可能不同；超负荷跳电后自动恢复供电的时间间隔，以秒为单位，数值为9999。超负荷跳电后每日自动恢复供电的次数(3 -10次)(每日，翌日清零或累计，通过系统处理)，由上位机设定并下传存储于电表内，当自动恢复供电次数超过设定次数时，不再自动恢复供电，只能通过上位机远程控制进行开电，远程开电后或跨0:00时自动清空电表内的跳电记录，上位机内的跳电记录保存1-6个月，且可清除。

预付费安全用电管理系统优势

与传统的学生宿舍供电系统相比，该系统具有以下主要优势：

（1）用电安全：引进校园智能用电管理系统，提升了高校学生公寓用电管理效率和用电安全。尽管有详细的用电安全守则，但仅靠制度仍然难以避免超负荷用电、使用大功率高热电器(电热棒、电磁炉、电暖器等)、线路私拉乱拉等现象。同时线路短路、漏电、电压过高等不安全隐患也无法预先消除。使用智能管理系统后，可有效解决上述问题。该系统具有用电安全保护措施，能迅速发现不安全用电因素，及时主动上报管理员，并自动作出预定的制止措施，消除因学生乱用电器等行为引发的火灾隐患，减少学校损失。

（2）降低能耗：智能控制管理系统能分析用电，减少浪费，节约用电，降低能耗。目前高校管理部门对用电状况的了解程度不够细致，不了解能耗构成，导致浪费严重却找不到源头，采用智能管理系统后，可实时显示用户的用电量，自动分析用电明细，如果发现用电超标、故障等现象，可以在平台上报警，通知管理人员釆取措施，杜绝不合理用电，有效降低能耗。超标、故障信息自动建立文档，供管理部门进一步分析原因，釆取对策。

（3）智能管理：该系统提供电脑终端远程自动抄表、远程充值、电脑自动换算电费电量等功能，不需要人工管理抄表，避免了由于系统问题与人员错误操作，减少了收费管理日常用电管理等工作量；同时该系统可直接与学校财务管理系统对接，提供安全便捷的数据输出，有效提升后勤用电管理部门的工作效率。

该系统实施后，受到学校后勤管理部门，管理人员处理故障强度下降，效率提升。

房间监控

清晰简洁的展示所有房间状态信息，所属楼栋楼层，在线失连情况，费用状态等，进入房间详情可对房间当前实时信息进行查看，并可了解当天用电量和使用金额情况，可对房间内的电表进行各种远程控制操作，比如开户、电价设置，售电、退电、报警金额设置、分合闸操作等等。

电户开表

系统针对商铺开户不仅支持一户一表，也支持一户挂多表的需要;支持自定义电价方案，单一电价、尖峰平谷电价、阶梯电价等:支持预先设置开户信息后期一键开户;支持设置电表合额告警默认三级告警，告警金额和次也可以自定义，推送方式支持手机短信，APP推送，邮件、语音外呼、公众号推送等。

充电缴费

可以对已开户的电表进行远程充值，电费实时下发到电表。电表会根据电度走字实时扣除电费同时系统也支持早台计费，金额下发到系统账户，到账快速稳定。

财务管理

订单总览，包含系统里所有水电充值退费记录，以及物业费扣费流水记录。收入概况，可以从日，月，年，时间跨度等不同维度统计水电费收入情况，收入组成。

报表

系统还提供了多个报表以供查询。用电综合报表，帮助财务统计每个月商铺总用电量，尖峰平谷用电量以及电费，能耗同比分析，可以比较每个月份与去年同期相比的用能差距。能耗日月年报表，按日，月，年三个不同维度查询电表每个阶段的用能情

批量操作

为了方便用户对大量仪表进行管理和设置，可以在系统中新建批量操作任务，比如设置电价、电表控制、仪表设置、充值等，批量任务可以立即执行，也可以定时执行。

自定义收费方案

为了灵活应对用户多种多样的收费方案，比如物业费，房租，服务费等，系统支持用户自定义收费项目。收费方式可设置直接从账户扣除或者生成催缴账单，可设置周期性收费或者一次性收费，可以按固定金额收费或者按房间面积换算等等。

负载控制

系统具备恶性负载识别功能，自动识别学院规定禁止使用的各类违章电器（如热得快、电吹风、电热毯、暖手煲等）功能，并及时自动断电。

基础电量

可根据管理要求，对各宿舍，不同区域独立设置基础电量，提供给学生一定的免费电量。