摘要(yào)：為(wéi)消(xiāo)除(chú)高(gāo)校學(xué)生因違(wéi)章使(shǐ)用大功率(shuài)電(diàn)器(qì)，導致宿(sù)舍(shě)用電綫路過(guò)載，從而(ér)引發(fā)火災(zāi)的隱(yǐn)患(huàn)，文(wén)章(zhāng)將(jiāng)安(ān)全(quán)用(yòng)電與用電管(guǎn)理(lǐ)統一考慮，設計高校(xiào)學生公(gōng)寓(yù)預付(fù)費(fèi)電控係統(tǒng)。對該係(xì)統(tǒng)的(dí)工(gōng)作(zuò)原(yuán)理(lǐ)和(hé)功(gōng)能進(jìn)行了(liǎo)詳細介紹，並分析了實施該(gāi)係統(tǒng)的(dí)主(zhǔ)要(yào)勢(shì)。結果表明，該係(xì)統對提高後勤(qín)部(bù)門管理效率(shuài)，保障高(gāo)校公(gōng)寓的用(yòng)電(diàn)安(ān)全，降(jiàng)低學(xué)校的運(yùn)營成(chéng)本具有顯(xiǎn)著的(dí)作(zuò)用。

關鍵詞(cí):學生公寓；預付(fù)費(fèi)電控(kòng)係統(tǒng)；惡性(xìng)負載(zǎi)識別；安全(quán)用電
 
0引言
隨(suí)著(zhuó)社(shè)會(huì)經濟的發展，物(wù)質生活(huó)水(shuǐ)平不(bù)斷提高，高(gāo)校學(xué)生公寓(yù)的住宿(sù)條件(jiàn)也(yě)逐步提(tí)高。公寓內(nèi)的配置(zhì)由(yóu)過(guò)去滿(mǎn)足基本(běn)生(shēng)活需(xū)求的(dí)設備(bèi)，到如今擁有電熱(rè)水(shuǐ)器，空(kōng)調，電腦等較為現(xiàn)代的(dí)用電(diàn)設備(bèi)。另外(wài)，由於信息時代的(dí)到(dào)來，學生(shēng)需要從電視，網絡(luò)中(zhōng)學習(xí)知識(shí)，了解信息動態，查(chá)找資料，這(zhè)些需(xū)求導致(zhì)學生公寓的供電(diàn)方式(shì)也(yě)隨之發(fā)生(shēng)改(gǎi)變，全天(tiān)供(gōng)電成(chéng)為了(liǎo)學生日常生活的基本要(yào)求。以(yǐ)往對學生(shēng)公寓的用電管理(lǐ)主要是采取限(xiàn)電(diàn)流，定時(shí)間斷送電(diàn)的(dí)用電管理(lǐ)模式，這顯然已經(jīng)無法滿(mǎn)足(zú)大學生學習的需(xū)求。對高校公寓(yù)供(gōng)電(diàn)需求的(dí)調研結(jié)果表明，約(yuē)90％的學生對(duì)宿(sù)舍定時(shí)供電持(chí)不(bù)滿意(yì)態度，對全天(tiān)供(gōng)電滿意率(shuài)則為(wéi)100％。值得注意的是，由(yóu)於大量使用(yòng)電器(qì)，尤(yóu)其是一(yī)些大(dà)功(gōng)率不安全的電器，如燒開水用的(dí)電爐(lú)，“熱(rè)得(dé)快”等產品(pǐn)的(dí)違規使(shǐ)用(yòng)，給學生(shēng)公寓(yù)帶來(lái)了極(jí)大的安全(quán)隱患，對(duì)學(xué)生人生安全和財(cái)產安(ān)全(quán)造成(chéng)了極(jí)大的(dí)威(wēi)脅(xié)，若(ruò)不(bù)加以(yǐ)限製，一旦發生電氣火災等(děng)重(zhòng)大(dà)事故，將(jiāng)帶(dài)來(lái)無法(fǎ)挽回的(dí)嚴重後果。因此，對於(yú)學(xué)生公(gōng)寓的用(yòng)電管理(lǐ)，不能局(jú)限(xiàn)於(yú)一(yī)些傳(chuán)統的用電(diàn)管理方式(shì)上，需要充分(fēn)考慮學(xué)生(shēng)公寓用(yòng)電的實際情(qíng)況，采(cǎi)取為科(kē)學(xué)而*的(dí)技(jì)術(shù)手(shǒu)段，製(zhì)定(dìng)一(yī)種適(shì)合學生公(gōng)寓(yù)用電特征的智(zhì)能化(huà)用(yòng)電管理方(fāng)案。通過對(duì)學生公(gōng)寓內(nèi)用(yòng)電監(jiān)控(kòng)進行(háng)深入(rù)的研究(jiū)，將(jiāng)安(ān)全用(yòng)電和(hé)用(yòng)電(diàn)管理(lǐ)統(tǒng)一考慮(lǜ)，建立高(gāo)效(xiào)的宿(sù)舍預(yù)付(fù)費(fèi)電控係(xì)統，既(jì)保(bǎo)障公(gōng)寓(yù)用(yòng)電(diàn)安(ān)全(quán)，又降(jiàng)低公寓能(néng)耗，同(tóng)時提(tí)高(gāo)學校後勤(qín)部門的(dí)管(guǎn)理工(gōng)作效率。基於這一認(rèn)識，研究(jiū)設計並(bìng)實(shí)施了一個(gè)適合於(yú)高(gāo)校(xiào)學(xué)生(shēng)公寓預(yù)付(fù)費(fèi)電控係(xì)統(tǒng)。
 
1高校學生公(gōng)寓用(yòng)電管(guǎn)理(lǐ)現狀(zhuàng)
本(běn)研究(jiū)以(yǐ)廣東(dōng)地區某(mǒu)高校(xiào)學(xué)生公(gōng)寓(yù)為對(duì)象，對(duì)該公(gōng)寓(yù)的用(yòng)電情(qíng)況和用電管(guǎn)理進(jìn)行了(liǎo)深入調(tiáo)查(chá)，並(bìng)進行(háng)了(liǎo)實地(dì)考察走訪，發(fā)現(xiàn)該學校目(mù)使(shǐ)用(yòng)的(dí)電(diàn)表(biǎo)均為(wéi)機(jī)械表，計量(liáng)效(xiào)果不理想(xiǎng)，在管(guǎn)理方(fāng)式(shì)上也存(cún)在一些問題(tí)，主(zhǔ)要(yào)體(tǐ)現在以下3個(gè)方麵。
（1）電表老(lǎo)化(huà)  該(gāi)學生(shēng)公(gōng)寓采用老式(shì)機械計(jì)量電表，並(bìng)已持續(xù)使(shǐ)用多年(nián)，超出(chū)了(liǎo)保質(zhì)期，計(jì)量精度和安(ān)全都(dū)無法保(bǎo)證．不僅給學校(xiào)帶(dài)來經(jīng)濟損失(shī)，而且產生電(diàn)氣(qì)安全(quán)事故隱患。
（2）管理功(gōng)能單一(yī)  學(xué)生(shēng)公(gōng)寓(yù)用電管理基本(běn)上(shàng)采用定(dìng)時(shí)管(guǎn)理(lǐ)，入房檢查方(fāng)式(shì)。這不僅(jǐn)無法滿足當今(jīn)用電管理需(xū)求，而(ér)且難(nán)於管(guǎn)理違規(guī)用(yòng)電(diàn)。不能限製(zhì)由於違規使(shǐ)用(yòng)電熱(rè)器，電(diàn)飯鍋，大功(gōng)率電器導致(zhì)的超(chāo)負荷，易(yì)引發(fā)宿(sù)舍(shě)電(diàn)氣火災。
（3）管(guǎn)理效率低(dī)下(xià)  主要依靠人工抄(chāo)表方式(shì)統(tǒng)計耗電量，不能(néng)實(shí)時發現異(yì)常用(yòng)電，消除隱患；在(zài)數據(jù)異(yì)常(cháng)時，無法(fǎ)提供(gōng)依據，導致爭議。
經(jīng)過(guò)調(tiáo)查(chá)，以上現(xiàn)象是大多數高校學(xué)生公(gōng)寓(yù)普(pǔ)遍存(cún)在的現(xiàn)象，也(yě)是困擾高校後勤管理部門的主要問(wèn)題。因此，對高校(xiào)學生公(gōng)寓采(cǎi)用高效的智(zhì)能(néng)化(huà)用(yòng)電管(guǎn)理措施(shī)，消(xiāo)除違規(guī)用(yòng)電(diàn)帶來的安全隱(yǐn)患，提升後勤管理(lǐ)部門管(guǎn)理(lǐ)效益，通(tōng)過(guò)技術管理措(cuò)施降低學生公(gōng)寓(yù)能耗是(shì)急需(xū)解決(jué)的問(wèn)題。
 
2安全(quán)用電智能(néng)控製管理係(xì)統(tǒng)設(shè)計(jì)
根(gēn)據(jù)上述(shù)分(fēn)析(xī)，本(běn)研究設計(jì)了一種針對(duì)高(gāo)校學(xué)生(shēng)公寓的安全(quán)用(yòng)電(diàn)智能(néng)控(kòng)製管理(lǐ)係統，以期(qī)能夠(gòu)解(jiě)決(jué)目存在(zài)的問(wèn)題(tí)。
2.1係統結構
本係統由以下(xià)幾(jī)部(bù)分構成(chéng)：計(jì)量采集係(xì)統（計量設備），數(shù)據(jù)傳輸係(xì)統(tǒng)（通(tōng)信設(shè)備(bèi)），管(guǎn)理(lǐ)平台(tái)（數據處理，用戶(hù)服(fú)務與管(guǎn)理）。該係(xì)統具備(bèi)智能(néng)用電管理功能，可(kě)實時監(jiān)測學(xué)生公寓(yù)用電(diàn)信(xìn)息，並通過管理(lǐ)平台的數(shù)據(jù)分(fēn)析功(gōng)能，為(wéi)學(xué)校管理部門(mén)提供依據，進(jìn)而解決(jué)用(yòng)電(diàn)過程中(zhōng)存在(zài)的問(wèn)題。通過科學化(huà)，智能(néng)化的用電管理(lǐ)，實(shí)現(xiàn)安(ān)全(quán)用(yòng)電，便捷管(guǎn)理，高效穩(wěn)定(dìng)運行(háng)的目(mù)的。該(gāi)係(xì)統(tǒng)結構見下圖
 
計量采(cǎi)集係統實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和(hé)電能(néng)計量(liáng)功能，並(bìng)提供異(yì)常(cháng)保(bǎo)護和(hé)預付費功(gōng)能，實現(xiàn)用電計(jì)量(liáng)，預(yù)付費，安(ān)全用電(diàn)管(guǎn)理的基(jī)本功(gōng)能。計(jì)量(liáng)采(cǎi)集係(xì)統分戶設置(zhì)，具備(bèi)通(tōng)信接口，可方(fāng)便組(zǔ)構管理網絡。
數據(jù)傳輸係(xì)統(tǒng)實現數(shù)據傳輸(shū)功能(néng)，采用以太網(wǎng)數據采(cǎi)集(jí)器(qì)將電表與(yǔ)係(xì)統(tǒng)管理平(píng)台服務(wù)器(qì)連(lián)通(tōng)。每台(tái)采(cǎi)集器具(jù)備獨(dú)立(lì)的(dí)IP地址。傳輸(shū)網利(lì)用校園通信網絡以節省成本，從學校(xiào)提(tí)供的(dí)網(wǎng)絡端口(kǒu)引(yǐn)到交(jiāo)換機。
管理平(píng)台實(shí)現數據(jù)處(chǔ)理(lǐ)與數(shù)據服務功能，提供預付(fù)費(fèi)管理（包(bāo)含充(chōng)值，退(tuì)電，財(cái)務統計等），用(yòng)電分(fēn)析，用(yòng)電(diàn)實(shí)時監(jiān)控(kòng)（包含(hán)電(diàn)流(liú)，電壓，功(gōng)率，剩餘(yú)金(jīn)額等(děng)），用(yòng)電管(guǎn)理(lǐ)（ 包含定(dìng)時(shí)通斷(duàn)電(diàn)，違規(guī)電(diàn)器(qì)管(guǎn)理(lǐ)，負荷(hé)限製(zhì)等），用戶(hù)自助查詢(xún)等。管(guǎn)理平台(tái)包括了3個子(zǐ)係統(tǒng)，即網(wǎng)絡預付費管理係(xì)統(tǒng)，校(xiào)園(yuán)能耗(hào)監控係(xì)統，用電(diàn)信(xìn)息查(chá)詢係統(tǒng)。用戶服(fú)務係(xì)統(tǒng)主要(yào)是存儲萬(wàn)整(zhěng)方(fāng)套數係(xì)據統的數據(jù)信息(xī)，提(tí)供係(xì)統的人機(jī)界(jiè)麵，提供(gōng)用戶查(chá)詢管(guǎn)理平(píng)台等．其他的(dí)管(guǎn)理端也可以(yǐ)直接(jiē)連(lián)接到服(fú)務器進行係統(tǒng)管理(lǐ)；另外該係統(tǒng)還有(yǒu)配(pèi)套設備，主(zhǔ)要(yào)用於預付(fù)費管理係統(tǒng)的(dí)功能擴展及(jí)補(bǔ)充(chōng)，配(pèi)套(tào)設(shè)備包(bāo)括售(shòu)電(diàn)及查詢(xún)終端，ＬＥＤ 顯示屏(píng)，自助充值(zhí)終端等多(duō)種。管理係統主要(yào)是連接學校相(xiāng)關(guān)職能部門，把(bǎ)係統的(dí)重要信(xìn)息反饋(kuì)到(dào)各主(zhǔ)要職能部門，實(shí)現(xiàn)人(rén)員的(dí)有效管(guǎn)理(lǐ)。安(ān)全用(yòng)電管理(lǐ)係(xì)統實施案(àn)例的(dí)係統結構見下圖
 
2.2係(xì)統功(gōng)能
該(gāi)係統具(jù)有以下功能(néng)：
（1）用(yòng)電(diàn)遠程計量(liáng)，提升(shēng)效率(shuài)采用(yòng)單(dān)相網絡預付費(fèi)智能電能(néng)表(biǎo)進行用電計量。低(dī)功(gōng)耗(hào)，長壽命(mìng)，精度高，功(gōng)能全(quán)，安全可(kě)靠。能耗數(shù)據自動上傳(chuán)，自動(dòng)抄表(biǎo)。
（2）用電(diàn)總(zǒng)功率限製，綠(lǜ)色用(yòng)電(diàn)本(běn)功能主要(yào)用於(yú)學(xué)生宿舍的用電(diàn)總功率限製，保(bǎo)證(zhèng)用(yòng)電安全可設置 1d內不同(tóng)時間段允許的(dí)總功(gōng)率(shuài)不同(tóng)（多6個(gè)時間(jiān)段）。超功率後可設置報警提醒(xǐng)用戶(hù)或(huò)者(zhě)直(zhí)接斷電(diàn)。這(zhè)樣(yàng)，一方麵(miàn)可限製主用電時段學生的總用電功率。另(lìng)一(yī)方麵可實
現夜(yè)間小電流運(yùn)行模式，即(jí)夜間允(yǔn)許學(xué)生使用充電(diàn)器(qì)，小(xiǎo)台燈(dēng)等低(dī)功率(shuài)電器，而不允許使(shǐ)用電(diàn)視(shì)機，電腦(nǎo)等(děng)大功率(shuài)電器(qì)，從(cóng)而在(zài)保障學(xué)生夜間正(zhèng)常(cháng)休息的提(tí)下，做到人(rén)性(xìng)化(huà)的(dí)管(guǎn)理(lǐ)。
（3）惡性(xìng)負載(zǎi)限(xiàn)製，保(bǎo)障安全本(běn)功(gōng)能(néng)主要(yào)用於(yú)學生宿(sù)舍違章電器的管(guǎn)理(lǐ)，有(yǒu)效(xiào)地避(bì)免了(liǎo)發熱電(diàn)器及大功率(shuài)電器引發的安全(quán)事(shì)故。當(dāng)學(xué)生(shēng)宿舍使用電(diàn)爐，熱得(dé)快(kuài)，電燙(tàng)鬥(dǒu)等違規大功(gōng)率(shuài)電(diàn)器時，係統將自動(dòng)識(shí)別為惡性負載，自(zì)動切斷電源或(huò)報警(jǐng)。如(rú)果自(zì)動切斷供(gōng)電，過一段時
間（可設(shè)置）後(hòu)可(kě)自(zì)動恢(huī)復，如果(guǒ)1d內多處違章用(yòng)電(diàn)跳閘，則(zé)跳閘後(hòu)隻(zhī)能由(yóu)管理員再(zài)手(shǒu)動恢復(fù)。
（4）實時監控(kòng)，智能(néng)管(guǎn)理(lǐ)在(zài)設(shè)定的時(shí)段(duàn)內(nèi)電表(biǎo)主(zhǔ)動跳閘斷(duàn)電(diàn)，實現定(dìng)時開(kāi)關(guān)電(diàn)功能．通(tōng)過(guò)設(shè)置相關參數(shù)可靈活(huó)地設定(dìng)定時開關電(diàn)方(fāng)案(àn)。本功能(néng)主要用(yòng)於學(xué)生(shēng)宿(sù)舍(shě)，公共(gòng)用(yòng)電（包括路燈，教(jiào)室燈，景觀(guān)用電等(děng)）的(dí)定(dìng)時控製(zhì)。1d可設(shè)置多6組定時(shí)開關電時間。不管(guǎn)電表在(zài)何(hé)種狀態下(xià)，均(jūn)可通過管(guǎn)理軟件遠(yuǎn)程對電(diàn)表進(jìn)行(háng)通斷電。實時查看(kàn)係統(tǒng)下麵所(suǒ)有(yǒu)表計(jì)的當
用電狀(zhuàng)態，包括(kuò)剩(shèng)餘(yú)金額，總用(yòng)電量(liáng)，電流(liú)，電(diàn)壓，功率，功率因(yīn)數等參(cān)數。查(chá)看的數(shù)據為實(shí)時(shí)數據，根(gēn)據(jù)用電狀態(tài)自動(dòng)新。並對(duì)電(diàn)表(biǎo)進行實時通電，斷(duàn)電(diàn)操作(zuò)。
（5）違章(zhāng)記錄，提(tí)升(shēng)管理(lǐ)質(zhì)量(liáng)用(yòng)電(diàn)檢修(xiū)，綫(xiàn)路不安(ān)全(quán)用電(diàn)等引(yǐn)起的(dí)電表(biǎo)進(jìn)綫(xiàn)端(duān)斷電(diàn)，電(diàn)表(biǎo)會自動記(jì)錄(lù)並告(gào)之服務(wù)器(qì)。學(xué)生使(shǐ)用熱(rè)得快等(děng)違(wéi)章電器(qì)時，電表會(huì)自動斷電並記(jì)錄，同時(shí)告之服務器。管理員可(kě)輕鬆地(dì)通(tōng)過軟(ruǎn)件係(xì)統(tǒng)對上(shàng)述(shù)斷(duàn)電及違(wéi)章事件進(jìn)行全麵(miàn)掌握(wò)。
（6）靈活用電管理在(zài)管(guǎn)理(lǐ)平(píng)台(tái)上配置(zhì)好(hǎo)參(cān)數後，係(xì)統可(kě)自動記(jì)錄(lù)和(hé)顯示(shì)房間電(diàn)表(biǎo)的總用電(diàn)量(liáng)，剩餘金(jīn)額，電流(liú)，電壓，違(wéi)規(guī)用電記錄等(děng)信(xìn)息(xī)。作為用電分析(xī)，結(jié)算，違章用電處理的數(shù)據源(yuán)。同時(shí)，可(kě)根據管理規定定期(qī)向(xiàng)用戶(hù)自(zì)動贈送免費的用(yòng)電(diàn)額度(dù)。可以(yǐ)設(shè)置(zhì)每房每月贈(zèng)送(sòng)多(duō)少(shǎo)，或者每人(rén)每(měi)月贈(zèng)送(sòng)多(duō)少(shǎo)。不同(tóng)類(lèi)型(xíng)的(dí)用戶贈送(sòng)額(é)度(dù)可不一樣（如(rú)本(běn)科生與研(yán)究生贈送(sòng)額度不同，教師(shī)與學生(shēng)贈送(sòng)額度不同）。可按月(yuè)，按季度(dù)，按學期贈(zèng)送。１a內哪些月(yuè)份需要(yào)贈送是(shì)可(kě)設的。對於沒有使(shǐ)用(yòng)完的補助電(diàn)，既(jì)可選擇清零，也(yě)可累(léi)加。
（7）多客(kè)戶端分權(quán)設(shè)計本(běn)係統可設(shè)置多個管(guǎn)理(lǐ)端，各(gè)管理端(duān)通過(guò)內部網絡連接(jiē)到服(fú)務(wù)器(qì)，同(tóng)時進行數(shù)據共(gòng)享。各個管(guǎn)理(lǐ)員可(kě)獨立進(jìn)行售電，退電(diàn)，用電(diàn)分(fēn)析，基礎信(xìn)息維(wéi)護等(děng)操作，用戶可(kě)進(jìn)行用(yòng)電(diàn)信息查詢(xún)。可設置(zhì)多個(gè)管理員級別，不(bù)同(tóng)級別(bié)具(jù)有不(bù)同的管(guǎn)理(lǐ)權限(xiàn)。管(guǎn)理(lǐ)員可(kě)進行下屬(shǔ)所有(yǒu)的(dí)管(guǎn)理。同一(yī)級別(bié)可(kě)設(shè)置(zhì)多個(gè)管理員(yuán)。
（8）階(jiē)梯(tī)電價，分(fēn)時電(diàn)價(jià)電(diàn)表帶(dài)階(jiē)梯電價(jià)，分(fēn)時(shí)電價(jià)功能。可(kě)按(àn)給(gěi)定的(dí)梯度(dù)執(zhí)行(háng)階梯電價，也可(kě)按照給(gěi)定(dìng)的(dí)時(shí)段(duàn)及(jí)電價執行(háng)分(fēn)時電(diàn)價。梯度，分(fēn)時(shí)時段，電(diàn)價可(kě)設。本(běn)功(gōng)能可選是(shì)否啟(qǐ)用(yòng)。
（9）安全的(dí)數據存儲電(diàn)表數據(jù)，在電表斷電(diàn)，表內(nèi)電表沒電(diàn)的狀態下，可保(bǎo)存10a 以上。電表突(tū)然停電(diàn)等，不(bù)會影響(xiǎng)數據(jù)的(dí)存(cún)儲，數據(jù)不(bù)丟失(shī)，且數據容量大，可靠性(xìng)高(gāo)，安全性(xìng)強。所有數據采(cǎi)用*安(ān)全加密(mì)機製存儲。
（10）支持綠色校園管理(lǐ)該係統電(diàn)表符(fú)合國(guó)家(jiā)電(diàn)網相關標準，通(tōng)訊協議采(cǎi)用標準(zhǔn)DL/T645 -2007協議(yì)。能(néng)為學(xué)校(xiào)後續的節能(néng)監(jiān)管平台(tái)提(tí)供基礎(chǔ)源(yuán)數據，實(shí)現(xiàn)係(xì)統無(wú)縫(féng)對接(jiē)。
（11）網絡(luò)預(yù)付費(fèi)預付費(fèi)，先充值後(hòu)用(yòng)電，欠費後(hòu)自(zì)動(dòng)跳(tiào)閘斷電，充值(zhí)後立即將充(chōng)值(zhí)信息(xī)下(xià)傳(chuán)到(dào)電表，電(diàn)表自(zì)動(dòng)合(hé)閘(zhá)送電(diàn)。對(duì)於不需要(yào)預(yù)付費的用(yòng)戶(hù)，可(kě)設置為(wéi)後(hòu)付費工(gōng)作(zuò)模式。遠程充值，電表采(cǎi)用無(wú)卡(qiǎ)式設計，通(tōng)過(guò)485和(hé)校(xiào)園網與服(fú)務器連(lián)通(tōng)，用戶(hù)充值後，係(xì)統(tǒng)自(zì)動充值。不需要接觸(chù)電(diàn)表(biǎo)實(shí)體，避免安全事(shì)故(gù)並延長電表使(shǐ)用壽命。
 
3安全(quán)用電控製
針對公寓(yù)安全(quán)用(yòng)電的(dí)隱患(huàn)，本係統對(duì)違(wéi)規用(yòng)電(diàn)提供(gōng)了針(zhēn)對性(xìng)製約控製功(gōng)能，具備(bèi)惡性(xìng)負載(zǎi)控(kòng)製(zhì)，惡性負(fù)載(zǎi)失敗控(kòng)製，分(fēn)時段功率限製(zhì)等(děng)措(cuò)施，可有效(xiào)製約違規用電(diàn)，降(jiàng)低(dī)安全(quán)風險。
3.1惡(è)性(xìng)負載(zǎi)控製
惡性負(fù)載又稱阻性負載，主要(yào)是指(zhǐ)純阻性的直(zhí)熱式電器（電烙鐵(tiě)，燒水(shuǐ)棒(bàng)，電爐，電(diàn)飯煲，電(diàn)炒鍋，電熱杯，電吹風(fēng)，發(fā)夾板等(děng)），由於(yú)其容(róng)易引發(fā)火(huǒ)災，因(yīn)此(cǐ)在(zài)各(gè)大(dà)院(yuàn)校(xiào)明(míng)令禁止(zhǐ)使用．學生公(gōng)寓(yù)用電智能管(guǎn)理係(xì)統在(zài)0-24時(shí)之(zhī)間(jiān)，全時段(duàn)對(duì)電路中的惡性負(fù)載進行實時監控，一旦有(yǒu)惡性負(fù)載接入，通(tōng)過對(duì)主繼電器進(jìn)行(háng)操(cāo)作，及(jí)時進(jìn)行斷(duàn)電。當(dāng)惡(è)性(xìng)負載接(jiē)入(rù)時，電表總(zǒng)負荷上(shàng)升到(dào)一(yī)定(dìng)高(gāo)度(dù)持(chí)續運(yùn)行(háng)，同(tóng)時，由於惡性負(fù)載的功率因(yīn)數接近(jìn)1，電(diàn)路(lù)總負(fù)載(zǎi)的功(gōng)率因數增(zēng)加，因此，可(kě)認定功率(shuài)因數高於某一值，並且(qiě)啟(qǐ)動(dòng)後(hòu)功(gōng)率維(wéi)持在高位(wèi)的(dí)電(diàn)器為惡性(xìng)負載。通過(guò)本(běn)安全(quán)用(yòng)電控(kòng)製係統，可以對(duì)接(jiē)入(rù)的惡(è)性負(fù)載進行識別控(kòng)製(zhì)。
3.2惡性(xìng)負載(zǎi)識別(bié)控製
惡(è)性(xìng)負載識別(bié)控(kòng)製主要包括開關值，受(shòu)控功(gōng)率區(qū)間值(zhí)，功率因(yīn)數(shù)閾值，恢(huī)復(fù)供電(diàn)間隔(gé)時間和每(měi)日(rì)恢(huī)復(fù)供(gōng)電限製(zhì)次數。當開關值處於(yú)“報(bào)警(jǐng)”時，啟(qǐ)用(yòng)惡性(xìng)負(fù)載識別限製(zhì)功(gōng)能，並在惡性(xìng)負載(zǎi)使(shǐ)用時報警(jǐng)；當(dāng)開關(guān)值(zhí)處(chǔ)於“跳閘”時，啟(qǐ)用惡(è)性(xìng)負(fù)載(zǎi)識別限製(zhì)功(gōng)能，並(bìng)在惡性負載(zǎi)使(shǐ)用時(shí)跳(tiào)閘；當(dāng)開關值(zhí)處於(yú)“關”時(shí)，不啟(qǐ)用惡(è)性負(fù)載(zǎi)識別限製功能。惡性(xìng)負(fù)載的功率區間可(kě)
從30W起到大(dà)為(wéi)電表(biǎo)額(é)定(dìng)負(fù)荷，多可以(yǐ)設6個區間，當設定(dìng)功率(shuài)區(qū)間(jiān)內(nèi)的(dí)阻性(xìng)負(fù)載(zǎi)投(tóu)入使用(yòng)時(shí)，電表將跳閘停止供電。為(wéi)保證正常使用(yòng)的(dí)負(fù)載，如飲水機，電熱(rè)水器等(děng)，可以(yǐ)在設定(dìng)受控區(qū)間(jiān)時加以區分，從(cóng)而不(bù)受負(fù)載識別(bié)限製［9-10］。惡性負載的功率(shuài)因數設為0-997，當功率(shuài)因數(shù)大於等於此(cǐ)值的(dí)受(shòu)控功率(shuài)區間的電(diàn)器投(tóu)入使用(yòng)時(shí)，電(diàn)表自(zì)動跳(tiào)閘，考慮具體用(yòng)電環境，可(kě)在(zài)跳(tiào)閘(zhá)後自動(dòng)恢復供(gōng)電(diàn)，斷電(diàn)時間(jiān)間隔(gé)以秒為單位，設定惡性(xìng)負載(zǎi)跳閘後每(měi)日(rì)自動(dòng)恢(huī)復(fù)供(gōng)電的(dí)次數（3-5次），這由管理(lǐ)計算(suàn)機(jī)鎖定(dìng)並將標(biāo)誌下(xià)傳到電表內(nèi)，當自動(dòng)恢復供電(diàn)次數超(chāo)過設定(dìng)次數時，不再自動恢復供電，需要用戶到(dào)管理(lǐ)部門(mén)說(shuō)明原(yuán)因後，通(tōng)過管理(lǐ)平台(tái)重(zhòng)新(xīn)恢復供(gōng)電。
3.3分時段(duàn)功(gōng)率限(xiàn)製
該(gāi)係(xì)統允(yǔn)許用(yòng)戶(hù)的個性化，在(zài)0-24時之間，將時(shí)間分為1-6個(gè)時(shí)間(jiān)段，並分別(bié)對(duì)各個(gè)時(shí)間(jiān)段進(jìn)行總(zǒng)功(gōng)率(shuài)限(xiàn)製。當開關(guān)值(zhí)處於(yú)“報警”時，啟用(yòng)分時(shí)段(duàn)功率(shuài)限(xiàn)製(zhì)功(gōng)能(néng)，並在(zài)分(fēn)時段功率(shuài)限(xiàn)製使(shǐ)用時報(bào)警(jǐng)；當(dāng)開關值(zhí)處(chǔ)於“跳(tiào)閘”時，啟用分時段功率限製功能(néng)，並(bìng)在分(fēn)時段(duàn)功率限製(zhì)使用(yòng)時(shí)跳閘(zhá)；當(dāng)開關值處於“開(kāi)”時，啟用(yòng)分時段(duàn)功(gōng)率限製(zhì)功(gōng)能；當開關值處(chǔ)於(yú)“關(guān)”時(shí)，不啟用功率限製功能(néng)．分時(shí)段表的時(shí)間段(duàn)多(duō)可設(shè)6個(gè)，每個(gè)時間段(duàn)的(dí)起始時間，終止時(shí)間(jiān)可在上位(wèi)機上設(shè)定，並(bìng)下(xià)傳存(cún)儲於(yú)電表內，由電(diàn)表(biǎo)根據設定時間(jiān)自(zì)動(dòng)執(zhí)行(háng)．若設置2個時(shí)段(duàn)，則(zé)時段1的(dí)後一個值(zhí)需小於時段2的一個(gè)值，以(yǐ)此(cǐ)類(lèi)推；功率閾值6個，對應6個時(shí)段，不(bù)同(tóng)時間(jiān)段(duàn)的閾值(zhí)可(kě)能相(xiāng)同，也(yě)可能不同；超(chāo)負(fù)荷(hé)跳電後(hòu)自動(dòng)恢(huī)復供電(diàn)的時(shí)間間隔(gé)，以秒為單(dān)位，大值為9999。超負荷跳電(diàn)後每日自(zì)動(dòng)恢復供電的(dí)次數（3-10次(cì)）（每(měi)日(rì)，第二天(tiān)清零或累計，通(tōng)過係(xì)統(tǒng)處(chǔ)理），由上位機設定(dìng)並下(xià)傳存儲於(yú)電表內(nèi)，當(dāng)自動恢(huī)復(fù)供(gōng)電次(cì)數(shù)超過(guò)設定次(cì)數時，不(bù)再自(zì)動恢復供電，隻(zhī)能通(tōng)過上位機遠(yuǎn)程(chéng)控(kòng)製進(jìn)行開電，遠(yuǎn)程開電(diàn)後或跨0：00時自動清(qīng)空(kōng)電(diàn)表(biǎo)內的跳電(diàn)記錄，上位(wèi)機內的(dí)跳(tiào)電(diàn)記錄保(bǎo)存(cún)1-6個(gè)月，且可清除。
 
4安全(quán)用電(diàn)管理係統勢(shì)
與傳(chuán)統(tǒng)的學(xué)生(shēng)宿舍供電係統相(xiāng)比，該(gāi)係(xì)統(tǒng)具有(yǒu)以(yǐ)下(xià)主(zhǔ)要勢(shì)：
（1）用(yòng)電(diàn)安全(quán) 引(yǐn)進校(xiào)園(yuán)智能用電管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)，提(tí)升(shēng)了高校學生(shēng)公寓用電管理效率(shuài)和(hé)用電安全．盡(jìn)管有詳(xiáng)細的(dí)用電安全(quán)守(shǒu)則，但(dàn)僅(jǐn)靠製度仍(réng)然難(nán)以(yǐ)避免(miǎn)超負(fù)荷用電(diàn)，使(shǐ)用大(dà)功(gōng)率(shuài)高熱(rè)電(diàn)器(qì)（電熱(rè)棒(bàng)，電磁爐(lú)，電(diàn)暖器等），綫路私(sī)拉(lā)亂(luàn)拉(lā)等現象(xiàng)。同時(shí)綫路(lù)短路，漏(lòu)電(diàn)，電壓(yā)過高(gāo)等(děng)不安全隱(yǐn)患也(yě)無法(fǎ)預(yù)先(xiān)消除。使用智能管理係(xì)統後，可有(yǒu)效解決上述問題。該(gāi)係(xì)統(tǒng)具有(yǒu)用(yòng)電(diàn)安(ān)全(quán)保護措施，能迅速發現不(bù)安全(quán)用電因素，及(jí)時(shí)主動上報(bào)管理員，並自動(dòng)作出預定的製(zhì)止(zhǐ)措施，消(xiāo)除因學生亂用電器等行為引(yǐn)發的火災隱(yǐn)患，減少(shǎo)學(xué)校損(sǔn)失(shī)。
（2）降(jiàng)低(dī)能耗 智(zhì)能(néng)控(kòng)製管理(lǐ)係統能(néng)分(fēn)析(xī)用電，減少浪費，節(jié)約用電(diàn)，降(jiàng)低能(néng)耗。目(mù)高(gāo)校管(guǎn)理部門對(duì)用(yòng)電(diàn)狀(zhuàng)況的(dí)了(liǎo)解程(chéng)度(dù)不(bù)夠(gòu)細致，不了解能耗(hào)構成(chéng)，導致浪(làng)費嚴(yán)重(zhòng)卻(què)找不到(dào)源(yuán)頭(tóu)，采用智能(néng)管(guǎn)理係統後(hòu)，可(kě)實(shí)時顯示用(yòng)戶的用(yòng)電量，自動(dòng)分析用電(diàn)明(míng)細，如果發現(xiàn)用電(diàn)超(chāo)標，故障(zhàng)等現(xiàn)象，可(kě)以(yǐ)在(zài)平(píng)台(tái)上報(bào)警，通知管(guǎn)理人員采(cǎi)取措施，杜絕(jué)不(bù)合(hé)理用電(diàn)，有效降(jiàng)低能耗。超(chāo)標(biāo)，故障(zhàng)信(xìn)息(xī)自動(dòng)建(jiàn)立文檔，供管理部(bù)門(mén)進一步分析(xī)原因，采(cǎi)取對策(cè)。
（3）智(zhì)能管理(lǐ) 該係統(tǒng)提(tí)供電(diàn)腦終(zhōng)端遠(yuǎn)程(chéng)自動抄表，遠(yuǎn)程充值，電腦自動換(huàn)算(suàn)電費(fèi)電量(liáng)等功能(néng)，不需要(yào)人(rén)工(gōng)管理(lǐ)抄表，避免(miǎn)了由於係(xì)統問(wèn)題(tí)與人員(yuán)錯誤(wù)操作，減(jiǎn)少了(liǎo)收費(fèi)管理日常(cháng)用(yòng)電(diàn)管理等(děng)工(gōng)作量；同時該(gāi)係統(tǒng)可直(zhí)接與學校(xiào)財務(wù)管理(lǐ)係統對(duì)接，提供安全(quán)便(biàn)捷的數據輸出，有效提(tí)升後(hòu)勤(qín)用電(diàn)管(guǎn)理(lǐ)部門的工作效率，該係統實(shí)施後，受(shòu)到學校後勤(qín)管(guǎn)理(lǐ)部(bù)門*，管(guǎn)理(lǐ)人(rén)員處(chǔ)理故(gù)障(zhàng)強度(dù)下降(jiàng)，效率提升。
 
5安(ān)科瑞(ruì)宿舍預付(fù)費電控係統介(jiè)紹
5.1 係統(tǒng)方案(àn)
  高校宿舍作為(wéi)一個特殊(shū)應(yīng)用場(cháng)合，在(zài)傳統的電能(néng)管理需(xū)求(qiú)的(dí)基礎(chǔ)上有著(zhuó)與(yǔ)其(qí)他(tā)應用(yòng)場合(hé)所不同的(dí)要(yào)求，強調(tiáo)的是(shì)用(yòng)電控(kòng)製(zhì)管理，如宿舍的時間管(guǎn)理（按時熄(xī)燈，按時送(sòng)電，某一(yī)些設(shè)備如空調(tiáo)不(bù)能納入熄燈範圍(wéi)），惡(è)性(xìng)負(fù)載(zǎi)控製，基礎電(diàn)量(liáng)設(shè)置等(děng)。係統(tǒng)建(jiàn)設的(dí)意義：
  方(fāng)便學校對宿(sù)舍(shě)的(dí)用(yòng)電收費，學生群體(tǐ)眾多(duō)，傳(chuán)統的(dí)後付費方式已(yǐ)無法滿足校(xiào)方(fāng)需(xū)求，收費(fèi)管理可(kě)與校園(yuán)一卡通(tōng)對(duì)接，學生可以自助繳(jiǎo)費(fèi)。
  通過技(jì)術手段(duàn)加強對宿舍的(dí)用(yòng)電管(guǎn)理(lǐ)，可實現時間定(dìng)時(shí)控製，惡(è)性(xìng)負(fù)載檢測，基礎電費下發(fā)等(děng)適合(hé)學校規範管理(lǐ)的功能。
  人性(xìng)化的(dí)方案(àn)設計，可實(shí)現單一(yī)宿舍內的多(duō)個支路(lù)的(dí)獨立(lì)控製，讓學生可獲(huò)得高質量的宿(sù)舍生活提供(gōng)了支(zhī)持(chí)。
  惡性負載控(kòng)製（如卷發(fā)棒，電吹(chuī)風(fēng)，電爐，熱(rè)得(dé)快，電熱杯等實施(shī)自動(dòng)識別控製(zhì)），夜間(jiān)小功率(shuài)設置(zhì)，移相(xiāng)插座識別(bié)，負(fù)載學習功(gōng)能(néng)（白(bái)名單(dān)）。
5.2係(xì)統結構
  AcrelCloud-3100整合(hé)高(gāo)校(xiào)需(xū)求(qiú)，在原有(yǒu)預付(fù)費(fèi)基礎(chǔ)上(shàng)增加(jiā)了(liǎo)宿(sù)舍(shě)電能(néng)管(guǎn)理所需的(dí)各種功能，完美解決(jué)了高(gāo)校(xiào)宿舍(shě)電能管(guǎn)理問題(tí)。
 
5.3係統功能
  AcrelCloud-3100學(xué)生宿(sù)舍版預付費雲(yún)平台是與ADM130（一進三出）或(huò)ADF300L（多回(huí)路(lù)計量箱(xiāng)）預付費電能表(biǎo)配套的(dí)雲平台。它(tā)是以電(diàn)能管理和集中抄表(biǎo)軟件(jiàn)為主(zhǔ)，包括服務(wù)器，通訊(xùn)管理(lǐ)機(jī)在(zài)內(nèi)的集(jí)成係(xì)統(tǒng)。針對(duì)高(gāo)校宿舍(shě)這一(yī)特殊(shū)應用場合(hé)研發，主要實現電能(néng)監(jiān)控，時間管理(lǐ)，惡性負(fù)載管(guǎn)理(lǐ)，預(yù)付(fù)費管(guǎn)理等在高校宿舍中(zhōng)存(cún)在的(dí)特(tè)殊(shū)需(xū)求。
 
批量(liáng)操作：係(xì)統支(zhī)持(chí)對(duì)宿(sù)舍進行(háng)批(pī)量設置，批(pī)量初(chū)始(shǐ)化，批(pī)量下(xià)發(fā)基礎(chǔ)電(diàn)量(liáng)，批量設置負控，批量設置時(shí)控等(děng)，方便學校(xiào)進行統一管理(lǐ)。
 
惡性負(fù)載(zǎi)自(zì)動(dòng)識(shí)別(bié)控製(zhì)：對不允許(xǔ)使用的發(fā)熱電器(qì)（如電(diàn)爐(lú)，熱(rè)得快(kuài)，電熱杯(bēi)等）實施自(zì)動(dòng)識別控(kòng)製，發現(xiàn)這些發(fā)熱電器(qì)自(zì)動(dòng)斷電(diàn)。惡(è)性(xìng)負載暫(zàn)停(tíng)時間和(hé)次數(shù)可通(tōng)過軟件設(shè)定。 
 
基礎電(diàn)費(fèi)：可以(yǐ)設置(zhì)每(měi)月(yuè)給(gěi)學生下(xià)發的(dí)免費輔助(zhù)電費(fèi)，覆(fù)蓋式下發(fā)，不累計(jì)。
時間控(kòng)製功(gōng)能：支(zhī)持(chí)多8個(gè)時段設(shè)置(zhì)宿(sù)舍供電(diàn)斷(duàn)電，方便管理(lǐ)學(xué)生宿舍作息(xī) 。
 
 
對接一卡通(tōng)支付(fù)：係統支(zhī)持中間(jiān)庫，接口(kǒu)等方式對接(jiē)學校一卡通，方便學(xué)生(shēng)自助(zhù)購(gòu)電 。
一進三出：ADM130電表支持多三回路輸出，各回(huí)路(lù)單(dān)獨分合(hé)閘(zhá)，惡性(xìng)負載(zǎi)，時控(kòng)等(děng)設(shè)置(zhì)。
 
 
 
遠(yuǎn)程(chéng)售(shòu)電：操(cāo)作員可以(yǐ)通過後(hòu)台給宿舍(shě)進(jìn)行電(diàn)費充值，學(xué)生也(yě)可(kě)以通(tōng)過學(xué)習(xí)一(yī)卡通(tōng)，學校公眾號進行(háng)自(zì)助(zhù)充值。
遠程集中(zhōng)抄(chāo)表：抄(chāo)表信息通(tōng)過網(wǎng)關實時(shí)上傳到雲(yún)平(píng)台，快速便(biàn)捷，免(miǎn)去人工抄(chāo)表(biǎo) 。
遠程(chéng)控(kòng)製：可(kě)對任意(yì)一塊電表執行遠程(chéng)拉(lā)閘或(huò)保(bǎo)電等(děng)一係列遠(yuǎn)程控製操作，方(fāng)便(biàn)管(guǎn)理。
 
6安科瑞故障電(diàn)弧產(chǎn)品介(jiè)紹(shào)
6.1概(gài)述(shù)
安(ān)科瑞AAFD-4*電(diàn)弧(hú)探測器(qì)（以(yǐ)下(xià)簡(jiǎn)稱(chēng)探(tàn)測(cè)器(qì)）對(duì)接(jiē)入(rù)綫(xiàn)路中的故障(zhàng)電(diàn)弧（包括故障並聯電弧，故(gù)障串聯電(diàn)弧）進(jìn)行(háng)有(yǒu)效(xiào)的檢測(cè)，當檢測到(dào)綫路中存(cún)在引(yǐn)起火災(zāi)的故障電弧(hú)時，可(kě)以進行現場(cháng)的(dí)聲(shēng)光報警(jǐng)，並將報警(jǐng)信息傳輸(shū)給(gěi)上端監控(kòng)設備(bèi)，以實現預警(jǐng)火災(zāi)發生的目(mù)的(dí)。故(gù)障電(diàn)弧探(tàn)測器適用於工業與(yǔ)民用建築中10KW及其(qí)以下的電氣(qì)綫(xiàn)路(lù)，其(qí)保(bǎo)護綫(xiàn)路(lù)長(cháng)度不宜大於100米。
產(chǎn)品遵(zūn)循(xún)國(guó)標GB 14287.4-2014，可(kě)適(shì)用於養(yǎng)老院，學(xué)校，商業(yè)建築，賓館(guǎn)，工(gōng)廠(chǎng)，庫(kù)房(fáng)，圖書(shū)館(guǎn)，辦公室(shì)，家庭住宅(zhái)，以(yǐ)及娛樂(lè)場(cháng)所(suǒ)等。
 
6.2 功能(néng)應用
（1）故(gù)障電弧檢測 故障電弧(hú)探(tàn)測器(qì)對(duì)接入(rù)綫(xiàn)路(lù)中的故障(zhàng)電弧(hú)（包括故障(zhàng)並(bìng)聯電弧(hú)，故障(zhàng)串(chuàn)聯(lián)電弧）進行有(yǒu)效的檢測(cè)，當檢(jiǎn)測(cè)到綫路中存在(zài)引(yǐn)起火災的(dí)故障(zhàng)電(diàn)弧時，發出(chū)聲(shēng)光報警(jǐng)信(xìn)號。
出廠(chǎng)默(mò)認電流(liú)保護(hù)設定值為2.5A，聯動DO開(kāi)關(guān)打開(kāi)。
（2）自檢功能 探(tàn)測器(qì)具備自檢(jiǎn)功(gōng)能(néng)，在(zài)主(zhǔ)界麵下(xià)長(cháng)按(àn)/自檢鍵，係(xì)統將進入自檢狀(zhuàng)態，查看(kàn)設備是否完好(hǎo)。
（3）消(xiāo)音功(gōng)能 在報警狀(zhuàng)態下，長按(àn)消音鍵，探測器報警聲(shēng)音(yīn)消(xiāo)除。
（4）報(bào)警復(fù)位（解除報警）當(dāng)發(fā)生報警時，可(kě)通(tōng)過(guò)長(cháng)按(àn)復(fù)位解(jiě)除報(bào)警；如(rú)果(guǒ)在(zài)進(jìn)行復位(wèi)操作後未排(pái)除報(bào)警(jǐng)故(gù)障，探測器(qì)將再(zài)次進入故障(zhàng)報警狀(zhuàng)態(tài)。
（5）集(jí)中監控 集(jí)中監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過(guò)RS485，接(jiē)受現場采(cǎi)集信(xìn)號，發出報(bào)警信號及控製(zhì)指令。采用Modbus-RTU 協議(yì)通(tōng)訊(xùn)，通(tōng)訊距離為(wéi)500米(mǐ)，同一鏈路(lù)可監(jiān)控32台探測器。
 
7結(jié)束(shù)語(yǔ)
針對當高校學生公寓的(dí)用(yòng)電現狀和亟(jí)待解決的安(ān)全(quán)問題，本研究提(tí)出(chū)並設計(jì)了(liǎo)高校(xiào)學生公寓(yù)用電(diàn)安(ān)全(quán)智能(néng)控(kòng)製管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統技術(shù)解(jiě)決方案，本(běn)文(wén)對(duì)該係統(tǒng)的功能(néng)和特征進(jìn)行了(liǎo)分(fēn)析和說明，該(gāi)係統對(duì)提高(gāo)學校(xiào)後(hòu)勤(qín)部門(mén)的(dí)管理效率(shuài)，保障高(gāo)校公(gōng)寓的用電安全，降低學校的(dí)運營成本具(jù)有(yǒu)明顯的作(zuò)用。
  
【參考(kǎo)文(wén)獻(xiàn)】
[1] 遊(yóu)飛．高(gāo)校學生(shēng)公(gōng)寓(yù)安(ān)全用電管理技術分(fēn)析(xī)[J].成(chéng)都(dū)航(háng)空職(zhí)業(yè)技(jì)術學院學報，2008（6）:42-44
[2] 安(ān)科瑞企業微(wēi)電(diàn)網設計(jì)與應(yīng)用(yòng)手冊(cè).2019.11版
[3]林(lín)進鵬，蘇少(shǎo)琳.高校學(xué)生(shēng)公寓(yù)安(ān)全用(yòng)電智能控(kòng)製(zhì)與(yǔ)管理係統(tǒng)研(yán)究(jiū)[J].2016