摘(zhāi)要：隨著“互聯(lián)網+’’行(háng)動計劃的發展(zhǎn)，高校進(jìn)行學(xué)生(shēng)宿舍(shě)大功(gōng)率(shuài)電(diàn)器的人(rén)工檢(jiǎn)查即(jí)將(jiāng)成(chéng)為(wéi)過(guò)去式，而(ér)錯誤(wù)率低，快(kuài)速(sù)，準(zhǔn)確(què)，效率高(gāo)，采用電(diàn)腦計(jì)量電費，讓學生實(shí)時了(liǎo)解(jiě)用電(diàn)詳情(qíng)，可(kě)以節省(shěng)學(xué)校對於檢查大(dà)功率(shuài)所(suǒ)耗費的(dí)人力(lì)，物(wù)力及(jí)財力(lì)的“互聯網+高(gāo)校(xiào)學生宿(sù)舍智(zhì)能電表”將會普遍(biàn)高(gāo)校。本(běn)文(wén)將(jiāng)從(cóng)研(yán)究(jiū)背(bèi)景與(yǔ)意(yì)義(yì)，係統設計和數(shù)據(jù)監(jiān)控(kòng)三個方(fāng)麵以(yǐ)廣東培(péi)正學(xué)院為例(lì)進行(háng)研(yán)究(jiū)分析。

關鍵詞：“互聯網+”
；智能用電
；監控係(xì)統(tǒng)                                    

1研究(jiū)的背景(jǐng)與意義(yì)

1.1論(lùn)文(wén)研(yán)究(jiū)背(bèi)景

      隨著(zhuó)總(zǒng)理提出(chū)的(dí)“互聯(lián)網(wǎng)+”行(háng)動(dòng)計劃在國內的(dí)進一步發展(zhǎn)，高校作為國家(jiā)高等人才(cái)的孵化場(cháng)地(dì)和灌(guàn)輸青年創新思(sī)想的重要(yào)橋(qiáo)梁(liáng)，必將麵臨(lín)著(zhuó)一(yī)場技(jì)術性改(gǎi)革(gé)的浪潮。“互聯(lián)網+高校學(xué)生宿舍(shě)智能電(diàn)表(biǎo)”就是一個(gè)順(shùn)應(yīng)時(shí)代發(fā)展和滿(mǎn)足社(shè)會需(xū)求的創新型(xíng)項(xiàng)目(mù)。大(dà)部分高(gāo)校並未(wèi)實行“互聯網+高(gāo)校學(xué)生(shēng)宿(sù)舍智(zhì)能電表(biǎo)”項目，存(cún)在(zài)著相當(dāng)大的市場(cháng)開(kāi)拓空問
； 出台(tái)“互聯網+”行(háng)動計劃，對(duì)項目(mù)具(jù)有一定(dìng)的(dí)扶持性和促進(jìn)性
；國內高校大學生數(shù)量呈遞(dì)增(zēng)趨勢(shì)上(shàng)升，學校對學生(shēng)安(ān)全(quán)保(bǎo)障模(mó)塊(kuài)投入(rù)資(zī)金(jīn)不斷增加。因此(cǐ)，廣(guǎng)東培正學院學生(shēng)宿舍的管(guǎn)理(lǐ)方法也(yě)應逐步順(shùn)應(yīng)潮流，與“互聯網+”時代(dài)下的智能監控係統(tǒng)相結(jié)合(hé)，與國家(jiā)政策(cè)思(sī)想相(xiāng)呼應(yīng)。

1.2論文(wén)研究(jiū)意(yì)義(yì)

      現今，眾多高(gāo)校進行學(xué)生(shēng)宿(sù)舍大(dà)功率(shuài)電(diàn)器檢(jiǎn)查(chá)工作時，所用的(dí)方法(fǎ)普遍(biàn)是人工檢(jiǎn)查，然(rán)而，這種方法不僅耗(hào)時(shí)，效(xiào)率(shuài)低，成本高，而(ér)且(qiě)往往會出現(xiàn)滯後性，偏(piān)差(chà)大，缺(quē)乏準(zhǔn)確(què)性(xìng)的結果(guǒ)，鑒於此種現狀(zhuàng)，我們(mén)打算為此開發一(yī)種可植(zhí)入(rù)學生宿舍電能(néng)表(biǎo)的(dí)智能用(yòng)電監(jiān)控係統(tǒng)。使用智能用電(diàn)監控(kòng)係統代(dài)替(tì)傳統的宿(sù)舍大功率(shuài)突擊(jī)檢查，錯誤率低(dī)，快(kuài)速，準確，效率(shuài)高，可以節省學校(xiào)對(duì)於檢(jiǎn)查大功(gōng)率所耗費(fèi)的(dí)人(rén)力，物(wù)力及財力(lì)。同時(shí)，有(yǒu)良(liáng)好(hǎo)

的(dí)收益(yì)反饋，采用電腦計量電(diàn)費(fèi)，讓學生實時了解(jiě)用電(diàn)詳情，智能(néng)用電(diàn)管理(lǐ)係(xì)統可(kě)查詢顯(xiǎn)示房間的“新(xīn)購(gòu)電量(liáng)費(fèi)用(yòng)”，“用電量(liáng)”，“剩(shèng)餘電(diàn)量(liáng)”數據(jù)，促(cù)使學(xué)生(shēng)們(mén)養(yǎng)成隨手關燈，節約(yuē)用電的良好習(xí)慣(guàn)，每月(yuè)學校(xiào)供應(yīng)學(xué)生(shēng)正常照明的用(yòng)電量，超過部分(fēn)按量(liáng)計(jì)費(fèi)，以節省開(kāi)支。以(yǐ)及(jí)可(kě)以(yǐ)通過(guò)係統(tǒng)網絡(luò)來進行在綫繳(jiǎo)納電(diàn)費，加快速方便(biàn)的(dí)服務於高(gāo)校師生(shēng)。而且(qiě)可在學生(shēng)違規使用(yòng)大功率電器時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)控以及采取(qǔ)自(zì)動斷電(diàn)等措施來保障(zhàng)學生用(yòng)電安(ān)全(quán)，對違規學(xué)生(shēng)進(jìn)行(háng)及時的用(yòng)電(diàn)安全教育以及警告，避(bì)免(miǎn)因(yīn)違(wéi)規(guī)使(shǐ)用大(dà)功率電器而造成的危(wēi)害和損(sǔn)失。

2係(xì)統設(shè)計

2.1係統(tǒng)構架(jià)概況

       宿(sù)舍(shě)智能用(yòng)電(diàn)監(jiān)控係統是通過(guò)智能電(diàn)表進行(háng)控(kòng)製，以(yǐ)串口服務器作為橋梁搭建而成的控(kòng)製係(xì)統(tǒng)。在此係統中，主(zhǔ)要包(bāo)括三個(gè)部分：智能(néng)電(diàn)表終端，數(shù)據采集監控(kòng)，宿(sù)舍智能用電(diàn)監控(kòng)。

宿舍智能(néng)用電係統可以(yǐ)安(ān)裝在(zài)局(jú)域(yù)網(wǎng)內Pc機(jī)中，通(tōng)過(guò)校園(yuán)內網(wǎng)進行登(dēng)錄(lù)，並且根據用(yòng)戶(hù)所(suǒ)有(yǒu)權(quán)限，對其(qí)開(kāi)啟(qǐ)相應的功(gōng)能(收費(fèi)，監控，管理(lǐ)員)。收費(fèi)機采用學生(shēng)自(zì)主登錄進(jìn)行(háng)繳(jiǎo)費，並(bìng)可(kě)查(chá)詢自(zì)身是否(fǒu)有違規用(yòng)電警告。收費機提(tí)供(gōng)宿舍(shě)的用電(diàn)預繳費，違規查(chá)詢，出繳(jiǎo)費單功能(néng)。監控(kòng)機(jī)主(zhǔ)要(yào)提供對當(dāng)繼(jì)電器(qì)狀(zhuàng)態的(dí)查(chá)詢，當各棟宿舍樓的用電狀(zhuàng)態(tài)查(chá)詢，查(chá)看已(yǐ)有斷(duàn)電情(qíng)況(kuàng)宿舍(shě)的用電(diàn)記(jì)錄。管(guǎn)理員(yuán)對(duì)此擁有(yǒu)所(suǒ)有功能(néng)登錄，並且(qiě)負(fù)責監(jiān)控(kòng)，設(shè)置當狀態(tài)下智能(néng)電(diàn)表(biǎo)的運(yùn)行(háng)參(cān)數(限(xiàn)製(zhì)電流，限(xiàn)製(zhì)負載(zǎi)，設(shè)置(zhì)單價(jià)電(diàn)價，設(shè)置無收費基礎用(yòng)電(diàn)額度，設(shè)置運(yùn)行時間段，超(chāo)時(shí)繳費(fèi)時(shí)進(jìn)行斷(duàn)電)。同(tóng)時(shí)，加入(rù)與以往有(yǒu)所不同的地方：使用學(xué)生(shēng)自主(zhǔ)使(shǐ)用(yòng)終(zhōng)端付清(qīng)電(diàn)費(fèi)，無需(xū)人(rén)工
；係統對(duì)違規(guī)用(yòng)電(diàn)宿(sù)舍自(zì)動進行斷電，並在15分鐘之後恢復(fù)用電狀(zhuàng)態(tài)。

       數(shù)據采集監控需要安(ān)裝(zhuāng)在局(jú)域(yù)網(wǎng)內的服(fú)務器上(shàng)，對電表進(jìn)行實時監控(kòng)，用於采(cǎi)集電表的(dí)實(shí)時數據，如電(diàn)壓，電流(liú)，功(gōng)率(shuài)，斷(duàn)電(diàn)信息等(děng)，對電(diàn)表進(jìn)行(háng)時(shí)間(jiān)運行(háng)的(dí)調(tiáo)製(zhì)。同時，為(wéi)了(liǎo)防(fáng)止(zhǐ)數(shù)據采集(jí)監(jiān)控(kòng)出現(xiàn)異(yì)常導致程序(xù)無法(fǎ)運行(háng)不能(néng)進(jìn)行實時監控，在(zài)出現錯誤(wù)的時候(hòu)自(zì)動重(zhòng)啟。

2.2係統(tǒng)功能(néng)介(jiè)紹

       (1)剩餘電(diàn)量(liáng)提(tí)醒功(gōng)能：對每間宿舍(shě)用電(diàn)情況(kuàng)進行監控(kòng)，在低於(yú)一(yī)定(dìng)電(diàn)量的時候(hòu)，進行用(yòng)電(diàn)提醒(xǐng)，傳(chuán)達(dá)到(dào)宿(sù)舍人(rén)員(yuán)手(shǒu)機中(zhōng)。

       (2)電量控製(zhì)能(néng)力(lì)：在沒有剩餘電(diàn)量的(dí)情況(kuàng)下(xià)，會(huì)進(jìn)行自動斷電能力(lì)，在充值繳費(fèi)之後自(zì)動恢復用(yòng)電(diàn)。

       (3)內網(wǎng)電(diàn)量(liáng)管(guǎn)理功能：通過內網對(duì)宿舍(shě)所(suǒ)用電量(liáng)情況進行(háng)查(chá)看。

       (4)基礎免費(fèi)電(diàn)量(liáng)設(shè)置：管理員(yuán)可批量或是單(dān)個(gè)對免(miǎn)費電(diàn)量(liáng)進行(háng)設置(zhì)。

       (5)用(yòng)電(diàn)量統(tǒng)計分(fēn)析(xī)功(gōng)能(néng)：對每棟(dòng)／每間宿舍電(diàn)量做出(chū)每(měi)月統計(jì)，亦可(kě)對歷史(shǐ)數據進行(háng)查詢，並且產(chǎn)生數(shù)據(jù)分析(xī)圖(tú)表。

       (6)控製用電(diàn)功能：對於(yú)當(dāng)時(shí)段所(suǒ)用(yòng)電量(liáng)進行(háng)設置，超出負(fù)荷(hé)範(fàn)圍(wéi)進行斷電(diàn)處理，在(zài)15分(fēn)鐘之(zhī)後恢復通電，並保(bǎo)存(cún)斷電(diàn)記錄。

       (7)自(zì)動識別(bié)控(kòng)製(zhì)功能：智能(néng)電(diàn)表(biǎo)原有功(gōng)能(néng)，對電熱(rè)工(gōng)具進(jìn)行(háng)自(zì)動識別，當識(shí)別出電熱(rè)工(gōng)具時(shí)進行斷電(diàn)，在一(yī)分鐘之後恢復通電(diàn)，並(bìng)保留斷電記錄。

       (8)遠程監控(kòng)：可以(yǐ)通過(guò)Pc機(jī)進(jìn)行(háng)實時監控，當係統出(chū)錯時可進(jìn)行人(rén)工斷(duàn)電。

       (9)時間(jiān)控製功(gōng)能(néng)：對每(měi)個(gè)單間(jiān)進(jìn)行(háng)自動斷電(diàn)和(hé)供電(diàn)時間。

      (10)權(quán)限劃分：管理(lǐ)員(yuán)擁(yōng)有(yǒu)對(duì)操(cāo)作人員及(jí)操(cāo)作(zuò)Pc機進(jìn)行不同操作(zuò)的權限(xiàn)設置(zhì)。

      (11)退費管(guǎn)理：學期(qī)結束(shù)可(kě)將宿(sù)舍剩(shèng)餘電(diàn)量(liáng)進行(háng)退費(fèi)處理。

3數據監控

3.1數據監控方(fāng)麵

      (1)采集(jí)宿舍(shě)電(diàn)表中的(dí)電壓(yā)，電(diàn)流，功率(shuài)，電能等即(jí)時信(xìn)息：

      (2)將(jiāng)采集到的數據(jù)寫(xiě)入數(shù)據庫(kù)中(zhōng)
；

      (3)監控運行時的電(diàn)壓，電流，功(gōng)率(shuài)是否超出設(shè)定值
；

      (4)監控運營時間(jiān)是(shì)否(fǒu)在設(shè)定的時間內。

數據監控運行(háng)情(qíng)況如(rú)下圖：

3.2數(shù)據庫(kù)設計(jì)

     在(zài)後台(tái)方麵(miàn)，使(shǐ)用“oracle lOg”。此(cǐ)係統(tǒng)是以(yǐ)分布式(shì)數據庫為核心的一組軟(ruǎn)件產品(pǐn)，使(shǐ)用SQL作(zuò)為(wéi)數據(jù)庫(kù)語言(yán)。作為一(yī)個(gè)通(tōng)用數據庫係統，它可(kě)以(yǐ)進(jìn)行完(wán)整(zhěng)的數據(jù)管理
；作(zuò)為一個關係數據庫(kù)，它(tā)可以進行完備關(guān)係
；作為一(yī)個分布(bù)式(shì)數(shù)據庫，它可(kě)以(yǐ)妥(tuǒ)善完(wán)成(chéng)分布(bù)式處理。同(tóng)時，在管理上可(kě)做(zuò)到(dào)簡(jiǎn)化。

     將大(dà)量(liáng)復雜的配(pèi)置和(hé)部(bù)署(shǔ)設置(zhì)簡化或者(zhě)取(qǔ)消，而對於使(shǐ)用頻率(shuài)高(gāo)的操作過程使用(yòng)自動(dòng)化(huà)。同時，Oracle所提供的(dí)存儲(chǔ)虛(xū)擬層會自(zì)動並(bìng)簡化數(shù)據庫的儲存，那麼在(zài)使用(yòng)過(guò)程中，管理(lǐ)員(yuán)就可(kě)以管(guǎn)理(lǐ)少(shǎo)數的磁(cí)盤組(zǔ)而無(wú)需整(zhěng)理(lǐ)上(shàng)千(qiān)萬的文件，並且(qiě)自動存儲功能(néng)可以做到(dào)配(pèi)置磁盤組，來(lái)進(jìn)行提供(gōng)數(shù)據(jù)冗餘(yú)和(hé)數據(jù)的化(huà)分配(pèi)。因(yīn)此在這個項(xiàng)目中，使用“oracle lOg”是較(jiào)佳的方案。

4.安科瑞(ruì)宿舍電能管理係(xì)統及(jí)選型

4.1 係(xì)統結構

      AcrelCloud-3100整合高校需(xū)求(qiú)，在原有(yǒu)預付(fù)費(fèi)基(jī)礎上增加了(liǎo)宿舍(shě)電能管理(lǐ)所需的各種(zhǒng)功(gōng)能(néng)，解(jiě)決(jué)了(liǎo)高(gāo)校宿(sù)舍(shě)電能管(guǎn)理問(wèn)題。

4.2  係統功能(néng)

      AcrelCloud-3100學生(shēng)宿(sù)舍版預(yù)付費雲(yún)平(píng)台(tái)是(shì)與ADM130（一進(jìn)三(sān)出）或(huò)ADF300L（多(duō)回(huí)路計量箱）預付費電能(néng)表配(pèi)套的雲(yún)平(píng)台(tái)。它是(shì)以(yǐ)電(diàn)能管(guǎn)理網站(zhàn)和(hé)集中(zhōng)抄(chāo)表軟(ruǎn)件(jiàn)為(wéi)主(zhǔ)，包(bāo)括服務器，通(tōng)訊管理(lǐ)機在(zài)內的集成(chéng)係統。針(zhēn)對(duì)高校宿舍這一特(tè)殊應用(yòng)場(cháng)合研發，主要實(shí)現電能(néng)監(jiān)控(kòng)，時(shí)間(jiān)管(guǎn)理(lǐ)，惡性(xìng)負(fù)載管理(lǐ)，預付費管(guǎn)理等在高(gāo)校宿(sù)舍中(zhōng)存(cún)在(zài)的特(tè)殊(shū)需求(qiú)。

       批量操作：係統支持對宿(sù)舍進(jìn)行批(pī)量設置，批(pī)量(liáng)初始化，批量(liáng)下(xià)發(fā)基(jī)礎電量(liáng)，批量(liáng)設(shè)置負控，批(pī)量設置(zhì)時(shí)控(kòng)等，方便學(xué)校(xiào)進(jìn)行統一管(guǎn)理。

      惡(è)性(xìng)負(fù)載(zǎi)自(zì)動識(shí)別(bié)控製(zhì)：對不(bù)允(yǔn)許使(shǐ)用的(dí)發熱電(diàn)器（如(rú)電爐，熱(rè)得快(kuài)，電熱(rè)杯等(děng)）實(shí)施自動識(shí)別(bié)控(kòng)製(zhì)，發現這些(xiē)發熱(rè)電(diàn)器自動斷電。惡(è)性(xìng)負(fù)載暫停(tíng)時間和次數(shù)可(kě)通過(guò)軟(ruǎn)件設定。  

       基礎電費：可(kě)以(yǐ)設置每月給(gěi)學(xué)生(shēng)下發(fā)的免費(fèi)輔助電費(fèi)，覆蓋式(shì)下(xià)發(fā)，不(bù)累(léi)計(jì)。

時間(jiān)控(kòng)製(zhì)功能：支持8個(gè)時段設(shè)置宿舍供電(diàn)斷(duàn)電(diàn)，方(fāng)便管(guǎn)理學生(shēng)宿(sù)舍(shě)作(zuò)息 。

       遠(yuǎn)程(chéng)售電(diàn)：操作員可(kě)以通過(guò)後(hòu)台(tái)給宿舍進(jìn)行電(diàn)費充值，學生(shēng)也可(kě)以通(tōng)過學習一卡(qiǎ)通，學校公(gōng)眾號(hào)進行(háng)自(zì)助充值(zhí)。

       遠程(chéng)集(jí)中抄表(biǎo)：抄(chāo)表(biǎo)信息通過網關實時(shí)上傳到雲(yún)平(píng)台，快速便(biàn)捷，免去(qù)人(rén)工抄(chāo)表 。

       遠程(chéng)控(kòng)製(zhì)：可對任意(yì)一塊電(diàn)表執行遠程(chéng)拉(lā)閘或(huò)保(bǎo)電(diàn)等一係列(liè)遠程(chéng)控製操作(zuò)，方便管理 。

       對接一卡(qiǎ)通支(zhī)付：係(xì)統支持中(zhōng)間庫，接(jiē)口(kǒu)等(děng)方(fāng)式對(duì)接(jiē)學(xué)校(xiào)一卡通(tōng)，方便學生自(zì)助購(gòu)電 。

       一進三(sān)出(chū)：ADM130電表支持三回路輸出(chū)，各(gè)回(huí)路單獨(dú)分合(hé)閘(zhá)，惡(è)性(xìng)負(fù)載，時控(kòng)等設置。

4.3 係(xì)統(tǒng)設(shè)備選(xuǎn)型

參(cān)考文獻

[1]DL／T 645—2007，中華人民(mín)共(gòng)和國電(diàn)力行(háng)業標準[S]．北(běi)京：國(guó)家(jiā)電網(wǎng)公(gōng)司．2007.

[2]陳俊(jùn)煒(wěi)，簡淑怡(yí)，許澤恩(ēn)，蔡幸暘(yáng).“互聯網+”時(shí)代的宿舍(shě)智能(néng)用電監(jiān)控係(xì)統-以(yǐ)廣東培(péi)正(zhèng)學(xué)院為(wéi)例.

[3]安科瑞企(qǐ)業微電網設計與(yǔ)應用(yòng)手冊.