電子信息技術(shù)在高校水電管理中的應(yīng)用探究

王權(quán)漢

福建新開普信息科技有限公司，福建 福州 350108

0 引言

傳統(tǒng)的水電管理模式和手段與當(dāng)代高校的發(fā)展已經(jīng)無法匹配，基于電子信息技術(shù)對(duì)高校水電供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)，是高校水電管理逐步轉(zhuǎn)型為智能信息化管理模式的重要途徑。依托于電子信息技術(shù)開發(fā)應(yīng)用的智能水電管理系統(tǒng)具有智能化控制、細(xì)化水電管理工作、自動(dòng)化分析處理數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)，是現(xiàn)代高校水電管理工作的重要方向。

1 電子信息技術(shù)及其應(yīng)用特征

1.1 電子信息技術(shù)

電子信息技術(shù)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托，以微機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心，是一項(xiàng)全新的技術(shù)模塊，實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和電子信息網(wǎng)絡(luò)的深入融合，實(shí)踐應(yīng)用中有力地推動(dòng)了各行各業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)專業(yè)化和自動(dòng)化升級(jí)轉(zhuǎn)型[1]。智能手機(jī)、現(xiàn)代化生產(chǎn)機(jī)器等類型多樣的智能化產(chǎn)品均是電子信息技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用成果，除此之外，電子信息技術(shù)已經(jīng)在教育、生產(chǎn)、社會(huì)管理諸多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛的運(yùn)用。

1.2 電子信息技術(shù)應(yīng)用特征

（1）電子信息技術(shù)能顯著增強(qiáng)信息搜集的全面性，具有廣泛的應(yīng)用范圍與受眾群體。信息大爆炸時(shí)代，各個(gè)行業(yè)的發(fā)展過程不斷產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)手段很難實(shí)現(xiàn)理想的信息搜集整合效果，無法滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展和日常生活的多樣化需求。利用電子信息技術(shù)對(duì)大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)化處理，不但能夠整合分析數(shù)據(jù)，還能夠提供多樣化的服務(wù)功能，如生活中常見的線上辦理業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)支付、行程預(yù)定等[2]。更為重要的是，電子信息技術(shù)應(yīng)用門檻相對(duì)較低，故而能夠在廣泛的范圍內(nèi)擁有大量受眾群體。

（2）電子信息技術(shù)在應(yīng)用中具有突出的智能化、網(wǎng)絡(luò)化特征。互聯(lián)網(wǎng)、電子信息技術(shù)及相關(guān)電子產(chǎn)品之間聯(lián)系緊密，共同構(gòu)成龐大的網(wǎng)絡(luò)，基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，打破了終端設(shè)備之間的空間距離，具有極高的網(wǎng)絡(luò)化程度和應(yīng)用范圍。電子信息技術(shù)在日常生活與行業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用智能化水平不斷提高，且隨著電子信息技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中的全覆蓋推進(jìn)，體現(xiàn)出了更加顯著的智能化與網(wǎng)絡(luò)化特征，高效滿足現(xiàn)代市場(chǎng)發(fā)展需求。

（3）電子信息技術(shù)的高效化與便捷化特征是與人們?nèi)粘?yīng)用息息相關(guān)的。高效化特征是指電子信息技術(shù)處理信息數(shù)據(jù)的超高效率，便捷化是指操作過程的簡(jiǎn)單便捷。隨著電子信息技術(shù)在各產(chǎn)業(yè)鏈中的推廣應(yīng)用，為進(jìn)一步滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展和人們的使用需求與習(xí)慣，進(jìn)行人性化設(shè)計(jì)，增強(qiáng)應(yīng)用程序的簡(jiǎn)潔性和操作便捷性，兼顧各種類型的客戶需求，是電子信息技術(shù)相較傳統(tǒng)電子技術(shù)的重要優(yōu)勢(shì)[3]。

2 高校水電管理的意義及其現(xiàn)狀

高校水電管理工作需及時(shí)收集校園范圍內(nèi)的水電供應(yīng)及使用的相關(guān)數(shù)據(jù)，以統(tǒng)計(jì)結(jié)果作為后期水電管理決策等參考依據(jù)；養(yǎng)護(hù)維修校園范圍內(nèi)的水電設(shè)備，確保水電正常供應(yīng)，滿足全體師生的生活及科研需求；宣傳推廣節(jié)約水電相關(guān)的節(jié)能減排政策。

2.1 水電浪費(fèi)和供需問題

資源節(jié)約型社會(huì)是當(dāng)下社會(huì)建設(shè)主要目標(biāo)，但部分高等院校中的水電浪費(fèi)問題依然嚴(yán)峻，沒有人的教室或辦公室電燈和空調(diào)長(zhǎng)時(shí)間打開，隨意采購(gòu)使用高耗能耗水的設(shè)施，水電使用毫無節(jié)制等。特別是隨著高校規(guī)模的不斷擴(kuò)大，水電需求不斷增加，水電供應(yīng)緊張，原有水電設(shè)施系統(tǒng)已無法適應(yīng)高校發(fā)展需求。作為水電消耗大戶，高等院校也給整個(gè)城市的水電供應(yīng)造成了一定的壓力。

2.2 基礎(chǔ)設(shè)施落后

很多高校后勤設(shè)備設(shè)施的建設(shè)時(shí)間均比較久遠(yuǎn)，無法有效適應(yīng)當(dāng)下高校的擴(kuò)張發(fā)展。與此同時(shí)，針對(duì)水電系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)維修工作不到位，引發(fā)了一系列安全隱患問題，嚴(yán)重影響了高校正常水電供應(yīng)。部分高校在擴(kuò)招的同時(shí)，未對(duì)水電系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)改造，導(dǎo)致用水用電高峰期時(shí)常由于水壓過低或用電負(fù)荷驟增出現(xiàn)斷水?dāng)嚯姡€路老化也經(jīng)常引發(fā)停電故障，嚴(yán)重影響高校的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.3 水電管理模式落后

現(xiàn)階段大部分高校采取的均是供給制水電管理模式，學(xué)校統(tǒng)一支付所有部門日常水電費(fèi)用。在這種管理模式下，僅能保證正常的水電供應(yīng)，很難實(shí)現(xiàn)有效的水電管理，節(jié)約水電資源就更無從談起。因?yàn)樗娤那闆r與個(gè)人利益并無關(guān)系，因此高校內(nèi)部各部門在水電使用過程中，普遍存在浪費(fèi)問題，進(jìn)而使得水電開支不斷上漲[4]。此外，水電管理考核制度不完善、職權(quán)不統(tǒng)一等問題也加劇了水電浪費(fèi)。

3 電子信息技術(shù)在高校水電管理中的應(yīng)用概述

將電子信息技術(shù)應(yīng)用于高校水電管理，有助于加快實(shí)現(xiàn)水電管理的智能化和信息化，提高水電管理質(zhì)量與效率?；诰W(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及相關(guān)軟件的支撐，更換傳統(tǒng)機(jī)械計(jì)量?jī)x表為智能水電控制設(shè)備，構(gòu)成具有計(jì)量、通訊、控制及管理的多方面功能的智能水電管理系統(tǒng)[5]?？刂?、管理一體化是智能水電管理系統(tǒng)最為顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，終端設(shè)備進(jìn)行水電用量的計(jì)量與智能控制，管理軟件與數(shù)據(jù)服務(wù)器自動(dòng)遠(yuǎn)程監(jiān)控各個(gè)終端設(shè)備的具體運(yùn)行狀況，對(duì)水電使用數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，水電管理工作人員登錄管理系統(tǒng)即可對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索閱覽，同時(shí)也可以進(jìn)行報(bào)表打印、系統(tǒng)設(shè)置等一系列管理操作。

高校水電管理工作涉及的范圍非常廣泛，數(shù)據(jù)更新頻率與統(tǒng)計(jì)過程復(fù)雜性偏高，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)信息更新不及時(shí)的問題，導(dǎo)致整體水電管理工作質(zhì)量不理想。與傳統(tǒng)水電管理模式相比，智能水電管理系統(tǒng)具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用智能水電管理系統(tǒng)，所有水電終端設(shè)備均處于實(shí)時(shí)監(jiān)控狀態(tài)，系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)自動(dòng)采集分析全校范圍內(nèi)的水電數(shù)據(jù)，快速定位故障點(diǎn)，提高維修效率[6]。與此同時(shí)，水電智能管理系統(tǒng)可以統(tǒng)計(jì)分析歷史數(shù)據(jù)，明確水電管理問題，為后期水電定額管理工作的開展提供相應(yīng)的決策依據(jù)。

4 電子信息技術(shù)在高校水電管理中的應(yīng)用難點(diǎn)

4.1 改造成本與復(fù)雜性較高

一方面，電子信息技術(shù)應(yīng)用于高校水電管理，開發(fā)針對(duì)性的智能管理系統(tǒng)，需要進(jìn)行相應(yīng)的改造建設(shè)，具體包括安裝控制終端設(shè)備、水電計(jì)量設(shè)備，建立通信網(wǎng)絡(luò)、軟件平臺(tái)及數(shù)據(jù)服務(wù)器，建立管理與維護(hù)機(jī)制等，上述改造建設(shè)項(xiàng)目的完成均需要投入較多資金。另一方面，大多數(shù)高等院校已有的供電線路和水管網(wǎng)施工年代和具體狀況均具有較大差異性，在進(jìn)行智能水電管理系統(tǒng)改造時(shí)，往往會(huì)面臨極為復(fù)雜的管道線路分布狀況，改造復(fù)雜性極高，且部分區(qū)域需要同時(shí)進(jìn)行線路和舊管網(wǎng)的改造施工，使得不同區(qū)域改造成本具有明顯差異。在進(jìn)行改造施工之前，必須加強(qiáng)改造方案的全面細(xì)致論證。

4.2 系統(tǒng)維護(hù)專業(yè)性較高

對(duì)于已經(jīng)投入應(yīng)用的水電智能管理系統(tǒng)而言，運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)多種多樣的故障問題，如通信故障、服務(wù)器故障、儀表故障及軟件故障等[7]。以通信故障和儀表故障為例，問題排查更換程序均具有較高復(fù)雜性，系統(tǒng)維護(hù)成本和難度較高。與此同時(shí)，智能電表內(nèi)置控制器一旦發(fā)生故障，便會(huì)導(dǎo)致一定范圍內(nèi)斷電，必須更換儀表，人工無法復(fù)電。如果未及時(shí)進(jìn)行維修，影響高校教學(xué)和科研工作的正常開展。

4.3 管理觀念存在偏差

部分高校在水電管理方面存在一定的觀念偏差，認(rèn)為基于電子信息技術(shù)開發(fā)應(yīng)用水電智能管理系統(tǒng)，必然能夠減少人工投入與其他資金費(fèi)用。但是需要注意的是，水電智能管理系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)模式水電管理功能，減輕工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)很多人工管理無法實(shí)現(xiàn)的高級(jí)管理功能，令高校水電管理工作進(jìn)一步細(xì)化[8]。水電管理工作的細(xì)化，會(huì)大大增加管理工作的具體項(xiàng)目和內(nèi)容，提高高校水電管理質(zhì)量，增強(qiáng)管理工作嚴(yán)謹(jǐn)性與細(xì)化性的同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的管理成本，甚至從整體來看，比傳統(tǒng)人工管理模式的成本更高。除此之外，傳統(tǒng)水電管理人員在文化素質(zhì)、專業(yè)技能、信息技術(shù)能力等方面普遍偏低，很難滿足智能水電管理工作的要求，因此，各高等院校必須重視針對(duì)水電智能管理系統(tǒng)構(gòu)建專業(yè)的系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)團(tuán)隊(duì)。

5 電子信息技術(shù)在高校水電管理中的具體應(yīng)用——水電智能管理系統(tǒng)

5.1 水電智能管理系統(tǒng)概述

基于電子信息技術(shù)設(shè)計(jì)的水電智能管理系統(tǒng)，應(yīng)用于高校水電管理中，DCS集散控制系統(tǒng)發(fā)揮了顯著的應(yīng)用價(jià)值。以水電智能管理系統(tǒng)為媒介，管理人員在控制中心操作計(jì)算機(jī)軟件，就能夠控制校園范圍內(nèi)所有辦公樓、教學(xué)樓、宿舍樓及其他公共區(qū)域中的全部水電控制器，通過控制器對(duì)水電開關(guān)進(jìn)行控制，控制中心管理人員就能夠控制校園中所有水閥與電器的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)部智能化水電管理[9]。例如，僅需在軟件中進(jìn)行操作，就可以根據(jù)規(guī)定時(shí)間控制給電和停電、給水和停水等，水電智能管理系統(tǒng)會(huì)自行完成相關(guān)操作?？傊?，利用電子信息技術(shù)開發(fā)應(yīng)用的水電智能管理系統(tǒng)，有效解決了高校中普遍存在的水電資源浪費(fèi)問題，也逐步引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成了節(jié)約水電的良好生活習(xí)慣，令電子信息技術(shù)在高校管理中實(shí)現(xiàn)了顯著的應(yīng)用價(jià)值。

5.2 水電智能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

如圖1所示，是水電智能管理系統(tǒng)中的智能用電管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。本系統(tǒng)中，上端由數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、PC管理機(jī)及報(bào)表打印機(jī)等組成，服務(wù)器、PC管理機(jī)通過校園內(nèi)部網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)與下端各數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)連接。以建筑物為單位，在每棟建筑物強(qiáng)電間安裝數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)及相應(yīng)的單相智能電表或三相智能電表來控制用電回路；對(duì)于房間內(nèi)有獨(dú)立開關(guān)柜的，在房間內(nèi)安裝空調(diào)智能控制器或照明智能控制器，其中空調(diào)智能控制器具有電能計(jì)量、控制空調(diào)溫度、控制開與關(guān)等功能，照明智能控制器具有電能計(jì)量、時(shí)間控制等功能，另外可增加AI攝像頭，以達(dá)到按人數(shù)自動(dòng)控制空調(diào)和照明的開與關(guān)，以達(dá)到節(jié)約電能的作用。

圖1 智能用電管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

如圖2所示，是水電智能管理系統(tǒng)中智能供水管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。本系統(tǒng)共用智能用電管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、PC管理機(jī)及報(bào)表打印機(jī)。以建筑物為單位，分別安裝智能熱水（淋浴或開水）控制器、智能冷水控制器等，智能熱水控制器帶閥門，采用刷卡、掃碼等方式控制流水，按流量或用水時(shí)間計(jì)費(fèi)，智能冷水表可安裝于房間內(nèi)、樓層總表或樓棟總表位置，一般智能冷水表不帶閥門，只用于計(jì)量，在需要付費(fèi)的冷水表場(chǎng)所，可以和智能用電管理系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，當(dāng)水費(fèi)欠費(fèi)時(shí)，可以繼續(xù)用水并繼續(xù)計(jì)量，但會(huì)切斷相應(yīng)房間的電源，停止供電，當(dāng)用戶通過APP或指定地點(diǎn)自助購(gòu)水購(gòu)電終端買水后，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)供電。除了樓棟外，在水泵房、水塔、花園澆灌場(chǎng)所及其他公共區(qū)域，安裝相應(yīng)的智能控制器和智能水表，對(duì)用水進(jìn)行計(jì)量和控制。

圖2 智能供水管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)實(shí)踐表明，在高校水電管理中應(yīng)用水電智能管理系統(tǒng)，有利于降低電耗、水耗以及人工管理成本。①根據(jù)校園內(nèi)不同時(shí)間段的用電用水需求，工作人員提前設(shè)置好供水供電時(shí)間段，水電智能管理系統(tǒng)就能夠在規(guī)定時(shí)間自動(dòng)控制水電設(shè)備開關(guān)，有效降低水電管理成本。與此同時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行過程中，能夠基于實(shí)際情況在某段時(shí)間內(nèi)采取特殊的水電控制標(biāo)準(zhǔn)。例如節(jié)假日期間，大部分學(xué)生和教師均會(huì)離校，可根據(jù)實(shí)際水電需求進(jìn)行特殊性供給，節(jié)假日結(jié)束后則自動(dòng)恢復(fù)正常的水電供給控制，大大增強(qiáng)了高校水電管理的人性化與智能化。②基于水電智能管理系統(tǒng)，僅需要一臺(tái)計(jì)算機(jī)，就能夠?qū)π@內(nèi)全體院校及公共區(qū)域內(nèi)的水電設(shè)備進(jìn)行多通道控制，集中式的水電設(shè)備管理，大大增強(qiáng)了水電管理工作的便捷性。采用分級(jí)管理模式就能夠?qū)π@內(nèi)部的所有水電設(shè)備實(shí)現(xiàn)樹狀控制效果。例如，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)核心控制器進(jìn)行控制，然后每個(gè)控制器則連接一定區(qū)域范圍內(nèi)的所有水電設(shè)備開關(guān)閥門。且水電智能管理系統(tǒng)可以依托于電子信息技術(shù)，通過手機(jī)、平板等完成遠(yuǎn)程操作管理，只要在系統(tǒng)中針對(duì)不同用戶進(jìn)行相應(yīng)的權(quán)限設(shè)置，便能夠遠(yuǎn)程對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行操作，控制水電設(shè)備閥門[10]。③水電智能管理系統(tǒng)運(yùn)行過程中具有極高的穩(wěn)定性和安全性，系統(tǒng)中配置的自我保護(hù)功能能夠在異常情況發(fā)生時(shí)自動(dòng)預(yù)警，采取相應(yīng)的自我保護(hù)措施。再加上人工干預(yù)的大大減少，顯著降低了人為操作安全事故的發(fā)生概率?；谀K化設(shè)計(jì)的水電智能管理系統(tǒng)，各個(gè)水電設(shè)備均能夠獨(dú)立運(yùn)行，且每個(gè)通道中均有相應(yīng)的預(yù)警系統(tǒng)，發(fā)生問題故障時(shí)，能夠快速明確故障點(diǎn)，提高故障排查效率和系統(tǒng)維護(hù)便捷性。

6 結(jié)語(yǔ)

智能化水電管理是現(xiàn)代高校建設(shè)節(jié)約型校園的重要內(nèi)容，也是高校后勤工作數(shù)字化發(fā)展的必然趨勢(shì)。智能水電管理系統(tǒng)的建設(shè)內(nèi)容龐雜，系統(tǒng)性較高，高校領(lǐng)導(dǎo)要切實(shí)重視此項(xiàng)工作，加強(qiáng)規(guī)劃科學(xué)性和管理工作細(xì)致性，逐步推進(jìn)智能水電管理系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)水電管理質(zhì)量和效率的提高，達(dá)成節(jié)能降耗的發(fā)展目標(biāo)。