多功能智能信息技術(shù)電能表在高校學(xué)生宿舍中的應(yīng)用

大連工業(yè)大學(xué)藝術(shù)與信息工程學(xué)院信息與電子工程系 商航 王煒富 劉文博

學(xué)生宿舍使用機(jī)械式電能表和普通智能電表存在有諸多問(wèn)題與不足，其容易觸發(fā)安全方面的問(wèn)題，為了更好滿足學(xué)生宿舍用電管理需求，提高用電的安全性與可靠性，做好用電管控、智能收費(fèi)管理、用電情況統(tǒng)計(jì)等多方面的工作。本文嘗試針對(duì)多功能智能信息技術(shù)電能表在高校學(xué)生宿舍中的應(yīng)用進(jìn)行探析，希望可以更好地發(fā)揮多功能智能信息技術(shù)電能表的積極作用，為學(xué)生的健康生活提供保障。

當(dāng)前，隨著我國(guó)高校不斷擴(kuò)招，高校學(xué)生數(shù)量不斷增加，宿舍是高校學(xué)生生活的重要場(chǎng)所，對(duì)于部分高校來(lái)說(shuō)，其資金充裕，基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)比較完善，如宿舍有專門的洗衣房以及其他基本需求生活區(qū)域，因此宿舍用電安全事故發(fā)生頻率低，用電管理難度相對(duì)比較小，但是也有許多學(xué)校宿舍基礎(chǔ)設(shè)施不完善，學(xué)生在宿舍內(nèi)偷偷使用大功率電器，因此引發(fā)用電安全事故?；谶@樣的原因，就需要先進(jìn)技術(shù)予以支持，對(duì)用電情況進(jìn)行管理和分析，這樣才能更好地解決用電過(guò)程中可能會(huì)爆發(fā)的各項(xiàng)安全事故，切實(shí)保證用電的安全性與可靠性[1]。

1 學(xué)生宿舍用電管理需求

1.1 智能用電管控

智能用電管控的作用在于可以及時(shí)快速識(shí)別學(xué)生在宿舍內(nèi)是否使用各類大功率電器，在發(fā)現(xiàn)這一類問(wèn)題電力管理后臺(tái)可以第一時(shí)間進(jìn)行處理，停止供電。同時(shí)，還可以對(duì)宿舍的電力資源使用高頻與低頻時(shí)間段進(jìn)行分析，并做好電力資源供應(yīng)控制工作，不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)學(xué)生的用電需求存在有顯著性差異，通常晚上的用電需求要大于白天，通過(guò)分時(shí)段供電控制可以有效節(jié)約電能資源，多角度滿足學(xué)生的用電需求，比如說(shuō)，在周一至周五23:00 對(duì)各宿舍斷電，這樣不僅可以有效節(jié)約電力資源，同時(shí)還可以減少學(xué)生熬夜打游戲、玩手機(jī)等情況發(fā)生，可以更好地幫助學(xué)生規(guī)律作息[2]。此外，當(dāng)前高校宿舍中對(duì)于照明用電需求量比較大，空調(diào)則是耗電量最大的電器之一，且其使用頻率相對(duì)比較高，但是在使用空調(diào)等照明設(shè)備時(shí)因?yàn)閷W(xué)生對(duì)于天氣感知存在差異，因此空調(diào)的使用也容易存在分歧，甚至因此導(dǎo)致用電消耗增加。通過(guò)智能化用電管控設(shè)備對(duì)電力資源進(jìn)行管理，可以對(duì)學(xué)生宿舍用電情況進(jìn)行用戶畫像，了解用電時(shí)存在有哪些差異，然后為宿舍提供針對(duì)性、個(gè)性化的用電，滿足宿舍用電需求[3]。

1.2 智能收費(fèi)管理

收費(fèi)管理是高校學(xué)生宿舍用電管理的重點(diǎn)所在，通過(guò)對(duì)用電收費(fèi)進(jìn)行智能化管理可以更好地對(duì)各項(xiàng)電力資源進(jìn)行分配。在智能化技術(shù)支持下，各項(xiàng)用電收費(fèi)情況以及用電信息等都可以通過(guò)電子屏、短信等將相關(guān)情況推送給學(xué)生，讓學(xué)生能夠?qū)λ奚嵊秒娗闆r有更加清晰明確的認(rèn)知，科學(xué)規(guī)劃用電，減少用電中存在的問(wèn)題與不足[4]。

1.3 用電情況統(tǒng)計(jì)分析

在智能電能表的幫助下，用電情況可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化的匯總分析，工作人員可以深入了解用電是否科學(xué)合理，用電過(guò)程中存在有哪些不良情況，針對(duì)這一類情況應(yīng)當(dāng)如何采取措施進(jìn)行解決，高效控制不良問(wèn)題[5]。

2 機(jī)械式電能表及配電系統(tǒng)的不足

當(dāng)前許多高校所采用的都是機(jī)械式電能表，這種電能表的成本相對(duì)比較低，其系統(tǒng)電力包含有照明、普通插座、空調(diào)插座和備用等部分。系統(tǒng)的照明電路設(shè)置相對(duì)比較單一，沒(méi)有區(qū)分大燈管和衛(wèi)生間、陽(yáng)臺(tái)燈管等，機(jī)械式電能表同時(shí)也沒(méi)有定時(shí)功能，難以按照學(xué)校的作息時(shí)間對(duì)照明電路進(jìn)行自動(dòng)通斷電，也難以滿足節(jié)約用電的需求。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，宿舍內(nèi)的普通插座可以連接各種電器，難以有效地對(duì)大功率電器的使用進(jìn)行控制，學(xué)生在用電過(guò)程中缺乏安全意識(shí)，隨意使用大功率電器的情況比較常見(jiàn)，因此容易誘發(fā)用電安全問(wèn)題。此外，機(jī)械式電能表沒(méi)有通信功能，對(duì)于各項(xiàng)用電信息難以準(zhǔn)確記錄，用電記錄以及電費(fèi)統(tǒng)計(jì)等均需要人工負(fù)責(zé)實(shí)施，所耗費(fèi)的時(shí)間相對(duì)比較多。為了有效解決宿舍用電問(wèn)題中存在的缺陷和不足，使用電朝著更加科學(xué)合理的方向發(fā)展，就需要對(duì)電能表及配電系統(tǒng)予以優(yōu)化。

3 普通智能電能表及配電系統(tǒng)

3.1 普通智能電能表及管理軟件

普通智能電能表在應(yīng)用過(guò)程中雖然也可以收集各類信息，了解電力資源的應(yīng)用是否科學(xué)合理，當(dāng)前應(yīng)用過(guò)程中存在有哪些問(wèn)題和不足，但是其設(shè)備的功能并不如多功能智能電能表一般豐富，對(duì)于宿舍用電的諸多細(xì)節(jié)情況也無(wú)法及時(shí)捕捉，存在的短板與不足相對(duì)來(lái)說(shuō)比較多，難以從根本上杜絕高校學(xué)生宿舍用電安全事故問(wèn)題[6]。

3.2 定時(shí)器

普通智能電能表難以為宿舍照明提供定時(shí)供電，在宿舍燈管回路安裝定時(shí)器，可以按照學(xué)校的作息時(shí)間要求設(shè)定通電時(shí)間，但是定時(shí)器的設(shè)置需要人工操作，而且學(xué)校調(diào)整作息時(shí)間還需要人工進(jìn)行設(shè)置，這樣就會(huì)導(dǎo)致一系列工作的實(shí)施不便利，對(duì)相關(guān)工作的高質(zhì)量推進(jìn)產(chǎn)生消極負(fù)面影響。

3.3 限時(shí)用電控制器

學(xué)校后勤管理人員將不能在學(xué)生宿舍使用的電器，如吹風(fēng)機(jī)、電飯煲、卷發(fā)棒等均歸屬于違規(guī)電器，為了減少各類安全事故的發(fā)生，保證用電的安全性與可靠性，且減少各類問(wèn)題的發(fā)生，就需要對(duì)違規(guī)電器進(jìn)行控制。但是由于普通智能電能表的功能相對(duì)來(lái)說(shuō)比較單一，在具體應(yīng)用過(guò)程中存在的缺陷和不足也比較多，如無(wú)法識(shí)別違規(guī)電器。因此，在相關(guān)電能表使用過(guò)程中為了更好地進(jìn)行用電控制，比較常用的措施就是在普通插座和空調(diào)插座的線路上安裝限量用電控制器。限量用電控制器根據(jù)接入電路中各種電器具有不同的電流波形來(lái)識(shí)別電器，當(dāng)接入的是電熱棒、電磁爐、燒水壺等違規(guī)電器時(shí)，就需要第一時(shí)間進(jìn)行斷電處理，這樣可以更好地保證用電安全，減少各類不良事故的發(fā)生。當(dāng)然，限量用電控制器在應(yīng)用方面也存在有一定的短板和不足，比如說(shuō)，其在出廠設(shè)置時(shí)設(shè)計(jì)的識(shí)別違禁電器品類相對(duì)比較少，針對(duì)出廠設(shè)置時(shí)沒(méi)有設(shè)計(jì)到的違禁電器就難以識(shí)別，這樣依然有可能發(fā)生安全隱患。

4 多功能智能電能表及配電系統(tǒng)

4.1 多功能智能電能表功能

本研究所探究的多功能智能電能表是在普通電能表基礎(chǔ)之上誕生的，其具備多種功能，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）網(wǎng)絡(luò)通信功能。多功能智能電能表能夠快速捕捉學(xué)生宿舍的用電情況，并對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析；（2）實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生宿舍不同電力資源的獨(dú)立控制，宿舍不同區(qū)域?qū)τ谟秒姷男枨蟠嬖谟酗@著性差異，通過(guò)對(duì)電力資源獨(dú)立控制，可以保證節(jié)能以及用電的安全性；（3）可以對(duì)階段內(nèi)的用電情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。學(xué)生宿舍不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)對(duì)于用電需求存在差異，對(duì)階段內(nèi)用電情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，可以使得電力輸送朝著更加科學(xué)合理的方向發(fā)展，減少用電不夠科學(xué)合理的情況發(fā)生，使得電力使用問(wèn)題得到更加高質(zhì)量的控制，比如說(shuō)后臺(tái)管理人員可以更好地對(duì)用電情況進(jìn)行區(qū)分記錄，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)一些不合規(guī)事件；（4）違規(guī)電器識(shí)別功能，特許負(fù)載允用功能。大學(xué)生宿舍中使用的電器類型多元，部分電器因?yàn)楣β时容^大，在使用期間存在有一定的安全隱患；（5）預(yù)付費(fèi)功能。當(dāng)前我國(guó)電力公司普遍要求用戶先付費(fèi)才能使用電力資源，如果出現(xiàn)欠費(fèi)的情況那就需要及時(shí)繳費(fèi)并且預(yù)存一定額度的費(fèi)用，高校學(xué)生宿舍所使用的多功能智能電能表所提供的預(yù)付電費(fèi)功能，可以避免高校宿舍內(nèi)在使用各類電氣設(shè)備時(shí)出現(xiàn)突然斷電的情況，在信息技術(shù)的支持下，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生宿舍電費(fèi)的集中管控，分析哪些時(shí)間段用電量比較大，哪些時(shí)間段用電量相對(duì)比較小，然后在此基礎(chǔ)之上制定科學(xué)合理的收費(fèi)價(jià)格和模式，提高學(xué)生對(duì)于宿舍用電的滿意度；（6）控制功能。多功能智能電能表內(nèi)部通常有繼電器，可以控制和監(jiān)控用戶用電，避免用電不夠科學(xué)合理的情況發(fā)生；（7）定時(shí)斷送電功能，根據(jù)每個(gè)時(shí)間段的通斷狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的通斷電控制[7]。

4.2 管理軟件功能

多功能智能信息技術(shù)電能表具有多方面的功能，在應(yīng)用得當(dāng)?shù)那闆r下，可以使得學(xué)生宿舍用電管理朝著更加科學(xué)合理的方向發(fā)展，一般來(lái)說(shuō)，電能表具體主要有以下幾個(gè)方面的功能：（1）繳費(fèi)管理。其包含有用戶用電計(jì)量、資費(fèi)統(tǒng)計(jì)、繳費(fèi)、斷電通電等；（2）賬戶管理。其主要包含有新用戶注冊(cè)、用戶資料維護(hù)等，這樣才能更好地解決使用期間所遇到的各類問(wèn)題，也可以及時(shí)追溯用戶的情況，同時(shí)使用戶的一系列需求也能夠更好的得到滿足。比如說(shuō)，用戶在畢業(yè)之后需要銷戶，銷戶涉及到的業(yè)務(wù)流程相對(duì)多元，如批量銷戶、并戶、暫拆等。欠費(fèi)用戶不能進(jìn)行銷戶，其需要用戶先補(bǔ)足欠費(fèi)，然后再進(jìn)行銷戶處理。在賬戶管理期間，還需要為用戶提供信息維護(hù)服務(wù)，用戶可以對(duì)自身的一些基本信息進(jìn)行修改和調(diào)整，但是需要注意的是不能對(duì)自身的身份標(biāo)識(shí)進(jìn)行修改。

4.3 系統(tǒng)設(shè)置模塊

系統(tǒng)設(shè)置模塊也是多功能智能電能表的重要組成部分之一，其主要有以下幾個(gè)方面的功能：（1）包含通知管理功能，其主要可以發(fā)布公告、通知、留言板等，都應(yīng)當(dāng)在通知功能，其設(shè)計(jì)穩(wěn)妥，可以及時(shí)對(duì)設(shè)備的各項(xiàng)功能進(jìn)行改進(jìn)，使得設(shè)備能夠更好地發(fā)揮作用與價(jià)值；（2）查詢管理模塊。其可以實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)用電數(shù)據(jù)的各種查詢，比如說(shuō)計(jì)算電費(fèi)、查詢用電記錄、繳費(fèi)記錄有查詢余額等；（3）數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊。該模塊的作用價(jià)值可以定時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，明確哪些數(shù)據(jù)是比較重要的，哪些數(shù)據(jù)是次要的，對(duì)于重點(diǎn)數(shù)據(jù)需要加強(qiáng)管理，這樣如果后期工作中出現(xiàn)問(wèn)題或者是不足，工作人員也可以及時(shí)通過(guò)恢復(fù)數(shù)據(jù)的方式解決好各類問(wèn)題，提高對(duì)學(xué)生宿舍用電管理的科學(xué)性與合理性；（4）系統(tǒng)設(shè)置模塊。系統(tǒng)設(shè)計(jì)包含有服務(wù)器啟停和服務(wù)器設(shè)置，其包含有常規(guī)設(shè)置、文件傳輸設(shè)置、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、權(quán)限設(shè)置等。

4.4 配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

宿舍配電箱出線可以進(jìn)行細(xì)分，這樣能夠更好地保證各個(gè)領(lǐng)域的用電需求得到有效滿足，同時(shí)還能夠起到節(jié)約用電的目的。宿舍配電箱可以出現(xiàn)在衛(wèi)生間、陽(yáng)臺(tái)照明、吸頂搖頭扇、空調(diào)等，多功能配電表箱可以設(shè)置3個(gè)回路與1 個(gè)宿舍配電箱連接。

5 多功能智能信息技術(shù)電能表應(yīng)用趨勢(shì)及注意事項(xiàng)

如上文所述，多功能智能信息技術(shù)電能表在應(yīng)用時(shí)有著多種優(yōu)勢(shì)，比如說(shuō)，其可以更好地保證用電安全，減少用電安全事故發(fā)生，同時(shí)還可以滿足用戶的個(gè)性化需求，減少不必要的電能資源浪費(fèi)。就當(dāng)前我國(guó)高校學(xué)生宿舍多功能智能信息技術(shù)電能表的應(yīng)用還處于起步發(fā)展階段，未來(lái)其應(yīng)用范圍將會(huì)不斷擴(kuò)大，但是結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，要想使得相關(guān)技術(shù)得到更加高效穩(wěn)妥的應(yīng)用還有諸多需要注意的事項(xiàng)，其具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）要加大資金投入力度。多功能智能信息技術(shù)電能表要想在高校學(xué)生宿舍得到大規(guī)模的應(yīng)用，就需要加大資金投入力度，如果資金不夠充裕，那么電能表的各項(xiàng)系統(tǒng)更新不及時(shí)就會(huì)影響使用效果。所以說(shuō)，要加大資金投入力度，保證各項(xiàng)資金充裕，這樣可以及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，使得系統(tǒng)的作用與價(jià)值充分發(fā)揮出來(lái)；（2）要保證有專業(yè)的技術(shù)人員負(fù)責(zé)電能表的使用管理。隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步，多功能智能電能表的各項(xiàng)功能也會(huì)不斷完善，要保證電能表的作用與價(jià)值充分發(fā)揮出來(lái)，使得各項(xiàng)工作更加穩(wěn)妥的進(jìn)行，就需要保證有充足的高素質(zhì)人才參與到相關(guān)工作之中，能夠靈活地處理相關(guān)工作，在電能表應(yīng)用出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠第一時(shí)間采取措施進(jìn)行維護(hù)處理，減少故障問(wèn)題的發(fā)生率；（3）要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展意識(shí)，不斷對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)。多功能智能信息技術(shù)電能表在應(yīng)用過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，之所以會(huì)出現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題就是因?yàn)橄到y(tǒng)更新不及時(shí)。

6 結(jié)語(yǔ)

總之，對(duì)比機(jī)械式電能表和普通智能電能表，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生宿舍使用多功能智能電能表控制學(xué)生宿舍燈管、空調(diào)、違規(guī)電器等使用效果更加理想，其可以切實(shí)有效地保證用電的安全性與可靠性，減少各類突發(fā)性事件的發(fā)生頻率。但是結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，要想真正發(fā)揮好多功能智能信息技術(shù)電能表的作用也絕非易事，其需要學(xué)校投入大量的人力、物力和財(cái)力，不斷對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，否則系統(tǒng)可能難以充分有效地發(fā)揮出自身的作用與價(jià)值，這樣對(duì)于相關(guān)工作的推進(jìn)，必然會(huì)產(chǎn)生十分不利的影響。