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以用電管理為起點建設低碳校園
摘 要：隨著現代科學技術的發展，在高校中開始廣泛應用智能化技術，改善學生宿舍的用電管理模式，提高宿舍的管理水平，有利于實現高校宿舍用電管理的科學化。本文主要闡述傳統高校宿舍用電管理模式，設計高校智能用電管理系統，把其應用到現代宿舍管理中，提高整個系統的安全性、穩定性，讓學生可以安全用電、便捷用電。
關鍵詞：校園；智能化；用電管理
0 引言
隨著現代網絡技術的不斷發展，智能化開始走入各個領域。高校為了提高教職員工的工作效率與質量，開始建設智慧校園，但大部分的精力都用于教職工的科學研究上，對于高校學生的生活涉及得比較少。高校宿舍作為大學生的另一個家對于學生來說很重要，宿舍應該給學生提供舒適、安全的環境，讓學生在宿舍中可以獲得良好的體驗。通過互聯網可以實現 高校宿舍的便捷，進一步提高宿舍用電安全水平，為學生提供高效的服務。
1 傳統高校的用電管理模式
高校在學生宿舍的用電管理方面經歷了多種不同的管理模式。*開始學生宿舍采用的是當時*常用的機械式電表。這一用電模式的優點在于成本比較低，便于安裝。同時這一電表技術也存在一定的問題，在計量方面不夠準確，常會出現故障，需要宿管人員定期到學生宿舍進行抄表，在一定程度上增加了宿管人員的工作量，導致效率低下。在用電安全方面缺少先進的技術手段，宿管人員只能靠隨時巡查宿舍才能發現用電問題，對學生進行安全教育，只能靠收取大功率電器來減少宿舍的安全隱患問題。由于傳統電表的構造簡單，有的學生在有一定的物理知識基礎上對電路進行改動，不僅會影響到用電計量的準確性，還會給用電安全帶來很大的隱患。宿管人員不能對用電量進行控制，只能根據宿舍熄燈時間來規范學生的作息時間，到晚上11點后對宿舍進行集體斷電。后來有的學校對于學生宿舍的電表進行了整體的升級，開始運用校園一卡通來計量電表。在用電時通過這個校園卡來作為用電數據載體，學生需要憑借校園一卡通到財務處和宿舍樓內進行購電然后插卡充電，這樣學生需要利用課間的時間到財務部門排隊等著充電費，學生需要長時間等候，財務部門需要處理大量的工作。學生在充電費時都是因為宿舍出現欠費停電的問題才會充電，這個充費行為是隨時的，本來在法定節假日時財務部門的工作人員應該休息，但是由于要解決學生充值電費的問題就需要有專門的人員堅守在崗位上，在一定程度上影響到了工作人員的正常休息。有時宿管人 員不能及時發現學生使用大功率違規電器，也不能控制學生宿舍的用電量，這對于宿舍安全用電管理來說很被動，容易存在安全隱患問題，導致宿舍用電安全事故頻發。宿舍的用電數據計量、匯總、分析以及審核工作都需要人工來進行記錄再輸入到電腦中進行存檔歸類，這樣的用電管理模式相對落后，不利于學校的宿舍管理。
2 高校能效管理平臺的設計
2.1用戶登錄
學生可以通過電腦網頁或手機APP的方式輸入學校的用電管理系統，確認是自己學校的網頁后進入到系統中。
2.2系統主界面
用電管理人員可以通過登錄的方式進入到系統的主界面中，對學生宿舍用電智能管理系統進行管理。該系統分為五個部分：一是用戶菜單欄，二是界面快捷按鈕，三是學生宿舍信息列表，四是數據展示區，五是系統綜合信息欄。登錄到系統中，可以一目了然地找到自己所需的板塊，能夠快速、便捷地操作。
2.3系統常規管理功能
學生宿舍用電管理系統的管理功能如下：一是宿管人員對學生宿舍進行電費充值，二是宿管人員對全部或部分學生宿舍進行供電或斷電，三是宿管人員對不同宿舍進行用電比較和管理，四是宿管人員對有需要的宿舍進行電量的對調，五是宿管人員對個別宿舍進行退電，六是宿管人員對設置好的宿舍進行電量的供應。
2.4系統用電配置
管理人員可以通過系統用電配置，對用電設備進行操作，對宿舍進行統一限流，防止超負荷斷電的情況。比如：通過統一限流的方式對宿舍進行管理，當宿舍出現用電超負荷的情況，系統就可以自動進行識別，檢測出超負荷的房間對其進行暫時的不供電。當學生宿舍的用電量恢復到正常值后，宿舍就會根據實時用電的情況對其進行恢復，保證整個宿舍樓的用電安全。
3 應用效果
通過對學生宿舍用電管理系統的開發，把其應用到學生宿舍的管理中，在實際的執行過程中，學校用電管理人員，注重從適時動態監管、保障用電安全；實施動態數據監控，智能化分析；定時分區控電；智能化用電和統計等等多種方式進行用電的控制和管理工作，在提升用電效率的同時，為學生的用電安全提供保障，塑造高效的用電監控機制。江蘇某高校實際運用的具體使用情況如下：
3.1實時監控用電情況，保證用電安全
大功率電器的使用一方面會造成用電量的增加，另一方面存在較為嚴重的安全隱患，對學校的財產以及學生的生命安全造成不利的影響，提升本校的用電安全。在引入該項系統后，本校的宿舍用電量減少，且用電的用途得到有效的監管。具體的表現體現在如下三點：第一點，構建科學的駕控管理模式。在植入該體統后，學校用電管理人員可適時監管學生的用電狀況，并自動識別用電量過高的宿舍。更為重要的是，該智能系統可作出相應的信息提示，學校用電管理人員可根據這種提示，對相應的宿舍進行斷電處理。更為重要的是，學校用電管理人員可進行相應宿舍的排查，真正監管學生的用電行為，降低本校的因用電而發生的火災概率。第二點，構建完善的管控機制。人在工作的過程中不可能時時專注。由于人們的疏忽，更容易導致相適應用電事故的發生。針對這種狀況，學校用電管理人員可運用本系統中的自動識別技術，對本校的用電狀況進行實施監管。 更為重要的是，當出現大量的用電現象時，該系統可通過識別宿舍號進行相應的過電流保護，從而保證宿舍學生的安全，提升本校的用電系效率。第三點，促進電氣故障排除效率的提升。在學校的電力故障排除過程中，學校用電管理部門可運用此項系統進行專門性故障排查，即運用各個宿舍在電路發生前的電流數據進行相應故障位置的鎖定，進行相應故障的排除。由此可見，實時監控學生用電情況能及時發現學生宿舍的用電隱患。
3.2實時采集學生用電數據，智能化分析用電數據
很多宿舍的學生在用電時非常浪費，經常會出現白天宿舍也開著燈、電扇、空調等。針對此情況，宿管人員平臺可以通過收集數據和分析數據的方式，對宿舍學生的用電情況進行實時的監督，而后，針對監測中的異常數據進行排查，發現異常用電的問題所在。在具體的執行過程中，宿管人員可從如下的角度入手：角度一，采集數據。學校用電管理人員可運用該系統搜集各個宿舍的用電狀況，對比相應數據的不同（可進行宿舍之間的對比，也可進行同一宿舍不同時間的用電對比），從而及時發現一些用電量大的行為。角度二，實施監控。在實時監控的過程中，學校用電人員一方面需要采集具體的數據，另一方面需要深入到宿舍進行監察，真正發現出現問題的根源，從而進行針對性地解決。角度三，進行相應問題總結。由于該系統并不能解決用電管理中的所有問題，為此相應的用電管理部門需要結合具體的用電狀況，以及本校的用電特點，適時地具體的用電工作進行調整。比如，用電管理部門需要設定定時排查機制，即從線下監督學生實際用電狀況，并制定相應的管理措施、制度，真正 運用多種獎懲方式，規范學生的用電行為。通過該系統的應用，可以進一步加強對數據的分析工作，提高宿管人員的工作效率與水平。
3.3定時分區控制用電
在學校用電的管控過程中，筆者發現大部分學生有晚睡、晚醒的習慣。這些學生通常喜歡熬夜看電影、玩游戲等等，導致在第二天出現精神不好、學習效率低的狀況。這種行為也導致學校用電量的增加。與此同時，部分晚睡的學生也會影響其他學生的休息。針對這種狀況，學校用電管理者可根據本校的具體狀況，靈活采用不同的管理機制。在本校的管理過程中，筆者運用分區管理模式。在具體的操作過程中，相關管理人員可從如下的角度入手：角度一，劃分用電區域。學校管理者可根據不同的專業學生，采取相應的用電措施。比如，針對一些用電量大的專業（編程專業、動畫制作專業）等等，學校用電管理人員可適當地加大此部分地區的用電量。角度二，劃分用電時間。針對一些學生晚睡晚醒的狀況，學校用電管理者可構建相應的分時管控模式。比如，在晚上10點半，則該區域的宿舍停止供電。通過此方式，不僅能節約電能，還能在無形中幫助學生養成良好的生活習慣，從某些方面來說，提升了他們的學習效率。
3.4學生公寓用電的計算機智能計量
減少電能浪費，當前學校多采用智能計量的方式給宿舍學生進行供電。首先，根據學校用電的相關要求，后勤部門按照每月用電的方式給學生宿舍的人員定額贈送電量。其次，這個系統根據每個宿舍居住的人數，設置好了免費供電量，對于學生宿舍公共區域的用電量根據相關比例平攤到用戶上。*后，對于超出部分由學生自行承擔，這在一定程度上可以提高后期部門和財務部門對于用電的計算、收費和審計，能夠保證用電的數據不丟，通過電腦記錄對數據進行備份。通過此智能計量方式，學生公寓的用電將得到更加有效、科學的控制，從而避免了隨意用電產生的浪費現象。
3.5多種方式查詢用電情況與繳交電費
在現階段的用電管理過程中，筆者發現部分學校的學生存在大量用電的狀況。出現這種狀況的原因在于：第一，部分學生認為學費已經支付相應的費用，可隨意用電。第二，部分學生認為用電也花不了幾個錢。針對這種狀況，高校用電管理者需要根據本校的狀況，靈活制定相應的管理機制，真正讓學生意識到合理用電的重要性，并制定相應的策略約束學生的行為，從而達到合理用電的效果。為了達到這種效果，在具體的措施實施過程中，當前學校多采用智能計量的方式給宿舍學生進行供電。首先，根據學校用電的相關要求，后勤部門按照每月用電的方式給學生宿舍的人員定額贈送電量。而后，這個系統根據每個宿舍居住的人數，設置好了免費供電量，對于學生宿舍公共區域的用電量根據相關比例平攤到用戶上。*后，對于超出部分由學生自行承擔，這在一定程度上可以提高后期部門和財務部門對于用電的計算、收費和審計，能夠保證用電的數據不丟，通過電腦記錄對數據進行備份。通過此智能計量方式，學生公寓的用電將得到更加有效、科學的控制，從而避免了隨意用電產生的浪費現象
4 安科瑞電氣針對高校能源管理推出能效管理解決方案--AcrelEMS -EDU校園綜合能效管理平臺
4.1平臺概述
AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理解決方案針對校園能源統計、后勤計費管理、校園運維管理等提供高校的信息化管理平臺。從“源、網、荷、儲、充"多個角度解析高校當下及未來的用能問題及用能需求，在統一的需求下“實現能源互補、信息互通"等管理模式。助力學校管理智能化、數字化、綜合化，實現節能校園、綠色校園、低碳校園。
4.2平臺組成
AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平臺采用開放的分層分布式網絡結構，主要由設備層、傳輸層、數據層、應用層組成。AcrelEMS-EDU高校綜合能效平臺提供校園用能實時在線監控、能耗數據統計分析、空調智能管理、用能排名、節能評估、宿舍惡性負載監管等功能。
4.3平臺架構
圖1 安科瑞能效管理方案架構拓撲
5 高校綜合能效解決方案
5.1校園電力監控與運維
集成設備所有數據，綜合分析、協同控制、優化運行，集中調控，集中監控，數字化巡檢，移動運維， 班組重新優化整合，減少人力配置。
5.2后勤計費管理
采用先進的網絡抄表付費管理技術，實現電、水、氣等能源綜合計費，實現遠程抄表、費率設置、 賬單統計匯總等，支持微信、支付寶、一卡通等充值支付方式，可設置補貼方案。通過能源付費管理方式，培養用能群體和部門的節能意識。
5.2.1宿舍用電管理
針對學生宿舍用電進行管理控制：可批量下發基礎用電額度和定時通斷功能；
可進行惡性負載識別，檢測違規電氣，并可獲取違規用電跳閘記錄。
5.2.2商鋪水電收費
針對校園超市、商鋪、食堂及其他針對個體的水電用能進行預付費管理
5.2.3充電樁管理平臺
充電樁在“源、網、荷、儲、充"信息能源結構中是必*。充電樁應用管理同樣是校園生活服務中必*一部分。
5.2.4智能照明管理
通過對高校路燈的全局監測，提供對路燈靈活智能的管理，實現校園內任一線路，任一個路燈的定時 開關、強制開關、亮度調節，以及定時控制方案靈活設置，確保路燈照明的智能控制和高效節能。
5.3能源管理系統
針對校園水、電、氣等各類接入能源進行統計分析，包含同比分析、環比分分析、損耗分析等。了解用能總量和能源流向。
按校園建筑的分類進行采集和統計的各類建筑耗電數據。如辦公類建筑耗電、教學類建筑耗電、學生宿舍耗電等，對數據分門別類的分析，提供領導決策，提高管理效能。
構建符合校園節能監管內容及要求的數據庫，能自動完成能耗數據的采集工作，自動生成各種形式的報表、圖表以及系統性的能耗審計報告，能夠監測能耗設備的運行狀態，設置控制策略，達到節能目的。
5.4智慧消防系統
智慧消防云平臺基于物聯網、大數據、云計算等現代信息技術，將分散的火災自動報警設備、電氣火災監控設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網絡，并對這些設備的狀態進行智能化感知、識別、定位，實時動態采集消防信息，通過云平臺進行數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現科學預警火災、網格化管理、落實多元責任監管等目標。實現了無人化值守智慧消防，實現智慧消防“自動化"、“智能化"、“系統化"需求。從火災預防，到火情報警，再到控制聯動，在統一的系統大平臺內運行，用戶、安保人員、監管單位都能夠通過平臺直觀地看到每一棟建筑物中各類消防設備和傳感器的運行狀況，并能夠在出現細節隱患、發生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內，相關報警和事件信息通過手機短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達相關人員。
6 平臺部署硬件選型
6.2后勤計費管理
6.2.1宿舍/商業預付費平臺
6.2.2充電樁管理平臺
6.2.3智能照明管理
6.3能源管理系統
6.4智慧消防系統
7 結束語
綜上所述，通過智能化的手段加強學生宿舍的用電管理系統，在一定程度上提高了學校后勤部門對于學生宿舍用電的集中管理，宿管人員可以實時地對學生宿舍用電情況進行監控，學生也可以通過移動客戶端的方式查詢宿舍的用電情況，還可以通過手機繳費的方式高效便捷地充值。這一系統的應用不僅保證了學生宿舍的用電安全，還能夠實現智能化管理，降低 用電管理的成本。對于學校的教職工來說，可以通過互聯網對用電情況進行系統性的分析，能夠提高工作效率，降低工作人員的工作量，有利于提高后勤部門智能化的管理水平。
【參考文獻】
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【2】 張海波 .高校學生公寓用電安全管理現狀及對策分析：以浙江育英職業技術學院為例 [J].高校后勤研究，2019（9）：35-39.
【3】 安科瑞高校綜合能效解決方案2022.5版
【4】 安科瑞企業微電網選型手冊2021.10版
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