一、背景分析

1.背景概述

大學(xué)生在校期間的主要活動范圍集中于高校宿舍 ，高校宿舍水電管理工作是保障高校宿舍管理有序開展的基礎(chǔ)。 在高校宿舍水電管理中涉及到三個重要方面 ，一是安全管理工作 ，二是水電計(jì)量和收費(fèi)工作，三是節(jié)能降耗。 對高校宿舍水電管理的現(xiàn)狀及針對以上三方面存在問題進(jìn)行探討 ， 并針對這三方面摸索行之有效的對策 ，對于高校宿舍水 電管理具有重要意義。

2.當(dāng)前現(xiàn)狀

①基礎(chǔ)

高校兼具教學(xué)、科研與生活等多重功能，建筑類型豐富且功能劃分精細(xì)復(fù)雜，能耗種類呈現(xiàn)多元化特征。然而，當(dāng)前學(xué)生群體的節(jié)能意識普遍薄弱，各類用能設(shè)備的能源浪費(fèi)現(xiàn)象較為突出，亟待針對性改善。

②管理

校園能耗數(shù)據(jù)采集的自動化水平低下，導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)分析工作面臨較大困難，人工操作量繁重。

水電費(fèi)收取工作依賴專人負(fù)責(zé)推進(jìn)，使得人工管理成本居高不下。

對于學(xué)生濫用惡性負(fù)載設(shè)備的情況難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測，安全隱患未能得到及時排查與消除。

③統(tǒng)計(jì)

能耗數(shù)據(jù)的完整性不足，難以開展有效的統(tǒng)計(jì)分析工作，致使管理者缺乏對整個校園能源管理狀況及設(shè)備能耗情況了解。

信息孤島現(xiàn)象顯著，各校區(qū)的信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)難以實(shí)現(xiàn)共享互通，嚴(yán)重制約了能源管理的協(xié)同性。

3.場景需求

系統(tǒng)自動抄表和計(jì)費(fèi)

照明 、插座、空調(diào) 、衛(wèi)生間分別計(jì)量用電、獨(dú)立

拉合閘控制禁止使用違規(guī)阻性負(fù)載 、移相插排等

分工作日 、節(jié)假日管理宿舍斷電送電時間

禁止使用違規(guī)阻性負(fù)載、移相插排等

宿舍補(bǔ)助電費(fèi)下發(fā) 、登記管理等

食堂 、超市、宿舍等水電收費(fèi)

宿舍統(tǒng)一化、批量化管理

校園整體用能匯總統(tǒng)計(jì)， 能夠找出用電較高區(qū)域

二、解決方案

Acrel Cloud3200-高校預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)主要由感知層（終端采集設(shè)備），傳輸層（通訊管理機(jī)），平臺層（高校預(yù)付費(fèi)云平臺）三個部分組成。系統(tǒng)功能集設(shè)備管理、設(shè)備監(jiān)控、水電計(jì)費(fèi)、財(cái)務(wù)管理、宿舍管理、報(bào)警管理、能耗分析于一體。 可方便實(shí)現(xiàn)學(xué)生用水電監(jiān)控、宿舍商鋪食堂等水電預(yù)付費(fèi)、終端表計(jì)及邊緣網(wǎng)關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)管、 惡性負(fù)載監(jiān)測報(bào)警、學(xué)生作息控制、補(bǔ)助發(fā)放、自助充值繳費(fèi)、校區(qū)整體用能分類分項(xiàng)分區(qū)統(tǒng)計(jì)等需求。

1.B/S架構(gòu)，多客戶端訪問

無需安裝客戶端，通過瀏覽器，手機(jī)APP用戶就可以完成配置 、設(shè)置 、查詢 、控制等所有操作。

2.水電預(yù)付費(fèi)

水電費(fèi)用預(yù)充值，欠費(fèi)自動斷電/關(guān)閥，補(bǔ)助賬戶和充值賬戶分開，優(yōu)先扣除補(bǔ)助金額。

3.遠(yuǎn)程實(shí)時抄表和控制

系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動抄表，并能夠單獨(dú)和批量對宿舍進(jìn)行管理和控制。

4.違章電器惡性負(fù)載識別

可準(zhǔn)確識別回路中的惡性負(fù)載并斷電提醒，同時平臺進(jìn)行報(bào)警，例如電吹風(fēng) 、熱水袋 、 電熱鍋等違規(guī)電器。

5.自助繳費(fèi)

學(xué)生可以使用微信進(jìn)行水電充值 、查詢，同時支持接入學(xué)校一卡通平臺。

6.多回路單獨(dú)檢測控制

一進(jìn)多出，可分空調(diào) 、插座 、照明 、衛(wèi)生間等至多五路獨(dú)立電源配電，各回路獨(dú)立計(jì)量統(tǒng)一 計(jì)費(fèi) 、可分別設(shè)置參數(shù)獨(dú)立控制。

7.能耗分析

支持建立配電拓?fù)?，可分類別（水 、 電 、氣 、冷熱 量） ，分區(qū)域（食堂 、宿舍 、教學(xué)樓等） ，分項(xiàng)（插座 、照明 、空調(diào)）等多維度統(tǒng)計(jì)學(xué)校整體能耗。

8.時間控制 ，定時通斷時間控制 ，定時通斷可根據(jù)學(xué)校實(shí)際要求，支持一天8個時間段通斷 設(shè)置，實(shí)現(xiàn)宿舍用電每個回路的定時通斷功能。

9.平臺可擴(kuò)展

支持?jǐn)U展接入自研配電監(jiān)控 、智慧消防 、智能照明 、 用電安全 、充電樁 、無線測溫 、變壓器監(jiān)控 、空調(diào)監(jiān)控等相關(guān)設(shè)備組成能源物聯(lián)網(wǎng)大平臺。

三、平臺功能介紹

1.宿舍管理

宿舍可以根據(jù)實(shí)際位置劃分 ，每個宿舍當(dāng)前金額剩余情況和異常狀態(tài)可以一目了然。

具體宿舍出現(xiàn)問題或者需要進(jìn)行操作可以進(jìn)入宿舍詳情 ，這里不僅可以查看宿舍詳細(xì)的實(shí)時信息，比如剩余金額、累計(jì)電量、電表模式、 回路狀態(tài)、當(dāng)天能耗、充值記錄、報(bào)警信息、儀表電參量等，也可以進(jìn)行一些列控制操作 ，比如初始化/清零、電價設(shè)置、報(bào)警金額設(shè)置、充值/退費(fèi)、補(bǔ)助下發(fā)、通斷控制、惡性負(fù)載設(shè)置、時控設(shè)置等。

2.財(cái)務(wù)管理

為了更好的幫助學(xué)校財(cái)務(wù)管理整個校園幾百上千個宿舍的水電充值 ，系統(tǒng)可以從日、月、年等不同的時間維度統(tǒng)計(jì)每個時間段的收入情況 ，可以 區(qū)分收費(fèi)類型 ，支付方式等。統(tǒng)計(jì)以宿舍為單位的用能賬單。支持制定金額補(bǔ)助計(jì)劃 ，批量充值和退費(fèi)學(xué)生可以使用微信或者一卡通自助繳納水電費(fèi)，實(shí)現(xiàn)收費(fèi)自動化。

3.惡性負(fù)載管理

很多高校宿舍都不允許學(xué)生使用發(fā)熱設(shè)備 ，比如熱得快、吹風(fēng)機(jī)、熱水壺、 電熱毯等 ，這些統(tǒng)稱為惡性負(fù)載 ，平臺可以有效識別 ，并且表端會進(jìn)行跳閘警告同時平臺會發(fā)出報(bào)警 ，當(dāng)達(dá)到一定次數(shù)學(xué)生將無法用電 ，只能等待管理員進(jìn)行復(fù)位 ，達(dá)到監(jiān)管的目的。

4.預(yù)付費(fèi)管理

平臺支持水電先繳費(fèi)后使用 ，余額不足會通過短信、微信推送方式提醒學(xué)生充值 ，欠費(fèi)后自動斷水?dāng)嚯?，充值后立即回復(fù) ，另外還支持賒欠 ，當(dāng)余額欠費(fèi)低于設(shè)定的金額才會跳閘。補(bǔ)助金額和充值金額分開扣除 ，發(fā)放補(bǔ)助金額后會優(yōu)先扣除補(bǔ)助金額。

5.定時控制

學(xué)校場景經(jīng)常會有管理學(xué)生作息的需求 ，比如會要求早上六點(diǎn)開燈， 晚上十點(diǎn)關(guān)掉 ，平臺支持設(shè)置宿舍某個用電回路每天定時分閘合閘 ，此外針對雙休日時間響應(yīng)延后 ，平臺可以對雙休日和上課日進(jìn)行區(qū)分設(shè)置 ，至大支持一天八個時間段。

四、設(shè)備選型

五、硬件介紹

1.DDSY1352系列單相預(yù)付費(fèi)電能表

全電參量測量， 1級有功電能；

內(nèi)置大容量（60A）磁保持繼電器實(shí)現(xiàn)通斷；

分時計(jì)費(fèi)、定時控制、過功率保護(hù)

RS-485、 NB-IOT、4G、 LoRa、WI FI、藍(lán)牙多種組網(wǎng)方式；

2.DTSY1352系列三相預(yù)付費(fèi)電能表

全電參量測量 ，0.5S級有功電能；

直接接入內(nèi)置大容量（80A）磁保持繼電器實(shí)現(xiàn)通斷；

分時計(jì)費(fèi)、定時控制、過功率保護(hù)

RS-485、 NB-IOT、4G、 LoRa、WI FI、藍(lán)牙多種組網(wǎng)方式；

3.DDSY1352-xDM系列宿舍用電管理終端

3-5路單相全電參量測量， 1級有功電能；

內(nèi)置3-5路磁保持繼電器 ，獨(dú)立控制；

惡性負(fù)載識別、空調(diào)回路監(jiān)控、夜間小功率、學(xué)習(xí)功能；

補(bǔ)助電費(fèi)下發(fā)、分路定時控制；

跳閘記錄存儲、跳閘詳情查詢；

RS-485通訊接口， LCD屏顯示；

4.ADF400L系列多用戶電能表

全電參量測量 ，0.5S級有功電能；

直接接入內(nèi)置大容量（100A）磁保持繼電器實(shí)現(xiàn)通斷；

互感器規(guī)格、直接接入三相、直接接入單相可混合使用；

最多可接入12路三相或36路三相；

惡性負(fù)載識別、補(bǔ)助電費(fèi)下發(fā)、分路定時控制；

RS-485、CE以太網(wǎng)；

外擴(kuò)4G、 LoRa等無線通訊；

5.Anet系列邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)

全電參量測量 ，0.5S級有功電能；

直接接入內(nèi)置大容量（100A）磁保持繼電器實(shí)現(xiàn)通斷；

互感器規(guī)格、直接接入三相、直接接入單相可混合使用；

至多可接入12路三相或36路三相；

惡性負(fù)載識別、補(bǔ)助電費(fèi)下發(fā)、分路定時控制；

RS-485、CE以太網(wǎng)；

外擴(kuò)4G、 LoRa等無線通訊；