多功能智能信息技術電能表在高校學生宿舍中的應用

大連工業大學藝術與信息工程學院信息與電子工程系 商航 王煒富 劉文博

學生宿舍使用機械式電能表和普通智能電表存在有諸多問題與不足，其容易觸發安全方面的問題，為了更好滿足學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、智能收費管理、用電情況統計等多方面的工作。本文嘗試針對多功能智能信息技術電能表在高校學生宿舍中的應用進行探析，希望可以更好地發揮多功能智能信息技術電能表的積極作用，為學生的健康生活提供保障。

當前，隨著我國高校不斷擴招，高校學生數量不斷增加，宿舍是高校學生生活的重要場所，對于部分高校來說，其資金充裕，基礎設施相對比較完善，如宿舍有專門的洗衣房以及其他基本需求生活區域，因此宿舍用電安全事故發生頻率低，用電管理難度相對比較小，但是也有許多學校宿舍基礎設施不完善，學生在宿舍內偷偷使用大功率電器，因此引發用電安全事故?；谶@樣的原因，就需要先進技術予以支持，對用電情況進行管理和分析，這樣才能更好地解決用電過程中可能會爆發的各項安全事故，切實保證用電的安全性與可靠性[1]。

1 學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快速識別學生在宿舍內是否使用各類大功率電器，在發現這一類問題電力管理后臺可以第一時間進行處理，停止供電。同時，還可以對宿舍的電力資源使用高頻與低頻時間段進行分析，并做好電力資源供應控制工作，不同時間節點學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，通過分時段供電控制可以有效節約電能資源，多角度滿足學生的用電需求，比如說，在周一至周五23:00 對各宿舍斷電，這樣不僅可以有效節約電力資源，同時還可以減少學生熬夜打游戲、玩手機等情況發生，可以更好地幫助學生規律作息[2]。此外，當前高校宿舍中對于照明用電需求量比較大，空調則是耗電量最大的電器之一，且其使用頻率相對比較高，但是在使用空調等照明設備時因為學生對于天氣感知存在差異，因此空調的使用也容易存在分歧，甚至因此導致用電消耗增加。通過智能化用電管控設備對電力資源進行管理，可以對學生宿舍用電情況進行用戶畫像，了解用電時存在有哪些差異，然后為宿舍提供針對性、個性化的用電，滿足宿舍用電需求[3]。

1.2 智能收費管理

收費管理是高校學生宿舍用電管理的重點所在，通過對用電收費進行智能化管理可以更好地對各項電力資源進行分配。在智能化技術支持下，各項用電收費情況以及用電信息等都可以通過電子屏、短信等將相關情況推送給學生，讓學生能夠對宿舍用電情況有更加清晰明確的認知，科學規劃用電，減少用電中存在的問題與不足[4]。

1.3 用電情況統計分析

在智能電能表的幫助下，用電情況可以實現動態化的匯總分析，工作人員可以深入了解用電是否科學合理，用電過程中存在有哪些不良情況，針對這一類情況應當如何采取措施進行解決，高效控制不良問題[5]。

2 機械式電能表及配電系統的不足

當前許多高校所采用的都是機械式電能表，這種電能表的成本相對比較低，其系統電力包含有照明、普通插座、空調插座和備用等部分。系統的照明電路設置相對比較單一，沒有區分大燈管和衛生間、陽臺燈管等，機械式電能表同時也沒有定時功能，難以按照學校的作息時間對照明電路進行自動通斷電，也難以滿足節約用電的需求。在實際應用過程中，宿舍內的普通插座可以連接各種電器，難以有效地對大功率電器的使用進行控制，學生在用電過程中缺乏安全意識，隨意使用大功率電器的情況比較常見，因此容易誘發用電安全問題。此外，機械式電能表沒有通信功能，對于各項用電信息難以準確記錄，用電記錄以及電費統計等均需要人工負責實施，所耗費的時間相對比較多。為了有效解決宿舍用電問題中存在的缺陷和不足，使用電朝著更加科學合理的方向發展，就需要對電能表及配電系統予以優化。

3 普通智能電能表及配電系統

3.1 普通智能電能表及管理軟件

普通智能電能表在應用過程中雖然也可以收集各類信息，了解電力資源的應用是否科學合理，當前應用過程中存在有哪些問題和不足，但是其設備的功能并不如多功能智能電能表一般豐富，對于宿舍用電的諸多細節情況也無法及時捕捉，存在的短板與不足相對來說比較多，難以從根本上杜絕高校學生宿舍用電安全事故問題[6]。

3.2 定時器

普通智能電能表難以為宿舍照明提供定時供電，在宿舍燈管回路安裝定時器，可以按照學校的作息時間要求設定通電時間，但是定時器的設置需要人工操作，而且學校調整作息時間還需要人工進行設置，這樣就會導致一系列工作的實施不便利，對相關工作的高質量推進產生消極負面影響。

3.3 限時用電控制器

學校后勤管理人員將不能在學生宿舍使用的電器，如吹風機、電飯煲、卷發棒等均歸屬于違規電器，為了減少各類安全事故的發生，保證用電的安全性與可靠性，且減少各類問題的發生，就需要對違規電器進行控制。但是由于普通智能電能表的功能相對來說比較單一，在具體應用過程中存在的缺陷和不足也比較多，如無法識別違規電器。因此，在相關電能表使用過程中為了更好地進行用電控制，比較常用的措施就是在普通插座和空調插座的線路上安裝限量用電控制器。限量用電控制器根據接入電路中各種電器具有不同的電流波形來識別電器，當接入的是電熱棒、電磁爐、燒水壺等違規電器時，就需要第一時間進行斷電處理，這樣可以更好地保證用電安全，減少各類不良事故的發生。當然，限量用電控制器在應用方面也存在有一定的短板和不足，比如說，其在出廠設置時設計的識別違禁電器品類相對比較少，針對出廠設置時沒有設計到的違禁電器就難以識別，這樣依然有可能發生安全隱患。

4 多功能智能電能表及配電系統

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之上誕生的，其具備多種功能，主要表現在以下幾個方面：（1）網絡通信功能。多功能智能電能表能夠快速捕捉學生宿舍的用電情況，并對相關問題進行統計和分析；（2）實現對學生宿舍不同電力資源的獨立控制，宿舍不同區域對于用電的需求存在有顯著性差異，通過對電力資源獨立控制，可以保證節能以及用電的安全性；（3）可以對階段內的用電情況進行統計和分析。學生宿舍不同時間節點對于用電需求存在差異，對階段內用電情況進行統計和分析，可以使得電力輸送朝著更加科學合理的方向發展，減少用電不夠科學合理的情況發生，使得電力使用問題得到更加高質量的控制，比如說后臺管理人員可以更好地對用電情況進行區分記錄，可以及時發現一些不合規事件；（4）違規電器識別功能，特許負載允用功能。大學生宿舍中使用的電器類型多元，部分電器因為功率比較大，在使用期間存在有一定的安全隱患；（5）預付費功能。當前我國電力公司普遍要求用戶先付費才能使用電力資源，如果出現欠費的情況那就需要及時繳費并且預存一定額度的費用，高校學生宿舍所使用的多功能智能電能表所提供的預付電費功能，可以避免高校宿舍內在使用各類電氣設備時出現突然斷電的情況，在信息技術的支持下，也可以實現對學生宿舍電費的集中管控，分析哪些時間段用電量比較大，哪些時間段用電量相對比較小，然后在此基礎之上制定科學合理的收費價格和模式，提高學生對于宿舍用電的滿意度；（6）控制功能。多功能智能電能表內部通常有繼電器，可以控制和監控用戶用電，避免用電不夠科學合理的情況發生；（7）定時斷送電功能，根據每個時間段的通斷狀態，實現對用戶的通斷電控制[7]。

4.2 管理軟件功能

多功能智能信息技術電能表具有多方面的功能，在應用得當的情況下，可以使得學生宿舍用電管理朝著更加科學合理的方向發展，一般來說，電能表具體主要有以下幾個方面的功能：（1）繳費管理。其包含有用戶用電計量、資費統計、繳費、斷電通電等；（2）賬戶管理。其主要包含有新用戶注冊、用戶資料維護等，這樣才能更好地解決使用期間所遇到的各類問題，也可以及時追溯用戶的情況，同時使用戶的一系列需求也能夠更好的得到滿足。比如說，用戶在畢業之后需要銷戶，銷戶涉及到的業務流程相對多元，如批量銷戶、并戶、暫拆等。欠費用戶不能進行銷戶，其需要用戶先補足欠費，然后再進行銷戶處理。在賬戶管理期間，還需要為用戶提供信息維護服務，用戶可以對自身的一些基本信息進行修改和調整，但是需要注意的是不能對自身的身份標識進行修改。

4.3 系統設置模塊

系統設置模塊也是多功能智能電能表的重要組成部分之一，其主要有以下幾個方面的功能：（1）包含通知管理功能，其主要可以發布公告、通知、留言板等，都應當在通知功能，其設計穩妥，可以及時對設備的各項功能進行改進，使得設備能夠更好地發揮作用與價值；（2）查詢管理模塊。其可以實現用戶對用電數據的各種查詢，比如說計算電費、查詢用電記錄、繳費記錄有查詢余額等；（3）數據庫管理模塊。該模塊的作用價值可以定時對數據進行分析處理，明確哪些數據是比較重要的，哪些數據是次要的，對于重點數據需要加強管理，這樣如果后期工作中出現問題或者是不足，工作人員也可以及時通過恢復數據的方式解決好各類問題，提高對學生宿舍用電管理的科學性與合理性；（4）系統設置模塊。系統設計包含有服務器啟停和服務器設置，其包含有常規設置、文件傳輸設置、數據庫管理、權限設置等。

4.4 配電系統設計

宿舍配電箱出線可以進行細分，這樣能夠更好地保證各個領域的用電需求得到有效滿足，同時還能夠起到節約用電的目的。宿舍配電箱可以出現在衛生間、陽臺照明、吸頂搖頭扇、空調等，多功能配電表箱可以設置3個回路與1 個宿舍配電箱連接。

5 多功能智能信息技術電能表應用趨勢及注意事項

如上文所述，多功能智能信息技術電能表在應用時有著多種優勢，比如說，其可以更好地保證用電安全，減少用電安全事故發生，同時還可以滿足用戶的個性化需求，減少不必要的電能資源浪費。就當前我國高校學生宿舍多功能智能信息技術電能表的應用還處于起步發展階段，未來其應用范圍將會不斷擴大，但是結合實際情況來看，要想使得相關技術得到更加高效穩妥的應用還有諸多需要注意的事項，其具體表現在以下幾個方面：（1）要加大資金投入力度。多功能智能信息技術電能表要想在高校學生宿舍得到大規模的應用，就需要加大資金投入力度，如果資金不夠充裕，那么電能表的各項系統更新不及時就會影響使用效果。所以說，要加大資金投入力度，保證各項資金充裕，這樣可以及時對系統進行優化，使得系統的作用與價值充分發揮出來；（2）要保證有專業的技術人員負責電能表的使用管理。隨著科技的不斷發展和進步，多功能智能電能表的各項功能也會不斷完善，要保證電能表的作用與價值充分發揮出來，使得各項工作更加穩妥的進行，就需要保證有充足的高素質人才參與到相關工作之中，能夠靈活地處理相關工作，在電能表應用出現問題時能夠第一時間采取措施進行維護處理，減少故障問題的發生率；（3）要堅持可持續發展意識，不斷對系統進行優化，積極引進先進技術。多功能智能信息技術電能表在應用過程中可能會出現各種各樣的問題，之所以會出現相關問題就是因為系統更新不及時。

6 結語

總之，對比機械式電能表和普通智能電能表，可以發現學生宿舍使用多功能智能電能表控制學生宿舍燈管、空調、違規電器等使用效果更加理想，其可以切實有效地保證用電的安全性與可靠性，減少各類突發性事件的發生頻率。但是結合實際情況來看，要想真正發揮好多功能智能信息技術電能表的作用也絕非易事，其需要學校投入大量的人力、物力和財力，不斷對系統進行優化，否則系統可能難以充分有效地發揮出自身的作用與價值，這樣對于相關工作的推進，必然會產生十分不利的影響。