高校校园智能用电管理系统研究

王林

摘要：在科学技术不断发展进步的强大推动下，极大地促进了电网智能化，而构建校园智能用电管理系统也变得越来越重要，在节约用电成本、提高电力管理效益等方面发挥着不可比拟的作用和优势，通过高校校园智能用电管理系统的构建，可以将电费收入进行明确化、清晰化，避免安全隐患事故的出现，不断提高高校智能用电管理水平，为高校教师和学生带来用电便利。该文主要以高校校园智能用电管理系统为论点，旨在为相关研究人员提供一些理论性参考依据。

关键词：高校；智能用电管理系统

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）24-0198-02

现阶段，在节能减排、低碳生活的积极倡导下，涌现出了绿色校园和数字化校园等管理理念，以往的用电管理方法并不适用，与高校在用电管理方面的使用需求较不相符，而且人工操作方式还极容易出现失误，引发严重的安全隐患。因此，必须要加强高校校园智能用电管理系统的构建，将校园用电安全隐患指数降至最低，实现电力资源的高效利用和配置，并将校园电力成本保持在可控范围内，从而将高校校园用电管理推向智能化、节约化的发展道路。

1高校校园智能用电管理系统相关概述分析

对于该管理软件系统来说，主要包括电表的远程抄表功能、定时断送电功能、预付费功能等，还具有较高的存储容量和迅速的处理速度等优势，为电力管理和操作提供了极大的便利，扩展实现了用电量的月度和年度统计，并能够实时监督和控制用电情况， 不断调整预付费电量电价。大量用电信息被储存在电脑之中，为数据检索、传递等带来了极大的便利，缓解相关工作人员的工作压力，也能够不断提高电力管理水平。

1.1 系统组成

利用校园特有环境构建一个抄表系统，在数据采集中，主要借助电能表、集中器利用电力线载波的下行通信方式来进行，并且在集中器和主站之间的数据传输中，双绞线的有线的上行通信方式发挥着极大的作用[1]。如果出现某些突发情况难以借助有线通信信道来进行数据采集，要加强无线通信信道的应用，进而实现对电能表数据的全覆盖。其系统构成主要由图1所示：

1.2 系统功能

1.2.1 实时监督和控制，实现智能化管理

在设定的时段内，如果电表自动跳闸断电，可以发挥出定时开关电功能，彰显出定时开关电方案的灵活性，这在学生宿舍、教室灯以及景观用电等方面的定时控制中得到了充分体现，1d设置6组定时开关电时间，从而可以借助管理软件通电、断电电表，对系统下面的所有表计的用电状态进行实时了解，所查看的数据具有较强的实时性，实时更新和了解用电状态，并为电表通电、断电操作提供极大的便利性。

1.2.2 限制用电总功率、实现绿色用电

构建高校校园智能用电管理系统，其中一项功能还包括有效限制了学生宿舍的用电总功率，给予用电安全一定的保障，可以设置1d内6个时间段。如果超功率以后，可以设置报警，给予用户或断电一定的警示，进而不仅可以对主用电时段学生的总用电功率的有效控制，学生也可以在夜晚使用小台灯或充电器等，避免使用大功率电器，符合人性化的管理需求。

2高校校园智能用电管理系统的优化措施

2.1 注重防火功能设计

通过高校校园智能用电管理系统的构建，可以实时监督和控制用电设施，结合设定好的管理参数，可以实现跳闸管理，具体如图2所示，其功能和作用主要涵盖房间配置、费用统计、远程监督和控制等。在防火功能设计中，主要包括以下几点内容：

2.1.1控制电流、避免出现超负荷用电

要深入分析截面尺寸、线路敷设方式、使用年限等因素，对电流上限进行设置，实现超负荷断电。比如某一房间设置总电流为2200W，如果该房间所用电气总和超过2200W以后，系统可以实时检测分析数据，从而发挥出报警功能，并将其断电。同时，系统还可以设置校园总用电负荷上限，其范围大都在30A以下，如果电流突然超出设置范围，系统将会自动进行断电处理。

2.1.2 用电管理远程监督和控制

对于高校物业管理监控室，在数据传输过程中，要加强计算机与智能用电管理器的应用，远程监控校园各个区域的用电情况，通过远程了解其工作状态，并及时记录出现的违规用电行为。此外，在智能用电管理器中，要重点包括各项设置参数和预储电量，在网络不顺畅时，可以将数据纳入IC卡之中，通过刷卡实现各项设置和预储电量的顺利传递，并且在IC卡中还可以查询到违规用电记录。

2.2 抄表系统管理

第一，在电力监控方面。可以将整个电力监控系统网络图显示出来，实时显示电力各个主接线图，在主接线图上，可以将各个开关运行状态和在线运行参数充分显示出来。同时，还可以落实好用户当日总体能耗的汇总整理工作[2]，对各类电力设备运行状况、电能质量以及安全运行天数等信息进行了解。

第二，在电能计量管理方面。要加强夜间监测平台的构建，对用电采集到的数据进行有效记录，对能耗情况进行深入分析，避免在夜间浪费过多不必要的电能资源。而且对于大型用电设备来说，比如电脑机房等，在待机过程中，会浪费较多的电能，所以必须要积极构建能耗管理系统，进而可以对这类待机能耗进行准确定位。

2.3 正确使用智能用电系统软件

1）通过构建智能控电操作室，其构成主要包括管理中心计算机、系统管理软件、电表以及LED动态显示屏等，管理人员可以借助校园网数据传输方式来操作电表，使建档、售电以及断送电成为可能，并为数据计算、查询以及统计等工作提供便利条件。此外，加强LED动态显示屏的应用，可以实时了解到校园相关信息，使校园安全智能化管理目标的实现成为可能。

2）在智能用电系统使用过程中，要增设手动控制功能，这是因為在设置定时送断电功能以后，通电设置时间大都在20～30分钟之间，难以实现手动通电。

2.4实现安全用电控制

2.4.1 恶性负载控制和识别

在诸多高校中，已经明确要求禁止使用电炉、电饭煲以及电吹风等，发生火灾的概率比较高。基于此，学校要全时段监督和控制电路中的恶性负载，如果有恶性负载接入，要操作主继电器从而断电[3]。而且恶性负载的功率大都在1左右，大大增加了电路总负载的功率因数，所以在功率因数高于某一值时，而且启动以后功率维持在高位的电器，进而可以称为恶性负载。

一般来说，开关值、恢复供电间隔时间等是恶性负载识别控制的重要构成。具体来说，如果开关值处于“报警”状态，可以发挥出恶性负载识别限制功能。一般来说，0.997是恶性负载的功率因数，如果功率因数比0.997要大，在电器投入使用过程中，电表会自动跳闸，通过对用电环境进行深入分析，可以在跳闸之后将供电恢复过来。

2.5 基于RFID的智能用电管理系统

现阶段，高校违规用电现象经常出现，所以必须要积极开发基于RFID的智能化用电管理和监测系统，实时监测用电情况，避免出现大功率用电设备违规使用现象。基于RFID的智能用电管理系统，主要安装在远端的宿舍管理员监控室的主控机，其中，对于主控机来说，主要借助射频模块接收到来自从机发送的违规用电信息，在LCD中可以显示出用电信息和时间，并将其存储起来，为管理员调用、查询数据提供便利。

3结束语

总之，加强高校校园智能化用电管理系统是至关重要的，可以避免出现用电安全事故，给予安全用电一定的保障，不断提高高校校园用电管理水平，将智能化优势充分发挥出来。

参考文献：

[1] 林进鹏，苏少琳.高校学生公寓安全用电智能控制与管理系统研究[J].广州大学学报（自然科学版），2016，15（06）：73-78.

[2] 杨旭东，郝向民.智能用电管理系统在高校学生公寓防火中的应用[J].山东农业大学学报（自然科学版），2015，46（05）：797-800.

[3] 毛鹏，王伟健.基于微处理器的教室智能用电管理系统[J].信息技术，2014（10）：59-61+67.

【通联编辑：光文玲】