淺談大學高校學生公寓水電監控管理系統的設計與應用

摘要：水電監控管理系統是針對學生公寓需要開發的既可以控制水也可以控制電的智能控制系統。系統將水費和電費分開計量，并采用預付費式的管理方式，為學校學生公寓用水用電管理打下堅實的技術基礎。

關鍵詞：水控；電控；水電監控管理系統

1水電監控管理系統的含義及功能

1.1水電監控管理系統的含義

水電監控管理系統是一套既可以控制水也可以控制電的智能控制系統，是針對學生公寓需要、提供完整應用方案為目標開發的，它把水和電兩部分的監視、控制和管理融為一體，*實現“水電控制"不分家，是高校后勤水電管理社會化、智能化的得力助手。

水費和電費分開計量，在系統中水費和電費關聯到同一個帳戶中扣減，一個帳戶里面有兩個收費項目（水費和電費），用戶在交費時可選擇各交費多少，當用戶的任意一個收費項目金額為零時，電控系統會強制斷電；若是水費為零，電控系統斷電后，水控則記帳透支消費。當充值時，系統將先從帳戶中扣除透支的水費，再恢復通電。

系統的水控部分具有計量、控制、收費管理和用水資料統計分析等功能，省去了抄表和收繳水費等工作，適合于集體公寓，能有效防止水費流失和水資源浪費，并可以通過用水資料統計分析來提高管理水平和有效的分析用水高峰期。

系統的電控部分具有電能計算、負荷控制、雙重保護、收費管理、用電資料統計分析等功能，省去了抄表和收繳電費等工作，能有效防止電費流失和設備受損，并可以通過用電資料統計分析來提高管理水平。

水電監控管理系統可采用卡技術進行預交費，并支持校園一卡通消費系統，從而實現用戶“先交錢，后消費"的現代消費模式。

1.2電控系統功能簡述

電控系統主要具備下列功能。

（1）用電計費：當用戶宿舍用電時，樓層（或樓棟）電表箱中的計量模塊會通過采集用電脈沖來進行計量（自動累減）。

（2）電話自動提示：當用戶預購電量余量較低時，系統會自動拔通該用戶的電話進行提示。

（3）用戶用電情況查詢：在系統數據管理器上，用戶可隨時查詢用戶宿舍當時的用電情況，也可在系統軟件上查詢用戶之前的累計用電情況和交費情況。

（4）預購電量、無費關斷：用戶應首先到學校*購電處購電，管理計算機會自動將數據發送到控電表箱對應的用電單元，然后系統會給用戶供電，當用戶剩余電量為零時，系統將自動停止為該單元供電。只有當用戶重新購電后，系統才會自動恢復對該單元供電。

（5）定時控電、個別用戶限電：學?？梢愿鶕陨砉芾硇枨?，對學生用電時間進行定時控制，也可對用戶單元的*大負荷設置限值。當某單元實際用電負荷超過設定的用電負荷時，系統將自動停止為該單元供電，只有當管理員對該單元進行過流復位時，用戶單元才可以繼續用電。

（6）掉電數據保護、斷電自動恢復：當管理計算機因非正常關機而引起數據庫損壞時，系統軟件會自動對數據庫進行修復，保障數據的安全。

（7）用戶用電情況實時監控：對每個宿舍的用電情況進行實時監控，可以直觀顯示學生宿舍當前的用電數據（當前電流、剩余電量、已用電量、交費情況等）。

1.3水控系統功能簡述

水控系統主要具備下列功能。

（1）實時抄表：節水控制器通過RS-485總線或者校園網把數據實時傳送到數據管理*。

（2）用水計費：節水控制器通過流量計實時采集數據并進行計量扣費。

（3）用戶用水情況查詢：學生可在節水控制器顯示屏上讀到水表內剩余的水量，也可通過校園網隨時查詢宿舍的用水情況。

（4）預存水量低限提示：當用戶所預存（擁有）的水量已減到設定低限值時，節水控制器會有聲光報警提示，提示用戶應盡快購水。

（5）用戶用水情況實時監控：對各寢室的用水情況進行實時監控，可以直觀顯示各寢室當前的用水數據（剩余水量、已用水量、交費情況等）。

（6）用水情況顯示：在每個節水控制器上，都有數碼管顯示器，用來顯示此用戶的已用水量、剩余水量。

2推廣水電監控管理系統的意義

學生公寓用水用電管理是高校后勤服務部門面臨的主要任務之一。隨著學生用水用電需求的多樣化以及“以人為本"的管理要求的提出，以往的單一化人工管理辦法已經不能滿足時代要求了，采用現代的管理工具、引進一套科學有效的管理方法，從技術上根本解決用水用電管理的難題已顯得至關重要。

采用水電監控管理系統，對學校用水用電管理有以下幾方面的好處。

（1）從收費形式上看，*實現了預付費式的用水用電管理方式，學生買多少水（電）就用多少，而且當學生換宿舍時可進行數據轉換，當學生畢業時也可進行退費，科學合理，同時也讓學生養成節約用水用電的習慣。

（2）從管理工作量上看，現在學生公寓后勤管理已趨向于社會化，很多學校都把這項工作劃分給后勤服務公司，對于一個公司來說，*希望的就是用較少的投入換來較大的收益，而水電監控管理系統的定時開關電、集中抄表、實時監控，將大大減少后勤管理的工作量。

（3）從用電安全上看，宿舍是學生學習生活的地方，安全是首要的。學生在用電的時候，難免有違規之處，僅靠宣傳或學生的自覺性，極易產生用電事故。電控系統的定時控電、個別用戶限電等功能將有效限制學生違規用電，從而確保寢室用電安全。

3杭州某學院學生公寓水電監控管理系統設計

杭州某學院新校區總建筑面積約30萬平方米，其中學生公寓總建筑面積約8萬平方米，共有學生宿舍2000余間。

根據學校的實際情況，我們設計的水電監控管理系統采用二級網絡結構。

水控系統：在各幢學生公寓每間宿舍設置一臺電子遠傳水表（節水控制器），各樓每層設置水表樓層集中器，各宿舍水表以RS-485總線方式相連并連接到各樓層水表集中器上，各樓層水表集中器之間以RS-485總線方式相連，構成二級網絡（RS-485總線方式）。各樓一層水表樓層集中器通過校園網與學校水電監控管理主機（服務器）相連，構成*網絡（以太網）。水控系統網絡結構如圖1所示。

電控系統：在各幢學生公寓每層設置電表箱，箱內設置電量計量模塊。在各公寓樓一層設置電表數據管理器，各電表箱之間以RS-485總線方式相連并連接到電表數據管理器上，構成二級網絡（RS-485總線方式）。各樓電表數據管理器通過校園網與學校水電監控管理主機（服務器）相連，構成*網絡（以太網）。電控系統網絡結構如圖2所示。

4安科瑞Acrelcloud-3200預付費水電云平臺應用方案

AcrelCloud-3200預付費水電云平臺是安科瑞公司研制的與DDSY-1352單相電子式預付費電能表及DTSY-1352三相電子式預付費電能表配套的售電管理系統。另外可以選配遠傳閥控水表組成水電一體預付費系統，達到先交費后用水的目的，剩余水量用完自動關閥。主要完成電能表/水表參數設置，商戶售電/售水管理及能耗管理工作，操作簡便，實現物業公司遠程實時操作實時監控，具有良好的人機界面，能夠有效的統計和管理數據。安裝方便，是用電管理部門、商業廣場和物業小區，提高用電用水管理水平，解決收費難問題的理想產品。

4.1應用場所

本平臺適用于公寓出租戶、商業廣場、公寓酒店、物業小區、寫字樓、物流倉儲、高校、連鎖超市、智慧園區、農貿市場等場所。

4.2系統結構

4.3系統功能

1.房間監控

清晰簡潔的展示所有房間狀態信息，所屬樓棟樓層，在線失連情況，費用狀態等，進入房間詳情可對房間當前實時信息進行查看，并可了解當天用電量和使用金額情況，可對房間內的電表進行各種遠程控制操作，比如開戶、電價設置，售電、退電、報警金額設置、分合閘操作等等。

2.電戶開表

系統針對商鋪開戶不僅支持一戶一表，也支持一戶掛多表的需要;支持自定義電價方案，單一電價、尖峰平谷電價、階梯電價等:支持預先設置開戶信息后期一鍵開戶;支持設置電表合額告警默認三級告警，告警金額和次也可以自定義，推送方式支持手機短信，APP推送，郵件、語音外呼、公眾號推送等。

3.充電繳費

可以對已開戶的電表進行遠程充值，電費實時下發到電表。電表會根據電度走字實時扣除電費同時系統也支持早臺計費，金額下發到系統賬戶，到賬快速穩定。

4.財務管理

訂單總覽，包含系統里所有水電充值退費記錄，以及物業費扣費流水記錄。收入概況，可以從日，月，年，時間跨度等不同維度統計水電費收入情況，收入組成。

1. 報表

系統還提供了多個報表以供查詢。用電綜合報表，幫助財務統計每個月商鋪總用電量，尖峰平谷用電量以及電費，能耗同比分析，可以比較每個月份與去年同期相比的用能差距。能耗日月年報表，按日，月，年三個不同維度查詢電表每個階段的用能情況。

1. 批量操作

為了方便用戶對大量儀表進行管理和設置，可以在系統中新建批量操作任務，比如設置電價、電表控制、儀表設置、充值等，批量任務可以立即執行，也可以定時執行。

7.自定義收費方案

為了靈活應對用戶多種多樣的收費方案，比如物業費，房租，服務費等，系統支持用戶自定義收費項目。收費方式可設置直接從賬戶扣除或者生成催繳賬單，可設置周期性收費或者一次性收費，可以按固定金額收費或者按房間面積換算等等。

8.公共區域用電分攤

*某塊表為主表，然后分配關聯子表，系統每個月自動將主表的用電按比例換算成電費從子表中扣除，這樣可以剩余人工統計的麻煩。公攤方式多樣，可以根據比例公攤，按房間面積公攤，按用量公排，收費方式有直接扣費或者生成維費賬單。

9.后付費模式

按日期生成后付費用戶周期用電費用，對數據進行確認后生成繳費賬單方便追蹤客戶繳費情況可導出繳費賬單以及欠費賬單通知客戶。

10.公眾號在線支付

 用戶可以在微信小程序或者微信公眾號自助查詢電表使用情況以及繳費。

5結束語

校園學生公寓用水用電需求的多樣化，對學生公寓用水用電管理提出了更高的要求。采用水電監控管理系統，對學生宿舍定時開關電、控電、集中抄表、實時監控，不僅實現了預付費式的用水用電管理方式，還提高了學生宿舍的用電安全，同時讓學生養成節水節電的生活習慣，并能夠大大減少后勤管理的工作量。水電監控管理系統作為現代化的管理工具，將從技術上根本解決學生公寓用水用電管理的難題。

參考文獻：

[1]住房和城鄉建設部《智能建筑設計標準》GB/T50314-2006

[2]住房和城鄉建設部《宿舍建筑設計規范》JGJ36-2005

[3]住房和城鄉建設部《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008

[4]謝俊鵬，盧慶新．杭州某學院學生公寓水電監控管理系統簡述[J]．智能建筑與城市信息，2008，(9)：105．

[5]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.05版．