摘要：濰坊科技學(xué)院學(xué)生宿舍類(lèi)型多、數(shù)量大，存在一定管理難度。傳統(tǒng)的電費(fèi)管理方式面臨著電費(fèi)繳納不及時(shí)、費(fèi)用核算不準(zhǔn)確等問(wèn)題，已無(wú)法滿足管理需求。為了解決這些問(wèn)題，濰坊科技學(xué)院基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，建設(shè)集用電遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理、電費(fèi)自動(dòng)核算和實(shí)時(shí)計(jì)算、用能大數(shù)據(jù)分析等功能為一體的學(xué)生宿舍預(yù)付費(fèi)用電系統(tǒng)，支持PC、APP等多種方式提供查詢(xún)和管理服務(wù)，使系統(tǒng)管理更加便捷、可靠、智能。經(jīng)過(guò)實(shí)踐，該系統(tǒng)在濰坊科技學(xué)院宿舍用電管理方面取得了顯著的成效，不僅大幅提高了管理的效率和質(zhì)量，同時(shí)也增強(qiáng)了學(xué)生的用電安全意識(shí)，降低了用電事故發(fā)生的概率，為學(xué)校能源管理優(yōu)化提升提供了有力的支撐。

關(guān)鍵詞：預(yù)付費(fèi)；電費(fèi)計(jì)量；學(xué)生宿舍；物聯(lián)網(wǎng)；手機(jī)應(yīng)用；用電系統(tǒng)

0引言

濰坊科技學(xué)院位于山東省壽光市，是一所由山東晨鳴紙業(yè)集團(tuán)股份有限公司投資舉辦，并經(jīng)中華人民共和國(guó)教育部批準(zhǔn)設(shè)立的民辦全日制應(yīng)用型普通本科高校，是濰坊國(guó)家職業(yè)教育創(chuàng)新發(fā)展試驗(yàn)區(qū)試點(diǎn)院校、定向培養(yǎng)直招士官試點(diǎn)高校、卓*農(nóng)林人才教育培養(yǎng)計(jì)劃改革試點(diǎn)高校。隨著LoRa、NB-IoT、GSM等物聯(lián)協(xié)議的成熟與普及，高校學(xué)生宿舍預(yù)付費(fèi)用電系統(tǒng)的建設(shè)已經(jīng)具備成熟的技術(shù)條件，中央民族大學(xué)、山東科技大學(xué)、華南理工大學(xué)等高校先后建設(shè)了智能用電管理系統(tǒng)。本次建設(shè)的學(xué)生宿舍預(yù)付費(fèi)用電系統(tǒng)，通過(guò)末端智能遠(yuǎn)傳設(shè)備完成對(duì)每個(gè)宿舍用電數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與管理，利用云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)電費(fèi)的實(shí)時(shí)核算，采用手機(jī)端應(yīng)用等方式方便學(xué)生進(jìn)行電費(fèi)充值和查詢(xún)。相比傳統(tǒng)的宿舍電費(fèi)管理方式，該系統(tǒng)不僅提高了能源管理的效率和質(zhì)量，也降低了用電隱患和事故發(fā)生的概率，可以為其他高校的后勤信息化建設(shè)提供一定的借鑒。

1需求分析

本系統(tǒng)的建設(shè)主要目的是為了解決傳統(tǒng)高校宿舍電費(fèi)管理的弊端，使電費(fèi)管理更加科學(xué)化、合理化、智能化。通過(guò)調(diào)研學(xué)校后勤保障部門(mén)管理需求及其他院校的用電管理經(jīng)驗(yàn)、結(jié)合學(xué)校學(xué)生宿舍特點(diǎn)確定本系統(tǒng)的功能需求。

在硬件建設(shè)方面，本系統(tǒng)需完成宿舍智能遠(yuǎn)電表的選型及安裝，借助智能遠(yuǎn)傳電表的遠(yuǎn)程計(jì)費(fèi)、電價(jià)設(shè)置、自動(dòng)拉閘和合閘、故障檢測(cè)、篡改保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)宿舍的分戶精確計(jì)量。同時(shí)，還需完成物聯(lián)接入網(wǎng)關(guān)的選型及安裝，實(shí)現(xiàn)智能遠(yuǎn)傳電表的接入，并完成智能遠(yuǎn)傳電表的協(xié)議的自動(dòng)解析。為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，還需選擇技術(shù)成熟的連通方式，實(shí)現(xiàn)智能遠(yuǎn)傳電表、物聯(lián)接入網(wǎng)關(guān)及后臺(tái)服務(wù)器間的物理連通。

在應(yīng)用軟件功能建設(shè)方面，學(xué)生端應(yīng)用應(yīng)支持宿舍房間綁定、電費(fèi)支付、欠費(fèi)/購(gòu)電消息推送、用電情況查看等功能，方便學(xué)生宿舍電費(fèi)充值、了解日常用電情況；后勤管理用戶可利用本系統(tǒng)的電量管理功能進(jìn)行計(jì)費(fèi)與自動(dòng)斷電、基礎(chǔ)免費(fèi)電量批量設(shè)置、在線售電、退費(fèi)管理等。此外，還可以通過(guò)本系統(tǒng)進(jìn)行安全用電管理，如接收異常用電情況告警等。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)簡(jiǎn)介

水電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)幫助轉(zhuǎn)供電主體向租戶收取電費(fèi)和水費(fèi)，包括遠(yuǎn)程抄表、費(fèi)用統(tǒng)計(jì)、損耗公攤、公耗公攤、財(cái)務(wù)報(bào)表等，協(xié)助轉(zhuǎn)供電主體更高效的解決電費(fèi)水費(fèi)收取難題。水電預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)主要包含預(yù)付費(fèi)電表、閥控水表、智能網(wǎng)關(guān)和計(jì)費(fèi)管理軟件組成。系統(tǒng)主要完成費(fèi)控電表/水表參數(shù)設(shè)置，商戶售電/售水管理、損耗分?jǐn)偧澳芎慕y(tǒng)計(jì)工作，適用于商業(yè)廣場(chǎng)、學(xué)生公寓、工業(yè)園區(qū)和辦公室樓宇等。

2.2系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

AcrelCloud-3200水電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)分為應(yīng)用層、傳輸層、設(shè)備層。系統(tǒng)的架構(gòu)如圖1所示。

如圖1所示，系統(tǒng)的三層分別具有不同的作用和功能。

應(yīng)用層：平臺(tái)采用B/S架構(gòu)，集成水電計(jì)費(fèi)、宿舍管理、能耗分析等功能，支持多終端訪問(wèn)，可與校園一卡通、智慧校園系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和智能化管理。

傳輸層：支持多種通訊協(xié)議，能夠?qū)㈦姳怼⑺淼仍O(shè)備的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)皆破脚_(tái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)管理。

設(shè)備層：配備智能電表、水表及用電管理終端，支持多回路獨(dú)立計(jì)量與控制，具備惡性負(fù)載識(shí)別和定時(shí)控制功能，為系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的硬件支持。

圖1系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖

3系統(tǒng)功能

3.1計(jì)費(fèi)管理

可配置電、水能源計(jì)費(fèi)方案以及租金、物業(yè)費(fèi)等不同的計(jì)費(fèi)項(xiàng)；可設(shè)置復(fù)費(fèi)率，可按照單一電價(jià)或分時(shí)電價(jià)計(jì)費(fèi)；支持電價(jià)的定時(shí)下發(fā)；支持預(yù)付費(fèi)或者后付費(fèi)計(jì)費(fèi)模式，預(yù)付費(fèi)模式可根據(jù)用戶的信用狀況設(shè)置透支額度。

3.2充值操作

賬戶充值支持現(xiàn)金、微信支付、支付寶支付，也可定制第三方支付、校園一卡通方式

特殊場(chǎng)景，可通過(guò)退電、沖正對(duì)賬戶余額進(jìn)行處理。

3.3報(bào)警設(shè)置

可設(shè)置多檔位余額報(bào)警；支持催繳，當(dāng)金額不足或欠費(fèi)時(shí)可通過(guò)短信通知、微信公眾號(hào)推送等方式提醒租戶，也可手動(dòng)推送短信提醒。

3.4結(jié)算與銷(xiāo)戶

可對(duì)房間中的電表進(jìn)行退表清零操作；可隨時(shí)對(duì)用戶進(jìn)行銷(xiāo)戶結(jié)算，采用現(xiàn)金退費(fèi)。

3.5賬單管理

可隨時(shí)查看訂單的數(shù)據(jù)，并支持打印訂單收*；支持查詢(xún)自定義時(shí)間范圍內(nèi)的賬單數(shù)據(jù)，包括用電量、費(fèi)用、充值、使用金額等；支持自定義打印模板。

3.6電費(fèi)退補(bǔ)

為了應(yīng)對(duì)電價(jià)政策的要求，平臺(tái)可以對(duì)歷史月份的單價(jià)進(jìn)行調(diào)整，生成電價(jià)差額導(dǎo)致的退補(bǔ)費(fèi)用，并支持從余額扣除或者生成繳費(fèi)賬單。

3.7后付費(fèi)模式

支持先用電后交費(fèi)，根據(jù)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)的用能數(shù)據(jù)生成對(duì)應(yīng)的電費(fèi)明細(xì)，可通過(guò)現(xiàn)金或者線上支付等方式來(lái)進(jìn)行繳納。

3.8物業(yè)費(fèi)/房租

支持物業(yè)費(fèi)或者房租等收費(fèi)方案的設(shè)置，支持固定金額或者按面積收費(fèi)；支持靈活的收費(fèi)周期設(shè)置，可從余額扣除或者生成繳費(fèi)賬單。

3.9二部制電價(jià)

支持基本電費(fèi)的收取，支持容量、需量費(fèi)用的設(shè)置；支持靈活的收費(fèi)周期設(shè)置，可從余余額扣除或者生成繳費(fèi)賬單。

3.10公區(qū)分?jǐn)?/span>

支持公區(qū)表分?jǐn)偨o租戶；支持多樣化的分?jǐn)偡绞剑ò从秒娏糠謹(jǐn)偂疵娣e平臺(tái)、平均分?jǐn)偂醋远x比例分?jǐn)偅环謹(jǐn)偤蟮馁M(fèi)用可從余額扣除或者生成待繳費(fèi)賬單。

3.11變損線損

支持建立清晰的上下級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，統(tǒng)計(jì)各路用能，公區(qū)租區(qū)用能；手動(dòng)輸入變壓器上端國(guó)網(wǎng)表的讀數(shù)；支持變壓器的損耗/線路的損耗分?jǐn)偨o每個(gè)租戶。

3.12付費(fèi)率時(shí)段設(shè)置

系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程下發(fā)復(fù)費(fèi)率時(shí)段并已兼容深谷、尖峰，后續(xù)可橫向擴(kuò)展至8費(fèi)率

可靈活應(yīng)用電價(jià)政策的調(diào)整，并支持定時(shí)下發(fā)。

3.13手機(jī)APP

管理人員可以在APP上進(jìn)行查看房間電表的信息，支持遠(yuǎn)程控制等。

3.14微信/支付寶支付

支持租戶在微信或支付寶上進(jìn)行在*充*繳費(fèi)、查詢(xún)用能數(shù)據(jù)、歷史訂單記錄等。

4系統(tǒng)組成硬件

4.1預(yù)付費(fèi)電能表

4.2 ADF系列多用戶電能表

4.3 DDSY1352-xDM系列宿舍用電管理終端

4.4 ANet網(wǎng)關(guān)

5結(jié)語(yǔ)

濰坊科技學(xué)院學(xué)生宿舍預(yù)付費(fèi)用電系統(tǒng)的建成上線不僅為學(xué)生提供了便利，同時(shí)也提升了學(xué)校的后勤管理水平和服務(wù)質(zhì)量。通過(guò)實(shí)際情況檢驗(yàn)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，管理成本顯著降低，管理效率和質(zhì)量大幅提升。同時(shí)，通過(guò)本系統(tǒng)的用電數(shù)據(jù)分析功能也能為學(xué)校能源管理提供數(shù)據(jù)支撐和決策參考，為學(xué)校節(jié)能減排和綠色環(huán)保做出貢獻(xiàn)。未來(lái)，學(xué)校將進(jìn)一步推進(jìn)智能化建設(shè)，加大數(shù)字化和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在后勤管理中的應(yīng)用力度，不斷提升學(xué)生生活服務(wù)質(zhì)量和校園環(huán)境品質(zhì)，打造更加智慧節(jié)能、人性化和綠色環(huán)保的校園.