韓歡慶

江蘇安科瑞電器制造有限公司   江蘇江陰   214405

   摘要：論文設計了適用于學(xué)生公寓的自助式預付費控電控水管理系統，采用多種智能功能，可以監測和顯示漏電現象，通過(guò)短路、跳線(xiàn)、零線(xiàn)接地等方式防范和記錄用戶(hù)的行為，通過(guò)報警和拉閘防止事故的發(fā)生。預付費系統遠程自動(dòng)抄表，降低了抄表勞動(dòng)和管理成本。預付費采取先交錢(qián)再用電用水，無(wú)需人工斷電催費，有利于樹(shù)立學(xué)生正確消費意識。

   關(guān)鍵詞：自助式；預付費；水電管理

一、前言

   由于國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民物質(zhì)生活水平的不斷提高，學(xué)校里學(xué)生公寓的生活環(huán)境已經(jīng)大大改善，公寓的電和水的消耗量急劇增加?，F代、多樣性和個(gè)性化的生活方式挑戰了過(guò)去學(xué)生公寓采用的限制性供水電模式。以往的電氣設計功率和設施已不能滿(mǎn)足現今的水電使用需求，供需矛盾逐漸凸顯。因此，水電的市場(chǎng)化和商業(yè)化推進(jìn)。學(xué)生公寓傳統的水電管理以手工操作為主，管理效率差，信息溝通慢，工作質(zhì)量低。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應用，這種落后的管理模式已經(jīng)與時(shí)代的步伐脫節。學(xué)生公寓的水電使用存在一些困難問(wèn)題：1.學(xué)生的水電節約意識較差。宿舍里“長(cháng)明燈"和“沒(méi)人也亮燈"的現象很難杜絕。管理人員為了避免很大的浪費，每天定時(shí)拉閘斷電。2.公寓內經(jīng)常出現私自拉線(xiàn)和亂接電線(xiàn)的現象，很容易造成觸電。3.經(jīng)常有學(xué)生暗自使用電爐、熱得快、電磁爐等大功率電器，不僅造成電力資源的巨大浪費，而且容易引起火災，威脅生命財產(chǎn)安全。4.伴隨信息技術(shù)的發(fā)展，電腦等電子品進(jìn)入宿舍，用電難以測量控制，也難以禁止非法用電。5.抄表難、收費難、管理更難。管理成本高，勞動(dòng)強度大。6.采用傳統的機械式儀表，精度低、誤差大、啟動(dòng)電位電流大、功耗大、線(xiàn)損比大，且容易漏電漏電，所以總表與分表的數 據對不上。7.機械表壽命較短，成本高，一般情況下 5年則需更換一次。8.供水管理上隨意性大，不利于管理的規范化。因此，實(shí)施自助化、智能化、信息化管理公寓用電、用水，已成為加強后勤管理建設，提高服務(wù)意識的關(guān)鍵方向。

二、系統概要設計

   管理部門(mén)首先給用戶(hù)安裝電表和水表，然后通過(guò)本系統為儀表建立一個(gè)賬戶(hù)，并發(fā)放相應的遙控卡。用戶(hù)持遙控卡到管理部門(mén)購買(mǎi)水電，管理部門(mén)通過(guò)本系統對用戶(hù)的遙控卡進(jìn)行預充水電。用戶(hù)將充電后的遙控卡與相應的儀表進(jìn)行數據交換，將預充的水電量輸入儀表，并在儀表剩余電量中進(jìn)行累加。只有當儀表上剩余電量大于零時(shí)，才能使用。當剩余電量不足時(shí)，會(huì )發(fā)出警報。剩下的電量是零時(shí)，電源將被切斷。因此,為了保證電力的正常使用,用戶(hù)必須在警報或斷電之前再持卡充水電值來(lái)保持足夠的剩余量。系統的各個(gè)組成部分通過(guò)遙控卡互相交換數據。遙控卡將讀卡器的充電數值傳輸到儀表，儀表控制接通電源。若剩余電量不足則警告，無(wú)剩余則斷電，用戶(hù)再憑遙控卡到管理部門(mén)購買(mǎi)水電量。重新充電前，用戶(hù)可以將電表和水表收集器自動(dòng)記錄的月用量記錄下來(lái)。遙控卡讀取數據并上傳后 , 系統將根據定價(jià)標準計算和支付費用，充值費用和其他費用 一次性支付，并整理出各種數據表格。如果有欠費或其它問(wèn)題，用戶(hù)不能正常使用水和電。系統可以對預付水電費、月用水電量、各種費用進(jìn)行分類(lèi)統計，并以表格形式打印供管理部門(mén)核對。

三、系統詳細設計

   自助式控電控水管理系統主要分為管理系統、水電計量?jì)x表、遙控卡和讀寫(xiě)器四大組成部分，系統結構如圖 1 所示。

圖1系統結構圖

   （一）管理系統。管理系統用于支付管理、計算數據、處理報表和打印資料，以及存儲數據和維護系統。它有自助控水控電的操作界面，是水電儀表與上位計算機之間的通信接口。管理系統可以完成硬件的組織協(xié)同工作，智能化實(shí)現各種數據管理和計算功能。管理系統包括自助式控電控水管理系統和上位管理計算機。上位管理計算機在使用前有一些相應的參數配置。系統的功能主要是管理電子預付費、多功能水電儀表，遙控完成每日預付充水電和寫(xiě)卡操作，記錄和管理水電費用和累計用水電量，綜合實(shí)現充值，儀表讀數和應收費用的管理和計算。使用此系統，可以對各類(lèi)記錄進(jìn)行查詢(xún)和統計，打印所需的統計報表和收費單據；管理部門(mén)可以通過(guò)系統提供的功能隨時(shí)了解用戶(hù)的用電、用水情況;各種應收費用可以通過(guò)限制用水電的方式收取。

   （二）水電計量設備儀表。相關(guān)儀器都是通過(guò)國家計量認證，符合國家有關(guān)計量標準的產(chǎn)品，它們保證了測量數據的準確性。它們按功能分為預付電能表、水表等。數據采集模塊的結構如圖2所示。

圖2 數據采集模塊結構圖

   電能表采用單相紅外預付費電能表或三相紅外預付費電能表。其使用壽命長(cháng)，設計使用壽命15年；具有過(guò)載保護功能，當用戶(hù)負載超過(guò)設定負載值25秒時(shí)，儀表會(huì )自動(dòng)切斷電源，以保護線(xiàn)路和電器；精度高，無(wú)蠕變，初始電流小，功耗低，大大減少了線(xiàn)路損耗。

   （三）遙控卡。遙控卡的作用是一種數據傳輸介質(zhì)，可以方便地讀取水電表數據和對水、電、氣進(jìn)行充值。遙控卡由用戶(hù)自己保管，用戶(hù)方便掌握自己的消費過(guò)程，遙控卡采用IC卡也是可行的。

   （四）讀寫(xiě)器。讀寫(xiě)器是遙控卡與管理系統進(jìn)行數據交換的設備，有自己的串行通信電纜和電源插頭。遙控卡用來(lái)做系統調度設置或抄表的操作，它采集到的數據由讀取器讀出來(lái)并發(fā)送到上層管理系統；上層管理系統采集的支付、充值數據由讀寫(xiě)器寫(xiě)入遙控卡。

四、安科瑞預付費產(chǎn)品應用場(chǎng)景

功能

預付費電表電費收取，管控，欠費跳閘；提供后付費管理模塊；能耗分析模塊；

水表預付水費收取，管控，欠費關(guān)閥；

房租物業(yè)費收取，欠費拉閘；

公共區域電費分攤收??；

公共區域、變電所電表接入抄表、計量；

預付費+建筑能耗、分類(lèi)分項能源計量一體化系統；

物業(yè)/地產(chǎn)集團集中財務(wù)管控，子物業(yè)單獨權限；

無(wú)線(xiàn)方案改造方便，調試簡(jiǎn)單

圖片

五、產(chǎn)品選型

六、結語(yǔ)

   自從啟動(dòng)后勤社會(huì )化改革，學(xué)生公寓由原來(lái)的行政管理向服務(wù)管理轉變，增加了水電管理的難度。根據新的情況和要求，管理人員需要對公寓的用電和用水進(jìn)行變通管理。如果不理順關(guān)系、加強服務(wù)，必然會(huì )積累矛盾，有礙于后勤部門(mén)對學(xué)生公寓的服務(wù)管理，也不利提高公寓的服務(wù)層次。使用高科技方法，大力解決公寓中電力和水的消耗問(wèn)題，使抄表和收費工作簡(jiǎn)化到幾乎可以忽略不計。系統通過(guò)預付費方法，達到了“先充值后使用"的效果。另外，系統具有智能鑒別惡性、非法電力消費功能。本系統給了用戶(hù)合規、大量使用水電的權利，又控制了違規消費，實(shí)現了智能化管理，利于“樹(shù)立可持續發(fā)展觀(guān)念，建立資源節約型學(xué)校"，讓學(xué)生明明白白消費，后勤輕輕松松管理。

參考文獻：

[1]徐桂敏，楊正祥，學(xué)生公寓自助式預付費控電控水管理系統設計.系統信息工程

[2]應美麗.預付費售電管理系統應用[J] . 中國電力企業(yè)管理，2008 (10)

[3]企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05版

作者簡(jiǎn)介：

韓歡慶，女，現任職于江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要研究方向為預付費電能管理系統的研發(fā)與應用。