多功能智能信息技术电能表在高校学生宿舍中的应用

大连工业大学艺术与信息工程学院信息与电子工程系 商航 王炜富 刘文博

学生宿舍使用机械式电能表和普通智能电表存在有诸多问题与不足，其容易触发安全方面的问题，为了更好满足学生宿舍用电管理需求，提高用电的安全性与可靠性，做好用电管控、智能收费管理、用电情况统计等多方面的工作。本文尝试针对多功能智能信息技术电能表在高校学生宿舍中的应用进行探析，希望可以更好地发挥多功能智能信息技术电能表的积极作用，为学生的健康生活提供保障。

当前，随着我国高校不断扩招，高校学生数量不断增加，宿舍是高校学生生活的重要场所，对于部分高校来说，其资金充裕，基础设施相对比较完善，如宿舍有专门的洗衣房以及其他基本需求生活区域，因此宿舍用电安全事故发生频率低，用电管理难度相对比较小，但是也有许多学校宿舍基础设施不完善，学生在宿舍内偷偷使用大功率电器，因此引发用电安全事故。基于这样的原因，就需要先进技术予以支持，对用电情况进行管理和分析，这样才能更好地解决用电过程中可能会爆发的各项安全事故，切实保证用电的安全性与可靠性[1]。

1 学生宿舍用电管理需求

1.1 智能用电管控

智能用电管控的作用在于可以及时快速识别学生在宿舍内是否使用各类大功率电器，在发现这一类问题电力管理后台可以第一时间进行处理，停止供电。同时，还可以对宿舍的电力资源使用高频与低频时间段进行分析，并做好电力资源供应控制工作，不同时间节点学生的用电需求存在有显著性差异，通常晚上的用电需求要大于白天，通过分时段供电控制可以有效节约电能资源，多角度满足学生的用电需求，比如说，在周一至周五23:00 对各宿舍断电，这样不仅可以有效节约电力资源，同时还可以减少学生熬夜打游戏、玩手机等情况发生，可以更好地帮助学生规律作息[2]。此外，当前高校宿舍中对于照明用电需求量比较大，空调则是耗电量最大的电器之一，且其使用频率相对比较高，但是在使用空调等照明设备时因为学生对于天气感知存在差异，因此空调的使用也容易存在分歧，甚至因此导致用电消耗增加。通过智能化用电管控设备对电力资源进行管理，可以对学生宿舍用电情况进行用户画像，了解用电时存在有哪些差异，然后为宿舍提供针对性、个性化的用电，满足宿舍用电需求[3]。

1.2 智能收费管理

收费管理是高校学生宿舍用电管理的重点所在，通过对用电收费进行智能化管理可以更好地对各项电力资源进行分配。在智能化技术支持下，各项用电收费情况以及用电信息等都可以通过电子屏、短信等将相关情况推送给学生，让学生能够对宿舍用电情况有更加清晰明确的认知，科学规划用电，减少用电中存在的问题与不足[4]。

1.3 用电情况统计分析

在智能电能表的帮助下，用电情况可以实现动态化的汇总分析，工作人员可以深入了解用电是否科学合理，用电过程中存在有哪些不良情况，针对这一类情况应当如何采取措施进行解决，高效控制不良问题[5]。

2 机械式电能表及配电系统的不足

当前许多高校所采用的都是机械式电能表，这种电能表的成本相对比较低，其系统电力包含有照明、普通插座、空调插座和备用等部分。系统的照明电路设置相对比较单一，没有区分大灯管和卫生间、阳台灯管等，机械式电能表同时也没有定时功能，难以按照学校的作息时间对照明电路进行自动通断电，也难以满足节约用电的需求。在实际应用过程中，宿舍内的普通插座可以连接各种电器，难以有效地对大功率电器的使用进行控制，学生在用电过程中缺乏安全意识，随意使用大功率电器的情况比较常见，因此容易诱发用电安全问题。此外，机械式电能表没有通信功能，对于各项用电信息难以准确记录，用电记录以及电费统计等均需要人工负责实施，所耗费的时间相对比较多。为了有效解决宿舍用电问题中存在的缺陷和不足，使用电朝着更加科学合理的方向发展，就需要对电能表及配电系统予以优化。

3 普通智能电能表及配电系统

3.1 普通智能电能表及管理软件

普通智能电能表在应用过程中虽然也可以收集各类信息，了解电力资源的应用是否科学合理，当前应用过程中存在有哪些问题和不足，但是其设备的功能并不如多功能智能电能表一般丰富，对于宿舍用电的诸多细节情况也无法及时捕捉，存在的短板与不足相对来说比较多，难以从根本上杜绝高校学生宿舍用电安全事故问题[6]。

3.2 定时器

普通智能电能表难以为宿舍照明提供定时供电，在宿舍灯管回路安装定时器，可以按照学校的作息时间要求设定通电时间，但是定时器的设置需要人工操作，而且学校调整作息时间还需要人工进行设置，这样就会导致一系列工作的实施不便利，对相关工作的高质量推进产生消极负面影响。

3.3 限时用电控制器

学校后勤管理人员将不能在学生宿舍使用的电器，如吹风机、电饭煲、卷发棒等均归属于违规电器，为了减少各类安全事故的发生，保证用电的安全性与可靠性，且减少各类问题的发生，就需要对违规电器进行控制。但是由于普通智能电能表的功能相对来说比较单一，在具体应用过程中存在的缺陷和不足也比较多，如无法识别违规电器。因此，在相关电能表使用过程中为了更好地进行用电控制，比较常用的措施就是在普通插座和空调插座的线路上安装限量用电控制器。限量用电控制器根据接入电路中各种电器具有不同的电流波形来识别电器，当接入的是电热棒、电磁炉、烧水壶等违规电器时，就需要第一时间进行断电处理，这样可以更好地保证用电安全，减少各类不良事故的发生。当然，限量用电控制器在应用方面也存在有一定的短板和不足，比如说，其在出厂设置时设计的识别违禁电器品类相对比较少，针对出厂设置时没有设计到的违禁电器就难以识别，这样依然有可能发生安全隐患。

4 多功能智能电能表及配电系统

4.1 多功能智能电能表功能

本研究所探究的多功能智能电能表是在普通电能表基础之上诞生的，其具备多种功能，主要表现在以下几个方面：（1）网络通信功能。多功能智能电能表能够快速捕捉学生宿舍的用电情况，并对相关问题进行统计和分析；（2）实现对学生宿舍不同电力资源的独立控制，宿舍不同区域对于用电的需求存在有显著性差异，通过对电力资源独立控制，可以保证节能以及用电的安全性；（3）可以对阶段内的用电情况进行统计和分析。学生宿舍不同时间节点对于用电需求存在差异，对阶段内用电情况进行统计和分析，可以使得电力输送朝着更加科学合理的方向发展，减少用电不够科学合理的情况发生，使得电力使用问题得到更加高质量的控制，比如说后台管理人员可以更好地对用电情况进行区分记录，可以及时发现一些不合规事件；（4）违规电器识别功能，特许负载允用功能。大学生宿舍中使用的电器类型多元，部分电器因为功率比较大，在使用期间存在有一定的安全隐患；（5）预付费功能。当前我国电力公司普遍要求用户先付费才能使用电力资源，如果出现欠费的情况那就需要及时缴费并且预存一定额度的费用，高校学生宿舍所使用的多功能智能电能表所提供的预付电费功能，可以避免高校宿舍内在使用各类电气设备时出现突然断电的情况，在信息技术的支持下，也可以实现对学生宿舍电费的集中管控，分析哪些时间段用电量比较大，哪些时间段用电量相对比较小，然后在此基础之上制定科学合理的收费价格和模式，提高学生对于宿舍用电的满意度；（6）控制功能。多功能智能电能表内部通常有继电器，可以控制和监控用户用电，避免用电不够科学合理的情况发生；（7）定时断送电功能，根据每个时间段的通断状态，实现对用户的通断电控制[7]。

4.2 管理软件功能

多功能智能信息技术电能表具有多方面的功能，在应用得当的情况下，可以使得学生宿舍用电管理朝着更加科学合理的方向发展，一般来说，电能表具体主要有以下几个方面的功能：（1）缴费管理。其包含有用户用电计量、资费统计、缴费、断电通电等；（2）账户管理。其主要包含有新用户注册、用户资料维护等，这样才能更好地解决使用期间所遇到的各类问题，也可以及时追溯用户的情况，同时使用户的一系列需求也能够更好的得到满足。比如说，用户在毕业之后需要销户，销户涉及到的业务流程相对多元，如批量销户、并户、暂拆等。欠费用户不能进行销户，其需要用户先补足欠费，然后再进行销户处理。在账户管理期间，还需要为用户提供信息维护服务，用户可以对自身的一些基本信息进行修改和调整，但是需要注意的是不能对自身的身份标识进行修改。

4.3 系统设置模块

系统设置模块也是多功能智能电能表的重要组成部分之一，其主要有以下几个方面的功能：（1）包含通知管理功能，其主要可以发布公告、通知、留言板等，都应当在通知功能，其设计稳妥，可以及时对设备的各项功能进行改进，使得设备能够更好地发挥作用与价值；（2）查询管理模块。其可以实现用户对用电数据的各种查询，比如说计算电费、查询用电记录、缴费记录有查询余额等；（3）数据库管理模块。该模块的作用价值可以定时对数据进行分析处理，明确哪些数据是比较重要的，哪些数据是次要的，对于重点数据需要加强管理，这样如果后期工作中出现问题或者是不足，工作人员也可以及时通过恢复数据的方式解决好各类问题，提高对学生宿舍用电管理的科学性与合理性；（4）系统设置模块。系统设计包含有服务器启停和服务器设置，其包含有常规设置、文件传输设置、数据库管理、权限设置等。

4.4 配电系统设计

宿舍配电箱出线可以进行细分，这样能够更好地保证各个领域的用电需求得到有效满足，同时还能够起到节约用电的目的。宿舍配电箱可以出现在卫生间、阳台照明、吸顶摇头扇、空调等，多功能配电表箱可以设置3个回路与1 个宿舍配电箱连接。

5 多功能智能信息技术电能表应用趋势及注意事项

如上文所述，多功能智能信息技术电能表在应用时有着多种优势，比如说，其可以更好地保证用电安全，减少用电安全事故发生，同时还可以满足用户的个性化需求，减少不必要的电能资源浪费。就当前我国高校学生宿舍多功能智能信息技术电能表的应用还处于起步发展阶段，未来其应用范围将会不断扩大，但是结合实际情况来看，要想使得相关技术得到更加高效稳妥的应用还有诸多需要注意的事项，其具体表现在以下几个方面：（1）要加大资金投入力度。多功能智能信息技术电能表要想在高校学生宿舍得到大规模的应用，就需要加大资金投入力度，如果资金不够充裕，那么电能表的各项系统更新不及时就会影响使用效果。所以说，要加大资金投入力度，保证各项资金充裕，这样可以及时对系统进行优化，使得系统的作用与价值充分发挥出来；（2）要保证有专业的技术人员负责电能表的使用管理。随着科技的不断发展和进步，多功能智能电能表的各项功能也会不断完善，要保证电能表的作用与价值充分发挥出来，使得各项工作更加稳妥的进行，就需要保证有充足的高素质人才参与到相关工作之中，能够灵活地处理相关工作，在电能表应用出现问题时能够第一时间采取措施进行维护处理，减少故障问题的发生率；（3）要坚持可持续发展意识，不断对系统进行优化，积极引进先进技术。多功能智能信息技术电能表在应用过程中可能会出现各种各样的问题，之所以会出现相关问题就是因为系统更新不及时。

6 结语

总之，对比机械式电能表和普通智能电能表，可以发现学生宿舍使用多功能智能电能表控制学生宿舍灯管、空调、违规电器等使用效果更加理想，其可以切实有效地保证用电的安全性与可靠性，减少各类突发性事件的发生频率。但是结合实际情况来看，要想真正发挥好多功能智能信息技术电能表的作用也绝非易事，其需要学校投入大量的人力、物力和财力，不断对系统进行优化，否则系统可能难以充分有效地发挥出自身的作用与价值，这样对于相关工作的推进，必然会产生十分不利的影响。