摘要：水電雙控管理系統(tǒng)是針對(duì)學(xué)生公寓需要開發(fā)的既可以控制水也可以控制電的智能控制系統(tǒng)。系統(tǒng)將水費(fèi)和電費(fèi)分開計(jì)量，并采用預(yù)付費(fèi)式的管理方式，為學(xué)校學(xué)生公寓用水用電管理打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞: 水控；電控；水電雙控管理系統(tǒng)

 

1水電雙控管理系統(tǒng)的含義及功能

1.1水電雙控管理系統(tǒng)的含義

水電雙控管理系統(tǒng)是一套既可以控制水也可以控制電的智能控制系統(tǒng)，是針對(duì)學(xué)生公寓

需要、提供完整應(yīng)用方案為目標(biāo)開發(fā)的，它把水和電兩部分的監(jiān)視、控制和管理融為一體，

實(shí)現(xiàn)“水電控制”不分家，是高校后勤水電管理社會(huì)化、智能化*的得力助手。水費(fèi)和電費(fèi)分開計(jì)量，在系統(tǒng)中水費(fèi)和電費(fèi)關(guān)聯(lián)到同一個(gè)帳戶中扣減，一個(gè)帳戶里面有兩個(gè)收費(fèi)項(xiàng)目（水費(fèi)和電費(fèi)），用戶在交費(fèi)時(shí)可選擇各交費(fèi)多少，當(dāng)用戶的任意一個(gè)收費(fèi)項(xiàng)目金額為零時(shí)，電控系統(tǒng)會(huì)強(qiáng)制斷電；若是水費(fèi)為零，電控系統(tǒng)斷電后，水控則記帳透支消費(fèi)。當(dāng)帳戶充值時(shí)，系統(tǒng)將先從帳戶中扣除透支的水費(fèi)，再恢復(fù)通電。系統(tǒng)的水控部分具有計(jì)量、控制、收費(fèi)管理和用水資料統(tǒng)計(jì)分析等功能，省去了抄表和收繳水費(fèi)等工作，適合于集體公寓，能有效防止水費(fèi)流失和水資源浪費(fèi)，并可以通過用水資料統(tǒng)計(jì)分析來提高管理水平和有效的分析用水高峰期。系統(tǒng)的電控部分具有電能計(jì)算、負(fù)荷控制、雙重保護(hù)、收費(fèi)管理、用電資料統(tǒng)計(jì)分析等功能，省去了抄表和收繳電費(fèi)等工作，能有效防止電費(fèi)流失和設(shè)備受損，并可以通過用電資料統(tǒng)計(jì)分析來提高管理水平。水電雙控管理系統(tǒng)可采用技術(shù)進(jìn)行

預(yù)交費(fèi)，并支持校園一卡通消費(fèi)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)用戶“先交錢，后消費(fèi)”的現(xiàn)代消費(fèi)模式。

1.2電控系統(tǒng)功能簡(jiǎn)述

電控系統(tǒng)主要具備下列功能。

1.2.1用電計(jì)費(fèi) ：當(dāng)用戶宿舍用電時(shí)，樓層（或樓棟）電表箱中的計(jì)量模塊會(huì)通過采集用電脈沖來進(jìn)行計(jì)量（自動(dòng)累減）。

1.2.2電話自動(dòng)提示 ：當(dāng)用戶預(yù)購(gòu)電量余量較低時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)拔通該用戶的電話進(jìn)行提示。

1.2.3用戶用電情況查詢 ：在系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理器上，用戶可隨時(shí)查詢用戶宿舍當(dāng)時(shí)的用電情況，也可在系統(tǒng)軟件上查詢用戶之前的累計(jì)用電情況和交費(fèi)情況。

1.2.4預(yù)購(gòu)電量、無費(fèi)關(guān)斷 ：用戶應(yīng)首先到學(xué)校購(gòu)電處購(gòu)電，管理計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)將數(shù)據(jù)發(fā)送到控電表箱對(duì)應(yīng)的用電單元，然后系統(tǒng)會(huì)給用戶供電，當(dāng)用戶剩余電量為零時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)停止為該單元供電。只有當(dāng)用戶重新購(gòu)電后，系統(tǒng)才會(huì)自動(dòng)恢復(fù)對(duì)該單元供電。

1.2.5定時(shí)控電、個(gè)別用戶限電 ：學(xué)校可以根據(jù)自身管理需求，對(duì)學(xué)生用電時(shí)間進(jìn)行定時(shí)控制，也可對(duì)用戶單元的負(fù)荷設(shè)置限值。當(dāng)某單元實(shí)際用電負(fù)荷超過設(shè)定的用電負(fù)荷時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)停止為該單元供電，只有當(dāng)管理員對(duì)該單元進(jìn)行過流復(fù)位時(shí)，用戶單元才可以繼續(xù)用電。

1.2.6掉電數(shù)據(jù)保護(hù)、斷電自動(dòng)恢復(fù) ：當(dāng)管理計(jì)算機(jī)因非正常關(guān)機(jī)而引起數(shù)據(jù)庫損壞時(shí)，系統(tǒng)軟件會(huì)自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行修復(fù)，保障數(shù)據(jù)的安全。

1.2.7用戶用電情況實(shí)時(shí)監(jiān)控 ：對(duì)每個(gè)宿舍的用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以直觀顯示學(xué)生宿舍當(dāng)前的用電數(shù)據(jù)（當(dāng)前電流、剩余電量、已用電量、交費(fèi)情況等）。

1.3水控系統(tǒng)功能簡(jiǎn)述

水控系統(tǒng)主要具備下列功能。

1.3.1實(shí)時(shí)抄表：節(jié)水控制器通過 RS-485總線或者校園網(wǎng)把數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到數(shù)據(jù)管理。

1.3.2用水計(jì)費(fèi)：節(jié)水控制器通過流量計(jì)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)量扣費(fèi)。

1.3.3用戶用水情況查詢：學(xué)生可在節(jié)水控制器顯示屏上讀到水表內(nèi)剩余的水量，也可通過校園網(wǎng)隨時(shí)查詢宿舍的用水情況。

1.3.4預(yù)存水量低限提示：當(dāng)用戶所預(yù)存（擁有）的水量已減到設(shè)定低限值時(shí)，節(jié)水控制器會(huì)有聲光報(bào)警提示，提示用戶應(yīng)盡快購(gòu)水。

1.3.5用戶用水情況實(shí)時(shí)監(jiān)控：對(duì)各寢室的用水情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以直觀顯示各寢室當(dāng)前的用水?dāng)?shù)據(jù)（剩余水量、已用水量、交費(fèi)情況等）。

1.3.6用水情況顯示：在每個(gè)節(jié)水控制器上，都有數(shù)碼管顯示器，用來顯示此用戶的已用水量、剩余水量。

 

2推廣水電雙控管理系統(tǒng)的意義

學(xué)生公寓用水用電管理是高校后勤服務(wù)部門面臨的主要任務(wù)之一。隨著學(xué)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(jīng)不能滿足時(shí)代要求了，采用現(xiàn)代的管理工具、引進(jìn)一套科學(xué)有效的管理方法，從技術(shù)上根本解決用水用電管理的難題已顯得至關(guān)重要。采用水電雙控管理系統(tǒng)，對(duì)學(xué)校用水用電管理有以下幾方面的好處。

2.1從收費(fèi)形式上看，實(shí)現(xiàn)了預(yù)付費(fèi)式的用水用電管理方式，學(xué)生買多少水（電）就用多少，而且當(dāng)學(xué)生換宿舍時(shí)可進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，當(dāng)學(xué)生畢業(yè)時(shí)也可進(jìn)行退費(fèi)，科學(xué)合理，同時(shí)也讓學(xué)生養(yǎng)成節(jié)約用水用電的習(xí)慣。

2.2從管理工作量上看，現(xiàn)在學(xué)生公寓后勤管理已趨向于社會(huì)化，很多學(xué)校都把這項(xiàng)工作劃分給后勤服務(wù)公司，對(duì)于一個(gè)公司來說，希望的就是用較少的投入換來較大的收益，而水電雙控管理系統(tǒng)的定時(shí)開關(guān)電、集中抄表、實(shí)時(shí)監(jiān)控，將大大減少后勤管理的工作量。

2.3從用電安全上看，宿舍是學(xué)生學(xué)習(xí)生活的地方，安全是首要的。學(xué)生在用電的時(shí)候，難免有違規(guī)之處，僅靠宣傳或?qū)W生的自覺性，極易產(chǎn)生用電事故。電控系統(tǒng)的定時(shí)控電、個(gè)別用戶限電等功能將有效限制學(xué)生違規(guī)用電，從而確保寢室用電安全。

 

3杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生公寓水電雙控管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院新校區(qū)總建筑面積約 30 萬平方米，其中學(xué)生公寓總建筑面積約 8萬平方米，共有學(xué)生宿舍 2000 余間。根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況，我們?cè)O(shè)計(jì)的水電雙控管理系統(tǒng)采用二級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。水控系統(tǒng) ：在各幢學(xué)生公寓每間宿舍設(shè)置一臺(tái)電子遠(yuǎn)傳水表（節(jié)水控制器），各樓每層設(shè)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(gòu)成二級(jí)網(wǎng)絡(luò)（RS-485 總線方式）。各樓一層水表樓層集中器通過校園網(wǎng)與學(xué)校水電雙控管理主機(jī)（服務(wù)器）相連，

構(gòu)成一級(jí)網(wǎng)絡(luò)（以太網(wǎng)）。水控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。電控系統(tǒng) ：在各幢學(xué)生公寓每層設(shè)置電表箱，箱內(nèi)設(shè)置電量計(jì)量模塊。在各公寓樓一層設(shè)置電表數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)管理器上，構(gòu)成二級(jí)網(wǎng)絡(luò)（RS-485 總線方式）。

各樓電表數(shù)據(jù)管理器通過校園網(wǎng)與學(xué)校水電雙控管理主機(jī)（服務(wù)器）相連，構(gòu)成一級(jí)網(wǎng)絡(luò)（以太網(wǎng)）。電控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。

 

 

 

4 安科瑞AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺(tái)

4.1 系統(tǒng)方案

系統(tǒng)為B/S架構(gòu)，主要包括前端管理網(wǎng)站和后臺(tái)集抄服務(wù)，配合公司的預(yù)付費(fèi)電表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用戶計(jì)量箱ADF300L系列，實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量和電費(fèi)管理等功能。另外可以選配遠(yuǎn)傳閥控水表組成水電一體預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，達(dá)到先交費(fèi)后用水的目的，剩余水量用完自動(dòng)關(guān)閥。

4.2 系統(tǒng)功能

AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺(tái)由云平臺(tái)-網(wǎng)關(guān)-預(yù)付費(fèi)電能表組成，通過通信網(wǎng)絡(luò)完成系統(tǒng)到表的充值、查詢、監(jiān)控、控制及短信報(bào)警等功能。

   本系統(tǒng)適用于一些大集團(tuán)和大物業(yè)，往往需要將多個(gè)物業(yè)環(huán)境、分散于各地的物業(yè)集中式收費(fèi)和管理，面臨著數(shù)據(jù)公網(wǎng)傳輸，財(cái)務(wù)操作分散，在線支付，總部財(cái)務(wù)扎口等復(fù)雜的需求。

 

遠(yuǎn)程集中抄表：抄表信息通過網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)上傳到云平臺(tái)，快速便捷，免去人工抄表 。

水表預(yù)付費(fèi):可是查看某區(qū)域水表的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，并可以進(jìn)行單表或批量設(shè)置水價(jià)控閥等操作。

遠(yuǎn)程售電:財(cái)務(wù)集中管理，電量實(shí)時(shí)下發(fā)，并比對(duì)充值次數(shù)防止作弊，方便快捷。

 

 

 

能耗分析:用戶和管理員都可查詢預(yù)付費(fèi)表或管控表每天的用能狀況；可提供能耗分析+財(cái)務(wù)軌跡一體式綜合管理報(bào)表，包含用戶表的能耗、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、能耗和財(cái)務(wù)的期初期末值等數(shù)據(jù)。

在線支付:商戶可以通過小程序或者公眾號(hào)實(shí)現(xiàn)在線自助充值水電費(fèi)，也可以實(shí)時(shí)關(guān)注商鋪用水用電情況。

短信提醒:金額不足或金額欠費(fèi)提醒、電表充值到賬提醒，都可及時(shí)短信通知商戶。

 

遠(yuǎn)程控制:可對(duì)任意一塊電表執(zhí)行遠(yuǎn)程拉閘或保電等一系列遠(yuǎn)程控制操作，方便管理。

4.3 產(chǎn)品選型

5結(jié)束語

校園學(xué)生公寓用水用電需求的多樣化，對(duì)學(xué)生公寓用水用電管理提出了更高的要求。采用水電雙控管理系統(tǒng)，對(duì)學(xué)生宿舍定時(shí)開關(guān)電、控電、集中抄表、實(shí)時(shí)監(jiān)控，不僅實(shí)現(xiàn)了預(yù)付費(fèi)式的用水用電管理方式，還提高了學(xué)生宿舍的用電安全，同時(shí)讓學(xué)生養(yǎng)成節(jié)水節(jié)電的生活習(xí)慣，并能夠大大減少后勤管理的工作量。水電雙控管理系統(tǒng)作為現(xiàn)代化的管理工具，將從技術(shù)上根本解決學(xué)生公寓用水用電管理的難題。

 

【參考文獻(xiàn)】

[1]謝俊鵬.盧慶新.杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生公寓水電雙控管理系統(tǒng)簡(jiǎn)述

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.06版