摘要：濰坊科技學院學生宿舍類型多、數(shù)量大，存在一定管理難度。傳統(tǒng)的電費管理方式面臨著電費繳納不及時、費用核算不準確等問題，已無法滿足管理需求。為了解決這些問題，濰坊科技學院基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，建設集用電遠程監(jiān)控和管理、電費自動核算和實時計算、用能大數(shù)據(jù)分析等功能為一體的學生宿舍預付費用電系統(tǒng)，支持PC、APP等多種方式提供查詢和管理服務，使系統(tǒng)管理更加便捷、可靠、智能。經(jīng)過實踐，該系統(tǒng)在濰坊科技學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，同時也增強了學生的用電安全意識，降低了用電事故發(fā)生的概率，為學校能源管理優(yōu)化提升提供了有力的支撐。

關(guān)鍵詞：預付費；電費計量；學生宿舍；物聯(lián)網(wǎng)；手機應用；用電系統(tǒng)

0引言

濰坊科技學院位于山東省壽光市，是一所由山東晨鳴紙業(yè)集團股份有限公司投資舉辦，并經(jīng)中華人民共和國教育部批準設立的民辦全日制應用型普通本科高校，是濰坊國家職業(yè)教育創(chuàng)新發(fā)展試驗區(qū)試點院校、定向培養(yǎng)直招士官試點高校、卓*農(nóng)林人才教育培養(yǎng)計劃改革試點高校。隨著LoRa、NB-IoT、GSM等物聯(lián)協(xié)議的成熟與普及，高校學生宿舍預付費用電系統(tǒng)的建設已經(jīng)具備成熟的技術(shù)條件，中央民族大學、山東科技大學、華南理工大學等高校先后建設了智能用電管理系統(tǒng)。本次建設的學生宿舍預付費用電系統(tǒng)，通過末端智能遠傳設備完成對每個宿舍用電數(shù)據(jù)的實時采集與管理，利用云計算技術(shù)實現(xiàn)電費的實時核算，采用手機端應用等方式方便學生進行電費充值和查詢。相比傳統(tǒng)的宿舍電費管理方式，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提供一定的借鑒。

1需求分析

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

在硬件建設方面，本系統(tǒng)需完成宿舍智能遠電表的選型及安裝，借助智能遠傳電表的遠程計費、電價設置、自動拉閘和合閘、故障檢測、篡改保護等優(yōu)點，實現(xiàn)宿舍的分戶精確計量。同時，還需完成物聯(lián)接入網(wǎng)關(guān)的選型及安裝，實現(xiàn)智能遠傳電表的接入，并完成智能遠傳電表的協(xié)議的自動解析。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，實現(xiàn)智能遠傳電表、物聯(lián)接入網(wǎng)關(guān)及后臺服務器間的物理連通。

在應用軟件功能建設方面，學生端應用應支持宿舍房間綁定、電費支付、欠費/購電消息推送、用電情況查看等功能，方便學生宿舍電費充值、了解日常用電情況；后勤管理用戶可利用本系統(tǒng)的電量管理功能進行計費與自動斷電、基礎(chǔ)免費電量批量設置、在線售電、退費管理等。此外，還可以通過本系統(tǒng)進行安全用電管理，如接收異常用電情況告警等。

2系統(tǒng)設計

2.1系統(tǒng)簡介

水電預付費系統(tǒng)幫助轉(zhuǎn)供電主體向租戶收取電費和水費，包括遠程抄表、費用統(tǒng)計、損耗公攤、公耗公攤、財務報表等，協(xié)助轉(zhuǎn)供電主體更高效的解決電費水費收取難題。水電預付費云平臺主要包含預付費電表、閥控水表、智能網(wǎng)關(guān)和計費管理軟件組成。系統(tǒng)主要完成費控電表/水表參數(shù)設置，商戶售電/售水管理、損耗分攤及能耗統(tǒng)計工作，適用于商業(yè)廣場、學生公寓、工業(yè)園區(qū)和辦公室樓宇等。

2.2系統(tǒng)整體架構(gòu)設計

AcrelCloud-3200水電預付費系統(tǒng)的功能實現(xiàn)分為應用層、傳輸層、設備層。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。

應用層：平臺采用B/S架構(gòu)，集成水電計費、宿舍管理、能耗分析等功能，支持多終端訪問，可與校園一卡通、智慧校園系統(tǒng)對接，實現(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備的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)皆破脚_，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)管理。

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

圖1系統(tǒng)架構(gòu)設計示意圖

3系統(tǒng)功能

3.1計費管理

可配置電、水能源計費方案以及租金、物業(yè)費等不同的計費項；可設置復費率，可按照單一電價或分時電價計費；支持電價的定時下發(fā)；支持預付費或者后付費計費模式，預付費模式可根據(jù)用戶的信用狀況設置透支額度。

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

特殊場景，可通過退電、沖正對賬戶余額進行處理。

3.3報警設置

可設置多檔位余額報警；支持催繳，當金額不足或欠費時可通過短信通知、微信公眾號推送等方式提醒租戶，也可手動推送短信提醒。

3.4結(jié)算與銷戶

可對房間中的電表進行退表清零操作；可隨時對用戶進行銷戶結(jié)算，采用現(xiàn)金退費。

3.5賬單管理

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

3.6電費退補

為了應對電價政策的要求，平臺可以對歷史月份的單價進行調(diào)整，生成電價差額導致的退補費用，并支持從余額扣除或者生成繳費賬單。

3.7后付費模式

支持先用電后交費，根據(jù)平臺統(tǒng)計的用能數(shù)據(jù)生成對應的電費明細，可通過現(xiàn)金或者線上支付等方式來進行繳納。

3.8物業(yè)費/房租

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

3.9二部制電價

支持基本電費的收取，支持容量、需量費用的設置；支持靈活的收費周期設置，可從余余額扣除或者生成繳費賬單。

3.10公區(qū)分攤

支持公區(qū)表分攤給租戶；支持多樣化的分攤方式，包括按用電量分攤、按面積平臺、平均分攤、按自定義比例分攤；分攤后的費用可從余額扣除或者生成待繳費賬單。

3.11變損線損

支持建立清晰的上下級拓撲結(jié)構(gòu)，統(tǒng)計各路用能，公區(qū)租區(qū)用能；手動輸入變壓器上端國網(wǎng)表的讀數(shù)；支持變壓器的損耗/線路的損耗分攤給每個租戶。

3.12付費率時段設置

系統(tǒng)支持遠程下發(fā)復費率時段并已兼容深谷、尖峰，后續(xù)可橫向擴展至8費率

可靈活應用電價政策的調(diào)整，并支持定時下發(fā)。

3.13手機APP

管理人員可以在APP上進行查看房間電表的信息，支持遠程控制等。

3.14微信/支付寶支付

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

4系統(tǒng)組成硬件

4.1預付費電能表

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

濰坊科技學院學生宿舍預付費用電系統(tǒng)的建成上線不僅為學生提供了便利，同時也提升了學校的后勤管理水平和服務質(zhì)量。通過實際情況檢驗，系統(tǒng)運行穩(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，通過本系統(tǒng)的用電數(shù)據(jù)分析功能也能為學校能源管理提供數(shù)據(jù)支撐和決策參考，為學校節(jié)能減排和綠色環(huán)保做出貢獻。未來，學校將進一步推進智能化建設，加大數(shù)字化和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在后勤管理中的應用力度，不斷提升學生生活服務質(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.