節(jié)能背景下的高校宿舍用電現(xiàn)狀與智慧監(jiān)管平臺構(gòu)建探討

【摘 要】為解決高校宿舍用電浪費及管理方面的問題，對高校宿舍用電現(xiàn)狀進行分析，并闡述節(jié)能背景下加強高校宿舍用電管理的重要意義，在此基礎(chǔ)上，提出用電改進措施和智慧監(jiān)管平臺構(gòu)建要點，以期為相關(guān)人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】節(jié)能理念；高校宿舍；用電浪費；智慧監(jiān)管平臺

0 引言

在節(jié)能減排背景下，高校通過做好宿舍用電管理，增強師生節(jié)能節(jié)電意識等措施，能夠有效提高電 能資源的利用效率，同時還能避免火災等安全事故的發(fā)生，充分保障師生的人身安全。因此，當前應加 強對智慧監(jiān)管平臺的研究與應用，將節(jié)能節(jié)電措施 嚴格落實到位，促進高校的發(fā)展。

1 高校宿舍用電現(xiàn)狀分析

1.1 高校宿舍用電浪費現(xiàn)象嚴重

目前，國內(nèi)高校普遍存在用電浪費問題，宿舍用電浪費問題尤為嚴重。首先，宿舍用電設(shè)備過多。學生為生活方便，會在宿舍內(nèi)使用各種電器設(shè)備，如吹風機、電飯鍋等，這些設(shè)備通常是大功率的，長時間 使用會消耗大量電能，造成浪費。其次，學生缺乏節(jié) 電意識。多數(shù)學生沒有養(yǎng)成節(jié)約用電的習慣，沒有意 識到電能的重要性，常常無意識地浪費電能，如不關(guān) 燈、不拔充電器等行為。再次，高校對宿舍用電管理 不夠嚴格，沒有制定明確的用電規(guī)定，或者規(guī)定執(zhí)行不力，導致學生用電浪費現(xiàn)象得不到有效控制。最后，部分高校的電力設(shè)施設(shè)計不夠合理，如電線裸露、插座安裝位置不當?shù)?，也會導致用電浪費問題。為解決上述問題，高校需要采取一系列措施，學生也應該自覺養(yǎng)成節(jié)約用電的習慣，共同維護良好的用電環(huán)境。

1.2 高校宿舍用電存在重大安全隱患

首先，部分宿舍存在私拉亂接電線問題（圖 1）。 學生為方便使用，私自在宿舍內(nèi)拉接電線和插座，此類行為非常危險，容易引起短路、過載等事故，甚至引發(fā)火災。其次，胡亂使用劣質(zhì)電器。一些學生會購買和使用劣質(zhì)電器，這些電器沒有經(jīng)過認證，存在安全風險。再次，在無人值守時，未能及時切斷電器電源。學生在離開宿舍時，沒有及時切斷正在使用的電器電源，容易造成電器過熱、短路等問題，從而引發(fā)火災。最后，宿舍電力設(shè)施陳舊。部分高校的電力設(shè)施使用年限過長，線路老化、設(shè)備陳舊，存在安全隱患，容易引起火災和其他安全事故。

圖1 私拉亂接電線問題

1.3 學生缺乏安全用電意識

學生缺乏安全用電意識要體現(xiàn)在以下 4個方面：①缺乏基本常識。很多學生對電的知識了解不足，不知道如何正確使用電器，容易發(fā)生觸電等危險。②學生未遵守安全規(guī)范和用電規(guī)定，違規(guī)使用大功率電器（圖 2），容易發(fā)生安全事故。③當電器出現(xiàn)故障或電線有問題時，學生不及時處理，引發(fā)火災或其他安全事故。④沒有關(guān)注用電高峰期的影響。在用電高峰期，學生使用大量電器，會導致電壓不穩(wěn)，進而引發(fā)電器損壞或火災。因此，學生需要加強安全用電意識，學校也需要加強對學生安全用電的教育和管理。

圖2 違規(guī)使用大功率電器

2 加強高校宿舍用電管理的意義與改進措施

2.1 加強高校宿舍用電管理的意義

加強高校宿舍用電管理的意義，主要體現(xiàn)在以下4個方面：①保障學生安全。宿舍是學生生活的重要場所，如果用電管理不善，可能會導致火災、觸電等安全事故，對學生的生命安全構(gòu)成威脅。加強用電管理，可以有效預防事故的發(fā)生，保障學生的生命安全。②節(jié)約能源。在綠色節(jié)能背景下，加強用電管理 可以提高能源利用效率，減少浪費，節(jié)約能源成本。

③增強學生用電安全意識。通過加強用電管理，可以增強學生的用電安全意識，讓學生養(yǎng)成節(jié)能環(huán)保的好習慣，這對于其未來的生活和工作都有極大幫助。④優(yōu)化學校管理。用電管理是高校管理的重要組成部分，加強用電管理可以提高學校的管理水平，使學校的管理更加科學、規(guī)范。

2.2 高校用電管理改進措施

2.2.1 增強師生節(jié)電意識

為增強師生的節(jié)電意識，需要從以下5個方面入手：①加強宣傳教育。通過開展節(jié)電宣傳教育活動，向師生普及節(jié)電知識，讓其了解節(jié)電的重要性和方法。例如，可以在校園內(nèi)張貼節(jié)電標語，制作宣傳欄以及舉辦知識講座等。同時，可以邀請專家或社會人士來校進行節(jié)電示范，讓師生看到節(jié)電的實際效果。②制定用電規(guī)章制度，明確節(jié)電要求，對浪費電力的行為進行約束和懲罰。例如，可以制定宿舍用電規(guī)定，限制用電時間、功率等。③學?？梢越⑾鄳募顧C制。通過設(shè)置節(jié)電獎勵，激勵師生積極參與節(jié)電行動。④通過技術(shù)手段進行用電改造，提高用電效率。例如，安裝節(jié)能燈具、智能插座等，減少不必要的電力浪費。⑤與當?shù)卣⑵髽I(yè)、社區(qū)等合作，共同推廣節(jié)電理念和方法，營造全社會節(jié)電的氛圍。

2.2.2 改進電費計量制度

通過改進電費計量制度，能夠有效提升高校宿舍節(jié)電效果。具體措施如下：①建立完善的計量體系。對學校的所有用電設(shè)備進行分類，據(jù)此進行電表安裝和計量，選擇合適型號和規(guī)格的電表，確保計量的準確性和可靠性。②制定合理的計量標準。根據(jù)學校的實際情況，制定合理的計量標準和費用標準，確保計量的公正性和合理性。③加強計量設(shè)備的維護和管理。定期對計量設(shè)備進行檢查和維護，確保其正常運行，對損壞的設(shè)備要及時更換或維修，避免出現(xiàn)計量誤差。④建立用電數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。將所有的用電數(shù)據(jù)納入統(tǒng)一的管理平臺，方便對用電數(shù)據(jù)進行查詢、分析和利用。還要與供電部門建立良好的合作關(guān)系，定期進行交流，共同探討用電管理方面的問題，提高電費計量制度的科學性和有效性。

3 節(jié)能背景下高校宿舍用電智慧監(jiān)管平臺構(gòu)建要點

為改善校園用電安全狀況，需要構(gòu)建起科學有效的智慧監(jiān)管平臺，實現(xiàn)對末端用電設(shè)備的全fang位監(jiān)測，避免火災等安全事故的發(fā)生。

3.1 高校宿舍用電智慧監(jiān)管平臺架構(gòu)設(shè)計

在進行高校宿舍用電智慧監(jiān)管平臺的架構(gòu)設(shè)計時，需要統(tǒng)籌高校教室、宿舍、圖書館等場所的總體用電狀況。智慧監(jiān)管平臺的構(gòu)建，應當包含以下5個層次：①數(shù)據(jù)采集層。該層的主要任務是采集宿舍用 電數(shù)據(jù)，包括電流、電壓、電量等，可以通過安裝智能電表等方式采集數(shù)據(jù)。②網(wǎng)絡傳輸層。該層的主要任務是將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡脚_，可以通過無線傳輸、 有線傳輸?shù)确绞絺鬏敂?shù)據(jù)。③數(shù)據(jù)處理層。該層的主要任務是對采集的數(shù)據(jù)進行處理，包括數(shù)據(jù)清洗、異常檢測、用電行為分析等，可以通過云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)處理數(shù)據(jù)。④應用層。這一層的主要任務是將處理后的數(shù)據(jù)應用到實際場景中，包括用電監(jiān)控、安全預警、能耗管理等，需要通過開發(fā)各種應用程序?qū)崿F(xiàn)應用層的具體功能。⑤為提高用戶體驗，需要構(gòu)建用戶界面層，提供友好的用戶界面，方便用戶查看和操作，可以通過開發(fā)Web界面、移動應用等方式實現(xiàn)用戶界面層的功能。整個架構(gòu)設(shè)計需要考慮平臺的可擴展性、穩(wěn)定性、安全性等因素，確保平臺能夠滿足高校宿舍用電監(jiān)管的需求，同時保證數(shù)據(jù)的安全和隱私。

3.2 加強物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展速度極快，目前在各行各業(yè)中得到廣泛的應用。在進行智慧監(jiān)管平臺的構(gòu)建工作時，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對用電數(shù)據(jù)的實時采集和無線傳輸。在數(shù)據(jù)采集端，采用物聯(lián)網(wǎng)傳感 器設(shè)備，如智能電表、電流互感器等，對用電數(shù)據(jù)進行實時采集；在數(shù)據(jù)傳輸方面，利用物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，如遠距離無線電（LoRa）、窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT） 等，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街腔郾O(jiān)管平臺。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還能實現(xiàn)用電設(shè)備的遠程監(jiān)控。在設(shè)備端，安裝物聯(lián)網(wǎng)通信模塊，將設(shè)備的運行狀態(tài)、電流電壓等數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)狡脚_；在平臺端，利用應用程序編程接口（API）或云平臺進行遠程監(jiān)控和管理。應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還能對采集的用電數(shù)據(jù)進行智能分析和預警。通過對數(shù)據(jù)的實時處理和挖掘，及時發(fā)現(xiàn)異常用電情況、預測設(shè)備故障等，為管理部門提供預警信息和決策支持。除上述應用之外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的合理應用，能夠?qū)Ω咝５哪茉垂芾磉M行優(yōu)化。通過對全校或某個區(qū)域的用電數(shù)據(jù)進行整合和分析，全面了解能源消耗情況，制定節(jié)能減排措施，提高能源利用效率。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用，還能實現(xiàn)用戶與用電設(shè)備的交互，提高用戶的使用體驗。學生可以通過手機應用程序、微信公眾號等方式查詢用電數(shù)據(jù)、控制用電設(shè)備等，實現(xiàn)插座、照明等設(shè)備的遠程控制和智能化管理。

3.3 注重節(jié)能設(shè)備的應用

應用高效節(jié)能設(shè)備，是提升高校宿舍節(jié)電水平的有效途徑之一。例如，可以安裝節(jié)能電器，如發(fā)光二極管（LED）燈、節(jié)能空調(diào)、低能耗熱水器等，這些電器設(shè)備本身就具有較低的能耗，能夠減少能源浪費。同時，也應注意選購帶有能效標識的電器，優(yōu)先選擇能效等級高的產(chǎn)品。在此基礎(chǔ)上，加強智能控制技術(shù)的應用，如智能插座、智能開關(guān)等，通過手機 APP 或語音控制等方式進行遠程操控，實現(xiàn)定時開關(guān)、能耗監(jiān)測等。除此之外，應加強太陽能、風能等清潔能源的利用。太陽能是一種清潔、可再生的能源，通過合理利用太陽能，可以減少對傳統(tǒng)能源的依賴，降低能 耗。發(fā)揮智慧監(jiān)管平臺的作用，建立能源管理系統(tǒng)，對宿舍內(nèi)的能耗數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測和統(tǒng)計分析，幫助管理人員了解能源使用情況，發(fā)現(xiàn)浪費情況并及時采取措施。另外，需要定期對宿舍內(nèi)的電器設(shè)備進行檢查和維護，確保設(shè)備處于良好的運行狀態(tài)，延長使用壽命，降低能耗。總之，應用節(jié)能設(shè)備提高高校 宿舍節(jié)電水平需要從多個方面入手，包括選購節(jié)能 電器、采用智能控制技術(shù)、推廣太陽能利用、建立能源管理系統(tǒng)、加強設(shè)備維護保養(yǎng)等。通過上述措施的實施，可以有效提高高校宿舍的節(jié)電水平，降低能源消耗，促進可持續(xù)發(fā)展。

4結(jié)語

高校承擔著教育、科研以及服務社會的重要責任，作為用電大戶，需要采取科學有效的節(jié)電措施，并加快智慧監(jiān)管平臺的構(gòu)建，加強對末端用電設(shè)備的監(jiān)督與管理。此外，還要對用電管理模式與方法進行創(chuàng)新，加強物聯(lián)網(wǎng)等先進技術(shù)、設(shè)備的應用，有效解決用電浪費的問題。

5 安科瑞關(guān)于學生宿舍有序用電管理解決方案

5.1 學生宿舍用電管理終端DDSY1352-xDM

安科瑞學生宿舍用電管理終端DDSY1352-xDM可以完mei解決高校宿舍用電的管理問題，功能包括：

①一進多出：可以分3~5路照明/插座/空調(diào)/衛(wèi)生間/備用，五路單獨控制，單獨計量，單獨設(shè)置；

②惡性負載控制：具備惡性負載識別功能，自動識別宿舍規(guī)定禁止使用的各類違章電器（如熱得快、電吹風、電熱毯、暖手煲等）功能，自動斷電，自動恢復，恢復次數(shù)可設(shè)，具備電器白名單管理功能；

③費控：欠費控制模式，此模式開啟后，當剩余金額和基礎(chǔ)免費金額都用完時，會自動跳閘；

④基礎(chǔ)免費電量：可根據(jù)學校管理要求，對各宿舍提供給學生一定的免費金額；

⑤作息管理：設(shè)置節(jié)假日，工作日電表通斷時間，時間段最多可設(shè)8段，以此控制宿舍作息。

⑥功率限制：每一路出線回路均可以單獨設(shè)置功率限值，用于限制本回路接入電器功率，超過設(shè)定功率自動斷電；

⑦夜間小電流：可以設(shè)置宿舍夜間小電流的使用，允許手機充電或夜燈使用；

5.2 學校安全用電監(jiān)測及能耗計量體系

安科瑞提供具備能耗計量和電氣安全監(jiān)測功能的多功能電表和物聯(lián)網(wǎng)儀表，幫助學校搭建三級計量體系，應用于學校的能耗管理和電氣安全的在線監(jiān)測和預警，為學校節(jié)能改造和消防安全提供數(shù)據(jù)支持。

5.3 高校用電智慧監(jiān)管平臺設(shè)計

安科瑞AcrelEMS-EDU校園智慧能源管理平臺統(tǒng)籌高校教室、宿舍、圖書館等場所的總體用電狀況。平臺為校園設(shè)計完整的能源計量體系，包含以下4個層次：

數(shù)據(jù)采集層：該層的主要任務是采集學校各建筑包括學生宿舍、教學樓、圖書館等建筑用電數(shù)據(jù)，不同場所安裝針對性電能管理儀表，完成用能數(shù)據(jù)采集的同時幫助完成用電管理功能。

網(wǎng)絡傳輸層：該層的主要任務是將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡脚_，可以通過LoRaWan/4G/WiFi等無線傳輸或校園局域網(wǎng)、專用光纖等有線傳輸?shù)确绞絺鬏敂?shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)處理層：該層的主要任務是對采集的數(shù)據(jù)進行處理，包括數(shù)據(jù)清洗、異常檢測、用電行為分析等，可以通過云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)處理數(shù)據(jù)。

AcrelEMS-EDU校園智慧能源管理平臺架構(gòu)

應用層：這一層的主要任務是將處理后的數(shù)據(jù)應用到實際場景中，包括用電監(jiān)控、安全預警、能耗管理、照明控制、能源策略控制、設(shè)備運維等，可通過WEB或手機APP訪問平臺數(shù)據(jù)，實現(xiàn)各類功能應用。整個架構(gòu)設(shè)計考慮了平臺的可擴展性、穩(wěn)定性、安全性等因素，確保平臺能夠滿足高校宿舍用電監(jiān)管的需求。

AcrelEMS-EDU校園智慧能源管理平臺主界面

AcrelEMS-EDU校園學生宿舍用電管理

AcrelEMS-EDU校園公共用能監(jiān)測