摘要：濰坊科技學院學生宿舍類型多、數量大，存在一定管理難度。傳統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網、云計算、大數據等技術，建設集用電遠程監控和管理、電費自動核算和實時計算、用能大數據分析等功能為一體的學生宿舍預付費用電系統，支持PC、APP等多種方式提供查詢和管理服務，使系統管理更加便捷、可靠、智能。經過實踐，該系統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量，同時也增強了學生的用電安全意識，降低了用電事故發生的概率，為學校能源管理優化提升提供了有力的支撐。

關鍵詞：預付費；電費計量；學生宿舍；物聯網；手機應用；用電系統

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集團股份有限公司投資舉辦，并經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，是濰坊國家職業教育創新發展試驗區試點院校、定向培養直招士官試點高校、卓*農林人才教育培養計劃改革試點高校。隨著LoRa、NB-IoT、GSM等物聯協議的成熟與普及，高校學生宿舍預付費用電系統的建設已經具備成熟的技術條件，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。本次建設的學生宿舍預付費用電系統，通過末端智能遠傳設備完成對每個宿舍用電數據的實時采集與管理，利用云計算技術實現電費的實時核算，采用手機端應用等方式方便學生進行電費充值和查詢。相比傳統的宿舍電費管理方式，該系統不僅提高了能源管理的效率和質量，也降低了用電隱患和事故發生的概率，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

本系統的建設主要目的是為了解決傳統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。通過調研學校后勤保障部門管理需求及其他院校的用電管理經驗、結合學校學生宿舍特點確定本系統的功能需求。

在硬件建設方面，本系統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、篡改保護等優點，實現宿舍的分戶精確計量。同時，還需完成物聯接入網關的選型及安裝，實現智能遠傳電表的接入，并完成智能遠傳電表的協議的自動解析。為保證系統的穩定可靠，還需選擇技術成熟的連通方式，實現智能遠傳電表、物聯接入網關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的電量管理功能進行計費與自動斷電、基礎免費電量批量設置、在線售電、退費管理等。此外，還可以通過本系統進行安全用電管理，如接收異常用電情況告警等。

2系統設計

2.1系統簡介

水電預付費系統幫助轉供電主體向租戶收取電費和水費，包括遠程抄表、費用統計、損耗公攤、公耗公攤、財務報表等，協助轉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、智能網關和計費管理軟件組成。系統主要完成費控電表/水表參數設置，商戶售電/售水管理、損耗分攤及能耗統計工作，適用于商業廣場、學生公寓、工業園區和辦公室樓宇等。

2.2系統整體架構設計

AcrelCloud-3200水電預付費系統的功能實現分為應用層、傳輸層、設備層。系統的架構如圖1所示。

如圖1所示，系統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，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、智慧校園系統對接，實現數據共享和智能化管理。

傳輸層：支持多種通訊協議，能夠將電表、水表等設備的數據實時傳輸到云平臺，實現遠程監控和數據管理。

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，為系統提供穩定可靠的硬件支持。

圖1系統架構設計示意圖

3系統功能

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；支持預付費或者后付費計費模式，預付費模式可根據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算，采用現金退費。

3.5賬單管理

可隨時查看訂單的數據，并支持打印訂單收*；支持查詢自定義時間范圍內的賬單數據，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，根據平臺統計的用能數據生成對應的電費明細，可通過現金或者線上支付等方式來進行繳納。

3.8物業費/房租

支持物業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公區分攤

支持公區表分攤給租戶；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構，統計各路用能，公區租區用能；手動輸入變壓器上端國網表的讀數；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

系統支持遠程下發復費率時段并已兼容深谷、尖峰，后續可橫向擴展至8費率

可靈活應用電價政策的調整，并支持定時下發。

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、查詢用能數據、歷史訂單記錄等。

4系統組成硬件

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網關

5結語

濰坊科技學院學生宿舍預付費用電系統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量。通過實際情況檢驗，系統運行穩定可靠，管理成本顯著降低，管理效率和質量大幅提升。同時，通過本系統的用電數據分析功能也能為學校能源管理提供數據支撐和決策參考，為學校節能減排和綠色環保做出貢獻。未來，學校將進一步推進智能化建設，加大數字化和物聯網技術在后勤管理中的應用力度，不斷提升學生生活服務質量和校園環境品質，打造更加智慧節能、人性化和綠色環保的校園.