大学宿舍用电管理系统的设计与功能简介

1 引言
高校的学生人数越来越多，传统的用电管理方式不仅费时、费力，还会因人工管理带来数据错误、窃电等问题[1] 。本文拟设计一个高校宿舍用电管理系统，可以便于学生宿舍用电管理，提高管理工作效率和查询效率。本文设计开发的宿舍用电管理系统在校园环境下，搭建一个专门针对校园通信传输方式的电能数据采集系统的模型。管理系统可实现学生宿舍用电的查询、修改、缴费情况、欠费情况、故障保修、数据备份等多种功能。
                                               
2 系统设计
目，基于网络和数据库的应用系统通常有 C/S 和 B/S两种结构[2] ，根据校园应用的特点，本文开发模式采用 C/S结构。
2.1　系统功能结构
系统总体的功能结构如图 1 所示：
 
2.1.1　日常工作模块
缴费管理：包括用户用电计量、资费统计、缴费、断电、恢复通电等。
账户管理：包括新用户注册、用户资料维护等。用户需实名注册账户，一个电表只能绑定一个用户。销户涉及的业务流程有销户、批量销户、并户、暂拆。欠费用户不得销户，用户电费结算有剩余，打印退费凭证，剩余电费退还给用户。提供用户信息维护服务，用户可以修改自身基本资料，但是不能修改身份标识（如姓名等）。
2.1.2　系统设置模块
电价设置：制定电价策略，根据策略制定电价。
通知管理：发布公告、通知，提供留言板、邮件服务，便于用户与管理方互动交流。
2.1.3　查询管理模块
可实现用户对用电数据的各种查询，包括计算电费、查询用电记录、缴费记录与查询余额等。
2.1.4　数据库管理模块
定时备份数据，必要时可以恢复数据；可实现 Excel 表格和数据库的互相导入导出；为不同用户分配数据权限，防止数据泄漏和被恶意篡改。
2.1.5　系统设置模块
系统设置包括服务器启停和服务器设置，包括常规设置、文件传输设置、数据库管理、权限设置等。
系统管理员在使用系统时，其业务流程如图 2 所示：
 
2.2　数据库设计
数据库采用的是 SQL Server 2008，SQL Server 具有很高的稳定性和可靠性，同时还具有很强的兼容性，且开发和管理数据基础设施的成本低。系统的数据库表和关系如图3所示：
 
 
3 系统开发
软件 UI 是人机交互的接口，除了界面美观大方之外，UI 还需遵守设计规范，具有较快的响应速度。
3.1　注册
用户需按照系统要求进行注册。注册时要提供具体的实名信息，密码要符合复杂性要求。每一个电表绑定一个用户，不得重复注册。
3.2　登录
登录系统需输入用户名、密码及验证码，验证通过后进入主界面。为了提高系统的安全性，若连续输入密码错误超过 3 次，则账户锁定 10 分钟。管理员用户经过验证后可进入后台管理界面。
3.3　查询
用户可以查询账户余额和用电电量与电费，并下载相应的报表。通过查询用电情况以及相应产生的资费可以了解综合用电情况。
3.4　缴费
当账户欠费时，系统会通过站内信息提醒用户缴费，也可以通过邮件或手机短信平台对用户发出欠费提醒。逾时没有结清欠费，将进行停电处理。用户可以通过系统实现网上缴费或预存账户金额，也可以通过校内点实现用户电费缴纳。
3.5　系统管理
系统设置：管理员用户可以配置服务器各参数，例如配置服务器地址、服务器启停、备份数据、恢复数据和用户群管理等。
电价设置：可以调整电价策略，可设置分时电价，促进用电者节约用电，实现节能减排。
业务处理：处理客户申请的各项业务如业务申请、报修等。管理员根据规章审批业务，结果送达相应部门处理。
系统部分功能页面如图 4 所示：
 
可以实现对计算机网络的综合管理。计算机网络管理工作由于受到网络变化的影响而变得较为繁琐，运用人工智能方式，能够将较为繁琐的计算机网络综合管理变得简便，从而保证落实综合管理工作。人工智能具备的专家系统，主要是借助专业人士的经验，并把这些经验融合到系统中，在系统得到完善以后，来对同种问题进行处理。人工智能具备的专业系统可以运用到计算机网络管理以及评估工作中，借助人工智能技术来完成这些繁杂工作。人工智能专家系统工作原理如图 1 所示：
 
 
4 安科瑞宿舍预付费系统及选型
4.1系统结构
AcrelCloud-3100整合高校需求，在原有预付费基础上增加了宿舍电能管理所需的各种功能，解决了高校宿舍电能管理问题。
 
 
 
 
4.2 系统功能
AcrelCloud-3100学生宿舍版预付费云平台是与ADM130（一进三出）或ADF300L（多回路计量箱）预付费电能表配套的云平台。它是以电能管理和集中抄表软件为主，包括服务器，通讯管理机在内的集成系统。针对高校宿舍这一特殊应用场合研发，主要实现电能监控、时间管理、恶性负载管理、预付费管理等在高校宿舍中存在的特殊需求。
 
 
批量操作：系统支持对宿舍进行批量设置，批量初始化、批量下发基础电量、批量设置负控、批量设置时控等，方便学校进行统一管理。
 
恶性负载自动识别控制：对不允许使用的发热电器（如电炉、热得快、电热杯等）实施自动识别控制，发现这些发热电器自动断电。恶性负载暂停时间和次数可通过软件设定。 
 
 
基础电费：可以设置每月给学生下发的免费辅助电费，覆盖式下发，不累计。
时间控制功能：支持多达8个时段设置宿舍供电断电，方便管理学生宿舍作息 。
 
 
 
远程售电：操作员可以通过后台给宿舍进行电费充值，学生也可以通过学习一卡通、学校公众号进行自助充值。
远程集中抄表：抄表信息通过网关实时上传到云平台，快速便捷，免去人工抄表 。
远程控制：可对任意一块电表执行远程拉闸或保电等一系列远程控制操作，方便管理 。
 
 
 
对接一卡通支付：系统支持中间库，接口等方式对接学校一卡通，方便学生自助购电 。
一进三出：ADM130电表支持多达三回路输出，各回路单独分合闸、恶性负载、时控等设置。
 
4.3 系统设备选型
 
 
 
5 结语
学生宿舍用电管理系统可以提高学生宿舍用电管理工作效率和查询效率，以及消除用电安全隐患，是实现信息查询和修改、用电缴费情况查询、故障保修、管理信息和电价、缴费和欠费、数据备份和管理员权限设置等多功能于一体的宿舍用电管理系统。发展智能用电管理系统需统筹兼顾、协调推进，落实五大重点工作：（1）落实安装工艺规范，确保项目质量到位；（2）落实现场施工稽查，确保项目安全到位；（3）落实调度流程管理，确保项目协调到位；（4）落实施工成本管理，确保项目投入到位；（5）落实维护人员培训，确保项目技能到位。
 
参考文献
[1] 张健荣, 张忠能. 通过电能信息采集系统提升反窃电 效率的研究 [J]. 微型电脑应用 ,2014,30(1):43-45
[2]陈孝周,徐文强,宋木桐.学生宿舍用电管理系统的研究与设计
[3]安科瑞高校宿舍预付费电控系统.2019.11版