刘细凤
安科瑞电子商务(上海)有限公司
摘要：论.文设计了适用于学生公.寓的自助式预付费控电控水管理系统，采用多种智能功能，可以监测和显示漏电现象，通过短路、跳线、零线接地等方式防范和记录用户的偷.电行为，通过报.警和拉闸防止事故的发生。预付费系统远程自动抄表，降低了抄表劳动和管理成本。预付费采取先交钱再用电用水，无需人工断电催费，有利于树立学生正确消费意识。
关键词：自助式；预付费；水电管理
一、前言
由于国民经济的快速发展和人.民物质生活水平的不断提高，学校里学生公.寓的生活环境已经大大改.善，公.寓的电和水的消耗量急剧增加。现代、多样性和个性化的生活方式挑战了过去学生公.寓采用的限.制性供水电模式。以往的电气设计功率和设施已不能满足现今的水电使用需求，供需矛盾逐渐凸显。因此，水电的市场化和商业化推进。学生公.寓传统的水电管理以手工操作为主，管理效率差，信息沟通慢，工作质量低。随着科学技术的快速发展和广泛应用，这种落后的管理模式已经与时代的步伐脱节。学生公.寓的水电使用存在一些困难问题：1.学生的水电节约意识较差。宿舍里“长明灯”和“没人也亮灯”的现象很难杜绝。管理人员为了避免很大的浪费，每天定时拉闸断电。2.公.寓内经常出现私自拉线和乱接电线的现象，很容易造成触电。3.经常有学生暗自使用电炉、热得快、电磁炉等大功率电器，不仅造成电力资源的巨大浪费，而且容易引起火灾，威胁生命财产安.全。4.伴随信息技术的发展，电脑等电子品进入宿舍，用电难以测量控制，也难以禁止非法用电。5.抄表难、收费难、管理更难。管理成本高，劳动强度大。6.采用传统的机械式仪表，精度低、误差大、启动电位电流大、功耗大、线损比大，且容易漏电漏电，所以总表与分表的数 据对不上。7.机械表寿命较短，成本高，一般情况下 5年则需更换一次。8.供水管理上随意性大，不利于管理的规范化。因此，实施自助化、智能化、信息化管理公.寓用电、用水，已成为加强后勤管理建设，提高服务意识的关键方向。
二、系统概要设计
管理部门首先给用户安装电表和水表，然后通过本系统为仪表建立一个账户，并发放相应的遥控卡。用户持遥控卡到管理部门购买水电，管理部门通过本系统对用户的遥控卡进行预充水电。用户将充电后的遥控卡与相应的仪表进行数据交换，将预充的水电量输入仪表，并在仪表剩余电量中进行累加。只有当仪表上剩余电量大于零时，才能使用。当剩余电量不足时，会发出警报。剩下的电量是零时，电源将被切断。因此,为了保证电力的正常使用,用户必.须在警报或断电之前再持卡充水电值来保持足够的剩余量。系统的各个组成部分通过遥控卡互相交换数据。遥控卡将读卡器的充电数值传输到仪表，仪表控制接通电源。若剩余电量不足则警告，无剩余则断电，用户再凭遥控卡到管理部门购买水电量。重新充电前，用户可以将电表和水表收集器自动记录的月用量记录下来。遥控卡读取数据并上传后 , 系统将根据定价标准计算和支付费用，充值费用和其他费用 一次性支付，并整理出各种数据表格。如果有欠费或其它问题，用户不能正常使用水和电。系统可以对预付水电费、月用水电量、各种费用进行分类统计，并以表格形式打印供管理部门核对。
三、系统详细设计
自助式控电控水管理系统主要分为管理系统、水电计量仪表、遥控卡和读写器四大组成部分，系统结构如图 1 所示。
图1系统结构图
（一）管理系统。管理系统用于支付管理、计算数据、处理报表和打印资料，以及存储数据和维护系统。它有自助控水控电的操作界面，是水电仪表与上位计算机之间的通信接口。管理系统可以完成硬件的组织协同工作，智能化实现各种数据管理和计算功能。管理系统包括自助式控电控水管理系统和上位管理计算机。上位管理计算机在使用前有一些相应的参数配置。系统的功能主要是管理电子预付费、多功能水电仪表，遥控完成每日预付充水电和写卡操作，记录和管理水电费用和累计用水电量，综合实现充值，仪表读数和应收费用的管理和计算。使用此系统，可以对各类记录进行查询和统计，打印所需的统计报表和收费单据；管理部门可以通过系统提供的功能随时了解用户的用电、用水情况;各种应收费用可以通过限.制用水电的方式收取。
（二）水电计量设备仪表。相关仪器都是通过**计量认证，符合**有关计量标准的产品，它们保证了测量数据的准确性。它们按功能分为预付电能表、水表等。数据采集模块的结构如图2所示。
图2 数据采集模块结构图
电能表采用单相红外预付费电能表或三相红外预付费电能表。其使用寿命长，设计使用寿命15年；具有过载保护功能，当用户负载超过设定负载值25秒时，仪表会自动切断电源，以保护线路和电器；精度高，无蠕变，初始电流小，功耗低，大大减少了线路损耗。
（三）遥控卡。遥控卡的作用是一种数据传输介质，可以方便地读取水电表数据和对水、电、气进行充值。遥控卡由用户自己保管，用户方便掌握自己的消费过程，遥控卡采用IC卡也是可行的。
（四）读写器。读写器是遥控卡与管理系统进行数据交换的设备，有自己的串行通信电缆和电源插头。遥控卡用来做系统调度设置或抄表的操作，它采集到的数据由读取器读出来并发送到上层管理系统；上层管理系统采集的支付、充值数据由读写器写入遥控卡。
四、安科瑞预付费产品应用场景
功能
预付费电表电费收取，管控，欠费跳闸；提供后付费管理模块；能耗分析模块；
水表预付水费收取，管控，欠费关阀；
房租物业费收取，欠费拉闸；
公共区域电费分摊收取；
公共区域、变电所电表接入抄表、计量；
预付费+建筑能耗、分类分项能源计量一.体.化系统；
物业/地产集团集中财务管控，子物业单独权限；
无线方案改造方便，调试简单
图片
五、产品选型
六、结语
自从启动后勤社会化改革，学生公.寓由原来的行政管理向服务管理转变，增加了水电管理的难度。根据新的情况和要求，管理人员需要对公.寓的用电和用水进行变通管理。如果不理顺关系、加强服务，必然会积累矛盾，有碍于后勤部门对学生公.寓的服务管理，也不利提高公.寓的服务层次。使用高科技方法，大力解决公.寓中电力和水的消耗问题，使抄表和收费工作简化到几乎可以忽略不计。系统通过预付费方法，达到了“先充值后使用”的效果。另外，系统具有智能鉴别恶性、非法电力消费功能。本系统给了用户合规、大量使用水电的权利，又控制了违规消费，实现了智能化管理，利于“树立可持续发展观念，建立资源节约型学校”，让学生明明白白消费，后勤轻轻松松管理。
参考文献：
[1]徐桂敏，杨正祥，学生公.寓自助式预付费控电控水管理系统设计.系统信息工程
[2]应美丽.预付费售电管理系统应用[J] . 中国电力企业管理，2008 (10)
[3]企业微电网设计与应用手册.2022.05版
作者简介：
刘细凤，女，本科 安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电Email: 2880157866@qq.com手机：18702111750QQ:2880157866/2881392119
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