大學(xué)宿舍用電管理系統的設計與功能簡(jiǎn)介

1 引言
高校的學(xué)生人數越來(lái)越多，傳統的用電管理方式不僅費時(shí)、費力，還會(huì )因人工管理帶來(lái)數據錯誤、竊電等問(wèn)題[1] 。本文擬設計一個(gè)高校宿舍用電管理系統，可以便于學(xué)生宿舍用電管理，提高管理工作效率和查詢(xún)效率。本文設計開(kāi)發(fā)的宿舍用電管理系統在校園環(huán)境下，搭建一個(gè)專(zhuān)門(mén)針對校園通信傳輸方式的電能數據采集系統的模型。管理系統可實(shí)現學(xué)生宿舍用電的查詢(xún)、修改、繳費情況、欠費情況、故障保修、數據備份等多種功能。
                                               
2 系統設計
目，基于網(wǎng)絡(luò )和數據庫的應用系統通常有 C/S 和 B/S兩種結構[2] ，根據校園應用的特點(diǎn)，本文開(kāi)發(fā)模式采用 C/S結構。
2.1　系統功能結構
系統總體的功能結構如圖 1 所示：
 
2.1.1　日常工作模塊
繳費管理：包括用戶(hù)用電計量、資費統計、繳費、斷電、恢復通電等。
賬戶(hù)管理：包括新用戶(hù)注冊、用戶(hù)資料維護等。用戶(hù)需實(shí)名注冊賬戶(hù)，一個(gè)電表只能綁定一個(gè)用戶(hù)。銷(xiāo)戶(hù)涉及的業(yè)務(wù)流程有銷(xiāo)戶(hù)、批量銷(xiāo)戶(hù)、并戶(hù)、暫拆。欠費用戶(hù)不得銷(xiāo)戶(hù)，用戶(hù)電費結算有剩余，打印退費憑證，剩余電費退還給用戶(hù)。提供用戶(hù)信息維護服務(wù)，用戶(hù)可以修改自身基本資料，但是不能修改身份標識（如姓名等）。
2.1.2　系統設置模塊
電價(jià)設置：制定電價(jià)策略，根據策略制定電價(jià)。
通知管理：發(fā)布公告、通知，提供留言板、郵件服務(wù)，便于用戶(hù)與管理方互動(dòng)交流。
2.1.3　查詢(xún)管理模塊
可實(shí)現用戶(hù)對用電數據的各種查詢(xún)，包括計算電費、查詢(xún)用電記錄、繳費記錄與查詢(xún)余額等。
2.1.4　數據庫管理模塊
定時(shí)備份數據，必要時(shí)可以恢復數據；可實(shí)現 Excel 表格和數據庫的互相導入導出；為不同用戶(hù)分配數據權限，防止數據泄漏和被惡意篡改。
2.1.5　系統設置模塊
系統設置包括服務(wù)器啟停和服務(wù)器設置，包括常規設置、文件傳輸設置、數據庫管理、權限設置等。
系統管理員在使用系統時(shí)，其業(yè)務(wù)流程如圖 2 所示：
 
2.2　數據庫設計
數據庫采用的是 SQL Server 2008，SQL Server 具有很高的穩定性和可靠性，同時(shí)還具有很強的兼容性，且開(kāi)發(fā)和管理數據基礎設施的成本低。系統的數據庫表和關(guān)系如圖3所示：
 
 
3 系統開(kāi)發(fā)
軟件 UI 是人機交互的接口，除了界面美觀(guān)大方之外，UI 還需遵守設計規范，具有較快的響應速度。
3.1　注冊
用戶(hù)需按照系統要求進(jìn)行注冊。注冊時(shí)要提供具體的實(shí)名信息，密碼要符合復雜性要求。每一個(gè)電表綁定一個(gè)用戶(hù)，不得重復注冊。
3.2　登錄
登錄系統需輸入用戶(hù)名、密碼及驗證碼，驗證通過(guò)后進(jìn)入主界面。為了提高系統的安全性，若連續輸入密碼錯誤超過(guò) 3 次，則賬戶(hù)鎖定 10 分鐘。管理員用戶(hù)經(jīng)過(guò)驗證后可進(jìn)入后臺管理界面。
3.3　查詢(xún)
用戶(hù)可以查詢(xún)賬戶(hù)余額和用電電量與電費，并下載相應的報表。通過(guò)查詢(xún)用電情況以及相應產(chǎn)生的資費可以了解綜合用電情況。
3.4　繳費
當賬戶(hù)欠費時(shí)，系統會(huì )通過(guò)站內信息提醒用戶(hù)繳費，也可以通過(guò)郵件或手機短信平臺對用戶(hù)發(fā)出欠費提醒。逾時(shí)沒(méi)有結清欠費，將進(jìn)行停電處理。用戶(hù)可以通過(guò)系統實(shí)現網(wǎng)上繳費或預存賬戶(hù)金額，也可以通過(guò)校內點(diǎn)實(shí)現用戶(hù)電費繳納。
3.5　系統管理
系統設置：管理員用戶(hù)可以配置服務(wù)器各參數，例如配置服務(wù)器地址、服務(wù)器啟停、備份數據、恢復數據和用戶(hù)群管理等。
電價(jià)設置：可以調整電價(jià)策略，可設置分時(shí)電價(jià)，促進(jìn)用電者節約用電，實(shí)現節能減排。
業(yè)務(wù)處理：處理客戶(hù)申請的各項業(yè)務(wù)如業(yè)務(wù)申請、報修等。管理員根據規章審批業(yè)務(wù)，結果送達相應部門(mén)處理。
系統部分功能頁(yè)面如圖 4 所示：
 
可以實(shí)現對計算機網(wǎng)絡(luò )的綜合管理。計算機網(wǎng)絡(luò )管理工作由于受到網(wǎng)絡(luò )變化的影響而變得較為繁瑣，運用人工智能方式，能夠將較為繁瑣的計算機網(wǎng)絡(luò )綜合管理變得簡(jiǎn)便，從而保證落實(shí)綜合管理工作。人工智能具備的專(zhuān)家系統，主要是借助專(zhuān)業(yè)人士的經(jīng)驗，并把這些經(jīng)驗融合到系統中，在系統得到完善以后，來(lái)對同種問(wèn)題進(jìn)行處理。人工智能具備的專(zhuān)業(yè)系統可以運用到計算機網(wǎng)絡(luò )管理以及評估工作中，借助人工智能技術(shù)來(lái)完成這些繁雜工作。人工智能專(zhuān)家系統工作原理如圖 1 所示：
 
 
4 安科瑞宿舍預付費系統及選型
4.1系統結構
AcrelCloud-3100整合高校需求，在原有預付費基礎上增加了宿舍電能管理所需的各種功能，解決了高校宿舍電能管理問(wèn)題。
 
 
 
 
4.2 系統功能
AcrelCloud-3100學(xué)生宿舍版預付費云平臺是與ADM130（一進(jìn)三出）或ADF300L（多回路計量箱）預付費電能表配套的云平臺。它是以電能管理和集中抄表軟件為主，包括服務(wù)器，通訊管理機在內的集成系統。針對高校宿舍這一特殊應用場(chǎng)合研發(fā)，主要實(shí)現電能監控、時(shí)間管理、惡性負載管理、預付費管理等在高校宿舍中存在的特殊需求。
 
 
批量操作：系統支持對宿舍進(jìn)行批量設置，批量初始化、批量下發(fā)基礎電量、批量設置負控、批量設置時(shí)控等，方便學(xué)校進(jìn)行統一管理。
 
惡性負載自動(dòng)識別控制：對不允許使用的發(fā)熱電器（如電爐、熱得快、電熱杯等）實(shí)施自動(dòng)識別控制，發(fā)現這些發(fā)熱電器自動(dòng)斷電。惡性負載暫停時(shí)間和次數可通過(guò)軟件設定。 
 
 
基礎電費：可以設置每月給學(xué)生下發(fā)的免費輔助電費，覆蓋式下發(fā)，不累計。
時(shí)間控制功能：支持多達8個(gè)時(shí)段設置宿舍供電斷電，方便管理學(xué)生宿舍作息 。
 
 
 
遠程售電：操作員可以通過(guò)后臺給宿舍進(jìn)行電費充值，學(xué)生也可以通過(guò)學(xué)習一卡通、學(xué)校公眾號進(jìn)行自助充值。
遠程集中抄表：抄表信息通過(guò)網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)上傳到云平臺，快速便捷，免去人工抄表 。
遠程控制：可對任意一塊電表執行遠程拉閘或保電等一系列遠程控制操作，方便管理 。
 
 
 
對接一卡通支付：系統支持中間庫，接口等方式對接學(xué)校一卡通，方便學(xué)生自助購電 。
一進(jìn)三出：ADM130電表支持多達三回路輸出，各回路單獨分合閘、惡性負載、時(shí)控等設置。
 
4.3 系統設備選型
 
 
 
5 結語(yǔ)
學(xué)生宿舍用電管理系統可以提高學(xué)生宿舍用電管理工作效率和查詢(xún)效率，以及消除用電安全隱患，是實(shí)現信息查詢(xún)和修改、用電繳費情況查詢(xún)、故障保修、管理信息和電價(jià)、繳費和欠費、數據備份和管理員權限設置等多功能于一體的宿舍用電管理系統。發(fā)展智能用電管理系統需統籌兼顧、協(xié)調推進(jìn)，落實(shí)五大重點(diǎn)工作：（1）落實(shí)安裝工藝規范，確保項目質(zhì)量到位；（2）落實(shí)現場(chǎng)施工稽查，確保項目安全到位；（3）落實(shí)調度流程管理，確保項目協(xié)調到位；（4）落實(shí)施工成本管理，確保項目投入到位；（5）落實(shí)維護人員培訓，確保項目技能到位。
 
參考文獻
[1] 張健榮, 張忠能. 通過(guò)電能信息采集系統提升反竊電 效率的研究 [J]. 微型電腦應用 ,2014,30(1):43-45
[2]陳孝周,徐文強,宋木桐.學(xué)生宿舍用電管理系統的研究與設計
[3]安科瑞高校宿舍預付費電控系統.2019.11版