摘要：本文設計了適用于學生公寓的自助預付費控制電控水管理系統。它采用多種智能功能，可以通過短路、跳線、零線接地等方式監控和顯示漏電現象。，防止和記錄用戶的tou電行為，并通過報警和拉動閘門來預防事故。預付費系統遠程自動復制手表，降低了復制手表的勞動和管理成本。預付費先交錢再用電水，有利于樹立學生正確的消費意識，無需人工切斷電源。

關鍵字：自助式；預付費；水電管理

一前言

隨著國民經濟的快速發展和人民物質生活水平的不斷提高，學校學生公寓的生活環境有了很大的改善，公寓的電水消耗急劇增加。現代化、多樣化、個性化的生活方式，挑戰了過去學生公寓所采用的限制供水和電力模式。過去的電氣設計功率和設施已經不能滿足當今水電使用的需要，供需矛盾逐漸凸顯。所以，水力發電的市場化和商業化進程。傳統的學生公寓水電管理主要是手工操作，管理效率差，信息交流慢，工作質量低。伴隨著科技的飛速發展和廣泛應用，這種落后的管理模式已脫離了時代的步伐。在使用學生公寓水電方面存在一些困難：1.學生的水電節約意識較差。很難杜絕宿舍“長明燈"和“無人也亮燈"的現象。為避免巨大的浪費，管理人員每天定時拉閘斷電。在公寓里經常會出現私自拉線和亂接線的現象，很容易引起觸電。3.學生經常秘密使用電爐、快速加熱、電磁爐等大功率電器，不僅造成電力資源的巨大浪費，還容易引發火災，威脅生命財產安全。隨著信息技術的發展，電腦等電子產品進入宿舍，用電難以測量和控制，也難以禁止非法用電。抄表難度大，收費難，管理難度大。管理費用高，勞動強度大。6.采用傳統的機械儀表，精度低，誤差大，啟動電位電流大，功耗大，線損比大，容易漏電，所以總表和分表的數據不匹配。機械表壽命短，成本高，一般5年需要更換一次。8.供水管理的隨意性很大，不利于管理的規范化。所以，實施自助、智能、信息化管理公寓用電、用水，已經成為加強物流管理、提高服務意識的重要方向。

二系統概要設計

首先，管理部門為用戶安裝電表和水表，然后通過該系統為儀表設置一個帳戶，并發放相應的遙控卡。使用者持遙控卡到管理部門購買水電，管理部門通過該系統對使用者的遙控卡進行預充電。使用者將充電后的遙控卡與相應的儀器進行數據交換，將預充水電輸入儀器，并在儀器剩余電量中積累。只有當儀器上的剩余電量大于零時，才能使用。如果剩余電量不足，就會發出警報。當剩余電量為零時，電源將被切斷。所以，為了保證電力的正常使用，用戶必須持卡充水電值，然后在報警或斷電前保持足夠的剩余。通過遙控卡，系統的各個組成部分相互交換數據。遙控器將讀卡器的充電值傳輸到儀器上，儀器控制接通電源。如果剩余電量不足，則警告，如果沒有剩余電量，則斷電，用戶再用遙控卡到管理部門購買水電。在重新充電之前，用戶可以自動記錄電表和水表收集器的月消耗量。遙控卡讀取數據并上傳后，系統會按照定價標準計算和支付費用，一次性支付充值費等費用，并整理出各種數據表。如有欠費或其他問題，用戶無法正常使用水電。該系統可對預付水電費、月用水電、各種費用進行分類統計，并以表格形式打印，供管理部門核實。

三系統的詳細設計

自控電控水管理系統主要分為四個部分：管理系統、水電計量儀表、遙控卡和讀寫器，系統結構如圖1所示。

圖1系統結構圖

1管理系統。管理系統用于支付管理、計算數據、處理報表和打印數據，以及存儲數據和維護系統。它有一個自助控水控電的操作界面，是水電儀表和上級計算機之間的通信界面。管理系統可以完成硬件的組織協同工作，智能實現各種數據管理和計算功能。管理系統包括自助控水控水管理系統和上級管理計算機。上級管理計算機在使用前有一些相應的參數配置。系統的功能主要是管理電子預付費和多功能水電儀表，遠程記錄每日預付水電和寫卡。

2水電計量設備儀表。相關儀器均為符合國家計量標準的國家計量認證產品，保證了測量數據的準確性。它們根據功能分為預付電能表、水表等。數據采集模塊的結構如圖2所示。

圖2數據采集模塊結構圖

電表采用單相紅外預付費電表或三相紅外預付費電表。其使用壽命長，設計使用壽命15年；它具有過載保護功能。當用戶負載超過設定負載值25秒時，儀器會自動切斷電源，保護線路和電器；精度高，無蠕變，初始電流小，功耗低，大大減少了線路損耗。

3遙控卡。遙控卡的功能是一種數據傳輸介質，可以輕松閱讀水電表數據，充值水、電、氣。遙控卡由用戶自己保管，方便用戶掌握自己的消費過程。使用IC卡也可以使用遙控卡。

4讀寫器。讀寫器是遙控卡與管理系統交換數據的設備，有自己的串行通信電纜和電源插頭。遙控卡用于設置系統調度或復制表格，收集的數據由讀取器讀取并發送到上層管理系統；上層管理系統收集的支付和充值數據由讀取器寫入遙控卡。

四安科瑞預付費產品應用場景

功能

預付電表電費收取、控制、欠費跳閘；提供后付費管理模塊；能源消耗分析模塊；

水表預付水費收費，控制，欠費關閥；

收取房租物業費，拖欠拉閘；

收取公共區域電費分攤；

接入抄表、計量公共區域、變電站電表；

預付費+建筑能耗、分類分項能源計量一體化系統；

物業/房地產集團集中財務管理，子物業單獨權限；

方便無線方案改造，調試簡單。

圖片

五產品選型

六結語

自后勤社會化改革啟動以來，學生公寓由原行政管理向服務管理轉變，水電管理難度加大。根據新情況和要求，管理者需要對公寓的用電和用水進行靈活管理。如果不理順關系，加強服務，必然會積累矛盾，不利于后勤部門對學生公寓的服務管理，也不利于提高公寓的服務水平。利用高科技方法，大力解決公寓電力和水的消耗問題，將抄表和收費工作簡化到幾乎可以忽略不計。系統通過預付費的方式，達到了“先充值再使用"的效果。此外，還建立了功能。

參考文獻

[1]徐桂敏，楊正祥，學生公寓自助式預付費控電控水管理系統設計.系統信息工程

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[3]企業微電網設計與應用手冊.2022.05版