摘要

隨著智慧校園和平安校園建設的不斷推進，高校宿舍的用電管理逐漸從傳統手動抄表和集中收費的模式向智能化、自動化的管理模式轉變。AcrelCloud-3100高校宿舍預付費電控系統（以下簡稱“系統”）作為一種先進的電能管理解決方案，集成了遠程抄表、預付費管理、惡性負載監控、用電行為分析等多項功能，為高校提供智能化、信息化的電能管理手段。本研究將深入探討該系統的技術原理、功能特點及其在高校宿舍中的實際應用，以期為智慧校園的用電管理提供可行的解決方案。

1. 引言

近年來，高校學生宿舍的電力需求不斷增加，傳統的用電管理方式面臨諸多挑戰，如人工抄表費時費力、用電數據滯后、收費管理困難、用電安全隱患等問題。尤其是在高校宿舍中，學生使用大功率電器的行為往往引發安全隱患，因此，迫切需要一種能夠提高管理效率和用電安全的解決方案。

為此，AcrelCloud-3100高校宿舍預付費電控系統應運而生。該系統基于物聯網（IoT）技術，通過智能電能計量、實時數據傳輸和用電行為分析，實現對高校宿舍用電的全面管控。本文將從技術原理、系統架構、功能模塊及應用場景等方面詳細闡述該系統的技術優勢及應用價值。

2. 系統技術原理

AcrelCloud-3100系統采用主流的物聯網技術與大數據分析方法，整合硬件設備與軟件平臺，實現對高校宿舍用電的全方位管理。其技術原理主要包括以下幾個方面：

2.1 數據采集與傳輸

系統通過智能電表對宿舍內的用電情況進行實時監測，電表通過RS485、LoRa或4G等通信方式，將數據上傳至數據網關，再由網關匯總后傳輸至云端管理平臺。該數據傳輸鏈路確保了數據的實時性與完整性，即便在網絡不穩定的情況下，系統也支持脫機運行，確保數據多點存儲和同步上傳。

2.2 預付費管理

預付費管理功能是該系統的核心模塊之一。通過與校園一卡通平臺對接，學生可以通過微信或學校APP自助完成電費充值和查詢操作，解決傳統人工收費模式的繁瑣流程。系統支持分戶計費管理，提供基礎電量免費設置、超額斷電管理等功能，從而確保用電的公平性和靈活性。

2.3 惡性負載識別與預警

為了保障學生用電安全，系統內置了惡性負載識別功能，能夠自動檢測宿舍內違規使用的高功率電器（如熱得快、電吹風、電熱毯等），當檢測到違規電器時，系統會自動斷電并發送預警通知。同時，系統還支持自動恢復供電功能，在超負荷斷電或禁用電器導致斷電后，可根據設定恢復供電。

3. 系統功能模塊

3.1 微信查詢與自助繳費

系統支持學生通過微信平臺進行自助繳費與用電查詢。學生只需綁定校園一卡通，即可在微信端查詢剩余電量、充值記錄及用電歷史。此外，系統還具備電量不足提醒功能，確保學生及時續費。

3.2 分時控制與雙回路管理

為節約能源和規范學生的用電行為，系統提供分時控制和雙回路獨立管理功能。每間宿舍設置空調和照明插座兩個獨立電路，校方可以根據實際需求設定兩個電路的供電時間，如在夜間關閉空調電路，而照明電路則持續供電，以確保安全用電。

3.3 遠程抄表與實時監控

通過數據網關，系統能夠遠程實時讀取宿舍的用電數據，并將其上傳至管理平臺，實現用電數據的集中管理和分析。管理者可通過平臺實時監控各宿舍的用電狀態，生成能耗報表，以便做出更為合理的管理決策。

3.4 違規電器檢測與自動控制

系統預設了30余種常見的違規電器特征庫，基于電器的用電特征進行識別。當檢測到違規電器時，系統可自動斷電，并在預設時間后恢復供電。若超過設定次數，系統將停止自動恢復供電，需由管理員手動重啟。

● 電表批量操作
該功能提供電能表批量通斷電、設置下發、狀態篩選、下發和查詢操作?？蓪χ付ǖ哪硲艋蚨鄳敉瑫r進行“電價設置”、“惡性負載”、“預付費模式”、“強制控制”、“定時通斷”、“基礎電量下發”、“初始化”、“清零”、“短信設置”、“空調復位”等操作。

● 電表批量初始化
新生入學時批量下發電表基本參數：初始金額、基礎免費金額、電價、報警金額等。

● 負控下發
對電表的惡性負載控制功能進行設置，根據不同的現場環境進行調節，三路可分開設置。

● 基礎電量下發
學校每月下發一定量的輔助金額給學生。在這里可以設置每個月的下發金額，月初系統自動下發，不累計。

● 時控設置
設置工作日和節假日宿舍每天用電通斷時間，最多支持八個時間段，三路可以單獨設置。

● 白名單設置
對不需要進行惡性負載控制的電器可以根據其電氣特性進行白名單設置，增加惡性負載識別的準確率，避免不必要的誤跳。

4. 應用場景分析

4.1 提升宿舍管理效率

通過AcrelCloud-3100系統，高?？梢杂行Ы档退奚峁芾淼墓ぷ髁?，實現用電管理的自動化。管理員可以通過平臺對宿舍進行遠程監控、預付費管理和能耗分析，簡化收費和管理流程，提升管理效率。

4.2 提高用電安全性

系統的惡性負載識別與自動斷電功能，有效防范因違規電器使用引發的火災等安全事故。同時，系統還具備過載保護功能，當宿舍用電負荷過高時，系統會自動斷電以防止電路過載。

4.3 推動智慧校園建設

隨著智慧校園建設的推進，宿舍用電管理作為重要一環，對于校園的整體信息化建設至關重要。AcrelCloud-3100系統支持與智慧校園平臺的數據對接，實現數據共享與協同管理，從而促進校園的數字化轉型。

5. 系統優勢分析

智能化與自動化：系統集成了數據采集、用電控制和管理分析功能，減少了人工干預，提高管理效率。

安全性：具備惡性負載識別和自動斷電保護功能，保障宿舍用電安全，防止火災事故的發生。

經濟性：預付費模式避免了電費拖欠問題，同時支持靈活的分時控制和雙回路管理，降低能耗。

兼容性：系統支持與多種校園管理平臺的無縫對接，便于高校信息化管理的整體整合。

6. 結論

AcrelCloud-3100高校宿舍預付費電控系統通過集成預付費管理、惡性負載識別、遠程抄表等功能，為高校提供了安全、智能、高效的用電管理解決方案。系統不僅解決了傳統用電管理中的諸多痛點，還為智慧校園的建設提供了強有力的技術支持。在未來的研究中，可以進一步優化系統的負載識別算法和數據分析功能，以更好地適應智慧校園的需求。

作者簡介：

鄭桐，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事高校預付費管理研究。

手機tel：18317090329；

QQ：2885421520

公眾號：安科瑞電氣知識庫