节能背景下的高校宿舍用电现状与智慧监管平台构建探讨

【摘 要】为解决高校宿舍用电浪费及管理方面的问题，对高校宿舍用电现状进行分析，并阐述节能背景下加强高校宿舍用电管理的重要意义，在此基础上，提出用电改进措施和智慧监管平台构建要点，以期为相关人员提供参考。
【关键词】节能理念；高校宿舍；用电浪费；智慧监管平台

0 引言
在节能减排背景下，高校通过做好宿舍用电管理，增强师生节能节电意识等措施，能够有效提高电 能资源的利用效率，同时还能避免火灾等安全事故的发生，充分保障师生的人身安全。因此，当前应加 强对智慧监管平台的研究与应用，将节能节电措施 严格落实到位，促进高校的发展。 
1. 高校宿舍用电现状分析 
1.1 高校宿舍用电浪费现象严重 
目前，国内高校普遍存在用电浪费问题，宿舍用电浪费问题尤为严重。首先，宿舍用电设备过多。学生为生活方便，会在宿舍内使用各种电器设备，如吹风机、电饭锅等，这些设备通常是大功率的，长时间 使用会消耗大量电能，造成浪费。其次，学生缺乏节 电意识。多数学生没有养成节约用电的习惯，没有意 识到电能的重要性，常常无意识地浪费电能，如不关 灯、不拔充电器等行为。再次，高校对宿舍用电管理 不够严格，没有制定明确的用电规定，或者规定执行不力，导致学生用电浪费现象得不到有效控制。最后，部分高校的电力设施设计不够合理，如电线裸露、插座安装位置不当等，也会导致用电浪费问题。为解决上述问题，高校需要采取一系列措施，学生也应该自觉养成节约用电的习惯，共同维护良好的用电环境。 
1.2 高校宿舍用电存在重大安全隐患 
首先，部分宿舍存在私拉乱接电线问题（图 1）。 学生为方便使用，私自在宿舍内拉接电线和插座，此类行为非常危险，容易引起短路、过载等事故，甚至引发火灾。其次，胡乱使用劣质电器。一些学生会购买和使用劣质电器，这些电器没有经过认证，存在安全风险。再次，在无人值守时，未能及时切断电器电源。学生在离开宿舍时，没有及时切断正在使用的电器电源，容易造成电器过热、短路等问题，从而引发火灾。最后，宿舍电力设施陈旧。部分高校的电力设施使用年限过长，线路老化、设备陈旧，存在安全隐患，容易引起火灾和其他安全事故。

图1.私拉乱接电线问题

1.3 学生缺乏安全用电意识 
学生缺乏安全用电意识要体现在以下 4个方面：①缺乏基本常识。很多学生对电的知识了解不足，不知道如何正确使用电器，容易发生触电等危险。②学生未遵守安全规范和用电规定，违规使用大功率电器（图 2），容易发生安全事故。③当电器出现故障或电线有问题时，学生不及时处理，引发火灾或其他安全事故。④没有关注用电高峰期的影响。在用电高峰期，学生使用大量电器，会导致电压不稳，进而引发电器损坏或火灾。因此，学生需要加强安全用电意识，学校也需要加强对学生安全用电的教育和管理。

图2.违规使用大功率电器

2. 加强高校宿舍用电管理的意义与改进措施 
2.1 加强高校宿舍用电管理的意义 
加强高校宿舍用电管理的意义，主要体现在以下4个方面：①保障学生安全。宿舍是学生生活的重要场所，如果用电管理不善，可能会导致火灾、触电等安全事故，对学生的生命安全构成威胁。加强用电管理，可以有效预防事故的发生，保障学生的生命安全。②节约能源。在绿色节能背景下，加强用电管理 可以提高能源利用效率，减少浪费，节约能源成本。 
③增强学生用电安全意识。通过加强用电管理，可以增强学生的用电安全意识，让学生养成节能环保的好习惯，这对于其未来的生活和工作都有极大帮助。④优化学校管理。用电管理是高校管理的重要组成部分，加强用电管理可以提高学校的管理水平，使学校的管理更加科学、规范。 
2.2 高校用电管理改进措施 
2.2.1 增强师生节电意识 
为增强师生的节电意识，需要从以下5个方面入手：①加强宣传教育。通过开展节电宣传教育活动，向师生普及节电知识，让其了解节电的重要性和方法。例如，可以在校园内张贴节电标语，制作宣传栏以及举办知识讲座等。同时，可以邀请专家或社会人士来校进行节电示范，让师生看到节电的实际效果。②制定用电规章制度，明确节电要求，对浪费电力的行为进行约束和惩罚。例如，可以制定宿舍用电规定，限制用电时间、功率等。③学校可以建立相应的激励机制。通过设置节电奖励，激励师生积极参与节电行动。④通过技术手段进行用电改造，提高用电效率。例如，安装节能灯具、智能插座等，减少不必要的电力浪费。⑤与当地政府、企业、社区等合作，共同推广节电理念和方法，营造全社会节电的氛围。 
2.2.2 改进电费计量制度 
通过改进电费计量制度，能够有效提升高校宿舍节电效果。具体措施如下：①建立完善的计量体系。对学校的所有用电设备进行分类，据此进行电表安装和计量，选择合适型号和规格的电表，确保计量的准确性和可靠性。②制定合理的计量标准。根据学校的实际情况，制定合理的计量标准和费用标准，确保计量的公正性和合理性。③加强计量设备的维护和管理。定期对计量设备进行检查和维护，确保其正常运行，对损坏的设备要及时更换或维修，避免出现计量误差。④建立用电数据管理系统。将所有的用电数据纳入统一的管理平台，方便对用电数据进行查询、分析和利用。还要与供电部门建立良好的合作关系，定期进行交流，共同探讨用电管理方面的问题，提高电费计量制度的科学性和有效性。
3. 节能背景下高校宿舍用电智慧监管平台构建要点 
为改善校园用电安全状况，需要构建起科学有效的智慧监管平台，实现对末端用电设备的全方位监测，避免火灾等安全事故的发生。 
3.1 高校宿舍用电智慧监管平台架构设计 
在进行高校宿舍用电智慧监管平台的架构设计时，需要统筹高校教室、宿舍、图书馆等场所的总体用电状况。智慧监管平台的构建，应当包含以下5个层次：①数据采集层。该层的主要任务是采集宿舍用 电数据，包括电流、电压、电量等，可以通过安装智能电表等方式采集数据。②网络传输层。该层的主要任务是将采集的数据传输到平台，可以通过无线传输、 有线传输等方式传输数据。③数据处理层。该层的主要任务是对采集的数据进行处理，包括数据清洗、异常检测、用电行为分析等，可以通过云计算、大数据等技术处理数据。④应用层。这一层的主要任务是将处理后的数据应用到实际场景中，包括用电监控、安全预警、能耗管理等，需要通过开发各种应用程序实现应用层的具体功能。⑤为提高用户体验，需要构建用户界面层，提供友好的用户界面，方便用户查看和操作，可以通过开发Web界面、移动应用等方式实现用户界面层的功能。整个架构设计需要考虑平台的可扩展性、稳定性、安全性等因素，确保平台能够满足高校宿舍用电监管的需求，同时保证数据的安全和隐私。 
3.2 加强物联网技术的应用 
物联网技术发展速度极快，目前在各行各业中得到广泛的应用。在进行智慧监管平台的构建工作时，利用物联网技术，能够实现对用电数据的实时采集和无线传输。在数据采集端，采用物联网传感 器设备，如智能电表、电流互感器等，对用电数据进行实时采集；在数据传输方面，利用物联网通信技术，如远距离无线电（LoRa）、窄带物联网（NB-IoT） 等，将数据传输到智慧监管平台。通过物联网技术，还能实现用电设备的远程监控。在设备端，安装物联网通信模块，将设备的运行状态、电流电压等数据实时传输到平台；在平台端，利用应用程序编程接口（API）或云平台进行远程监控和管理。应用物联网技术，还能对采集的用电数据进行智能分析和预警。通过对数据的实时处理和挖掘，及时发现异常用电情况、预测设备故障等，为管理部门提供预警信息和决策支持。除上述应用之外，物联网技术的合理应用，能够对高校的能源管理进行优化。通过对全校或某个区域的用电数据进行整合和分析，全面了解能源消耗情况，制定节能减排措施，提高能源利用效率。物联网技术的应用，还能实现用户与用电设备的交互，提高用户的使用体验。学生可以通过手机应用程序、微信公众号等方式查询用电数据、控制用电设备等，实现插座、照明等设备的远程控制和智能化管理。
3.3 注重节能设备的应用 
应用高效节能设备，是提升高校宿舍节电水平的有效途径之一。例如，可以安装节能电器，如发光二极管（LED）灯、节能空调、低能耗热水器等，这些电器设备本身就具有较低的能耗，能够减少能源浪费。同时，也应注意选购带有能效标识的电器，优先选择能效等级高的产品。在此基础上，加强智能控制技术的应用，如智能插座、智能开关等，通过手机 APP 或语音控制等方式进行远程操控，实现定时开关、能耗监测等。除此之外，应加强太阳能、风能等清洁能源的利用。太阳能是一种清洁、可再生的能源，通过合理利用太阳能，可以减少对传统能源的依赖，降低能 耗。发挥智慧监管平台的作用，建立能源管理系统，对宿舍内的能耗数据进行实时监测和统计分析，帮助管理人员了解能源使用情况，发现浪费情况并及时采取措施。另外，需要定期对宿舍内的电器设备进行检查和维护，确保设备处于良好的运行状态，延长使用寿命，降低能耗。总之，应用节能设备提高高校 宿舍节电水平需要从多个方面入手，包括选购节能 电器、采用智能控制技术、推广太阳能利用、建立能源管理系统、加强设备维护保养等。通过上述措施的实施，可以有效提高高校宿舍的节电水平，降低能源消耗，促进可持续发展。 
4.结语 
高校承担着教育、科研以及服务社会的重要责任，作为用电大户，需要采取科学有效的节电措施，并加快智慧监管平台的构建，加强对末端用电设备的监督与管理。此外，还要对用电管理模式与方法进行创新，加强物联网等先进技术、设备的应用，有效解决用电浪费的问题。
5. 安科瑞关于学生宿舍有序用电管理解决方案
5.1 学生宿舍用电管理终端DDSY1352-xDM
安科瑞学生宿舍用电管理终端DDSY1352-xDM可以完美解决高校宿舍用电的管理问题，功能包括：

①一进多出：可以分3~5路照明/插座/空调/卫生间/备用，五路单独控制，单独计量，单独设置；
②恶性负载控制：具备恶性负载识别功能，自动识别宿舍规定禁止使用的各类违章电器（如热得快、电吹风、电热毯、暖手煲等）功能，自动断电，自动恢复，恢复次数可设，具备电器白名单管理功能；
③费控：欠费控制模式，此模式开启后，当剩余金额和基础免费金额都用完时，会自动跳闸；
④基础免费电量：可根据学校管理要求，对各宿舍提供给学生一定的免费金额；
⑤作息管理：设置节假日，工作日电表通断时间，时间段最多可设8段，以此控制宿舍作息。
⑥功率限制：每一路出线回路均可以单独设置功率限值，用于限制本回路接入电器功率，超过设定功率自动断电；
⑦夜间小电流：可以设置宿舍夜间小电流的使用，允许手机充电或夜灯使用；

 5.2 学校安全用电监测及能耗计量体系
安科瑞提供具备能耗计量和电气安全监测功能的多功能电表和物联网仪表，帮助学校搭建三级计量体系，应用于学校的能耗管理和电气安全的在线监测和预警，为学校节能改造和消防安全提供数据支持。

5.3 高校用电智慧监管平台设计
安科瑞AcrelEMS-EDU校园智慧能源管理平台统筹高校教室、宿舍、图书馆等场所的总体用电状况。平台为校园设计完整的能源计量体系，包含以下4个层次：
数据采集层：该层的主要任务是采集学校各建筑包括学生宿舍、教学楼、图书馆等建筑用电数据，不同场所安装针对性电能管理仪表，完成用能数据采集的同时帮助完成用电管理功能。
网络传输层：该层的主要任务是将采集的数据传输到平台，可以通过LoRaWan/4G/WiFi等无线传输或校园局域网、专用光纤等有线传输等方式传输数据。
数据处理层：该层的主要任务是对采集的数据进行处理，包括数据清洗、异常检测、用电行为分析等，可以通过云计算、大数据等技术处理数据。

AcrelEMS-EDU校园智慧能源管理平台架构

应用层：这一层的主要任务是将处理后的数据应用到实际场景中，包括用电监控、安全预警、能耗管理、照明控制、能源策略控制、设备运维等，可通过WEB或手机APP访问平台数据，实现各类功能应用。整个架构设计考虑了平台的可扩展性、稳定性、安全性等因素，确保平台能够满足高校宿舍用电监管的需求。

AcrelEMS-EDU校园智慧能源管理平台主界面 AcrelEMS-EDU校园学生宿舍用电管理

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作者介绍：

曹华伟，男，现任职于安科瑞电气股份有限公司

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审核编辑 黄宇