1 引言
高校的學生人數(shù)越來越多，傳統(tǒng)的用電管理方式不僅費時、費力，還會因人工管理帶來數(shù)據(jù)錯誤、竊電等問題[1] 。本文擬設計一個高校宿舍用電管理系統(tǒng)，可以便于學生宿舍用電管理，提高管理工作效率和查詢效率。本文設計開發(fā)的宿舍用電管理系統(tǒng)在校園環(huán)境下，搭建一個專門針對校園通信傳輸方式的電能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的模型。管理系統(tǒng)可實現(xiàn)學生宿舍用電的查詢、修改、繳費情況、欠費情況、故障保修、數(shù)據(jù)備份等多種功能。
                                               
2 系統(tǒng)設計
目，基于網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫的應用系統(tǒng)通常有 C/S 和 B/S兩種結構[2] ，根據(jù)校園應用的特點，本文開發(fā)模式采用 C/S結構。
2.1　系統(tǒng)功能結構
系統(tǒng)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：包括用戶用電計量、資費統(tǒng)計、繳費、斷電、恢復通電等。
賬戶管理：包括新用戶注冊、用戶資料維護等。用戶需實名注冊賬戶，一個電表只能綁定一個用戶。銷戶涉及的業(yè)務流程有銷戶、批量銷戶、并戶、暫拆。欠費用戶不得銷戶，用戶電費結算有剩余，打印退費憑證，剩余電費退還給用戶。提供用戶信息維護服務，用戶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(tǒng)設置模塊
電價設置：制定電價策略，根據(jù)策略制定電價。
通知管理：發(fā)布公告、通知，提供留言板、郵件服務，便于用戶與管理方互動交流。
2.1.3　查詢管理模塊
可實現(xiàn)用戶對用電數(shù)據(jù)的各種查詢，包括計算電費、查詢用電記錄、繳費記錄與查詢余額等。
2.1.4　數(shù)據(jù)庫管理模塊
定時備份數(shù)據(jù)，必要時可以恢復數(shù)據(jù)；可實現(xiàn) Excel 表格和數(shù)據(jù)庫的互相導入導出；為不同用戶分配數(shù)據(jù)權限，防止數(shù)據(jù)泄漏和被惡意篡改。
2.1.5　系統(tǒng)設置模塊
系統(tǒng)設置包括服務器啟停和服務器設置，包括常規(guī)設置、文件傳輸設置、數(shù)據(jù)庫管理、權限設置等。
系統(tǒng)管理員在使用系統(tǒng)時，其業(yè)務流程如圖 2 所示：
 
2.2　數(shù)據(jù)庫設計
數(shù)據(jù)庫采用的是 SQL Server 2008，SQL Server 具有很高的穩(wěn)定性和可靠性，同時還具有很強的兼容性，且開發(fā)和管理數(shù)據(jù)基礎設施的成本低。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫表和關系如圖3所示：
 
 
3 系統(tǒng)開發(fā)
軟件 UI 是人機交互的接口，除了界面美觀大方之外，UI 還需遵守設計規(guī)范，具有較快的響應速度。
3.1　注冊
用戶需按照系統(tǒng)要求進行注冊。注冊時要提供具體的實名信息，密碼要符合復雜性要求。每一個電表綁定一個用戶，不得重復注冊。
3.2　登錄
登錄系統(tǒng)需輸入用戶名、密碼及驗證碼，驗證通過后進入主界面。為了提高系統(tǒng)的安全性，若連續(xù)輸入密碼錯誤超過 3 次，則賬戶鎖定 10 分鐘。管理員用戶經(jīng)過驗證后可進入后臺管理界面。
3.3　查詢
用戶可以查詢賬戶余額和用電電量與電費，并下載相應的報表。通過查詢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
當賬戶欠費時，系統(tǒng)會通過站內(nèi)信息提醒用戶繳費，也可以通過郵件或手機短信平臺對用戶發(fā)出欠費提醒。逾時沒有結清欠費，將進行停電處理。用戶可以通過系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)上繳費或預存賬戶金額，也可以通過校內(nèi)點實現(xiàn)用戶電費繳納。
3.5　系統(tǒng)管理
系統(tǒng)設置：管理員用戶可以配置服務器各參數(shù)，例如配置服務器地址、服務器啟停、備份數(shù)據(jù)、恢復數(shù)據(jù)和用戶群管理等。
電價設置：可以調整電價策略，可設置分時電價，促進用電者節(jié)約用電，實現(xiàn)節(jié)能減排。
業(yè)務處理：處理客戶申請的各項業(yè)務如業(yè)務申請、報修等。管理員根據(jù)規(guī)章審批業(yè)務，結果送達相應部門處理。
系統(tǒng)部分功能頁面如圖 4 所示：
 
可以實現(xiàn)對計算機網(wǎng)絡的綜合管理。計算機網(wǎng)絡管理工作由于受到網(wǎng)絡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)絡綜合管理變得簡便，從而保證落實綜合管理工作。人工智能具備的專家系統(tǒng)，主要是借助專業(yè)人士的經(jīng)驗，并把這些經(jīng)驗融合到系統(tǒng)中，在系統(tǒng)得到完善以后，來對同種問題進行處理。人工智能具備的專業(yè)系統(tǒng)可以運用到計算機網(wǎng)絡管理以及評估工作中，借助人工智能技術來完成這些繁雜工作。人工智能專家系統(tǒng)工作原理如圖 1 所示：
 
 
4 安科瑞宿舍預付費系統(tǒng)及選型
4.1系統(tǒng)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題。
 
 
 
 
4.2 系統(tǒng)功能
AcrelCloud-3100學生宿舍版預付費云平臺是與ADM130（一進三出）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，包括服務器，通訊管理機在內(nèi)的集成系統(tǒng)。針對高校宿舍這一特殊應用場合研發(fā)，主要實現(xiàn)電能監(jiān)控、時間管理、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(tǒng)支持對宿舍進行批量設置，批量初始化、批量下發(fā)基礎電量、批量設置負控、批量設置時控等，方便學校進行統(tǒng)一管理。
 
惡性負載自動識別控制：對不允許使用的發(fā)熱電器（如電爐、熱得快、電熱杯等）實施自動識別控制，發(fā)現(xiàn)這些發(fā)熱電器自動斷電。惡性負載暫停時間和次數(shù)可通過軟件設定。 
 
 
基礎電費：可以設置每月給學生下發(fā)的免費輔助電費，覆蓋式下發(fā)，不累計。
時間控制功能：支持多達8個時段設置宿舍供電斷電，方便管理學生宿舍作息 。
 
 
 
遠程售電：操作員可以通過后臺給宿舍進行電費充值，學生也可以通過學習一卡通、學校公眾號進行自助充值。
遠程集中抄表：抄表信息通過網(wǎng)關實時上傳到云平臺，快速便捷，免去人工抄表 。
遠程控制：可對任意一塊電表執(zhí)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(tǒng)支持中間庫，接口等方式對接學校一卡通，方便學生自助購電 。
一進三出：ADM130電表支持多達三回路輸出，各回路單獨分合閘、惡性負載、時控等設置。
 
4.3 系統(tǒng)設備選型
 
 
 
5 結語
學生宿舍用電管理系統(tǒng)可以提高學生宿舍用電管理工作效率和查詢效率，以及消除用電安全隱患，是實現(xiàn)信息查詢和修改、用電繳費情況查詢、故障保修、管理信息和電價、繳費和欠費、數(shù)據(jù)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(tǒng)。發(fā)展智能用電管理系統(tǒng)需統(tǒng)籌兼顧、協(xié)調推進，落實五大重點工作：（1）落實安裝工藝規(guī)范，確保項目質量到位；（2）落實現(xiàn)場施工稽查，確保項目安全到位；（3）落實調度流程管理，確保項目協(xié)調到位；（4）落實施工成本管理，確保項目投入到位；（5）落實維護人員培訓，確保項目技能到位。
 
參考文獻
[1] 張健榮, 張忠能. 通過電能信息采集系統(tǒng)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.學生宿舍用電管理系統(tǒng)的研究與設計
[3]安科瑞高校宿舍預付費電控系統(tǒng).2019.11版