1 引言
高校的學生人數越來越多，傳統的用電管理方式不僅費時、費力，還會因人工管理帶來數據錯誤、竊電等問題[1] 。本文擬設計一個高校宿舍用電管理系統，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。本文設計開發的宿舍用電管理系統在校園環境下，搭建一個專門針對校園通信傳輸方式的電能數據采集系統的模型。管理系統可實現學生宿舍用電的查詢、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，基于網絡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，本文開發模式采用 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：包括用戶用電計量、資費統計、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　系統設置模塊
電價設置：制定電價策略，根據策略制定電價。
通知管理：發布公告、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
可實現用戶對用電數據的各種查詢，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　數據庫管理模塊
定時備份數據，必要時可以恢復數據；可實現 Excel 表格和數據庫的互相導入導出；為不同用戶分配數據權限，防止數據泄漏和被惡意篡改。
2.1.5　系統設置模塊
系統設置包括服務器啟停和服務器設置，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，其業務流程如圖 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，同時還具有很強的兼容性，且開發和管理數據基礎設施的成本低。系統的數據庫表和關系如圖3所示：
 
 
3 系統開發
軟件 UI 是人機交互的接口，除了界面美觀大方之外，UI 還需遵守設計規范，具有較快的響應速度。
3.1　注冊
用戶需按照系統要求進行注冊。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。為了提高系統的安全性，若連續輸入密碼錯誤超過 3 次，則賬戶鎖定 10 分鐘。管理員用戶經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，系統會通過站內信息提醒用戶繳費，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。用戶可以通過系統實現網上繳費或預存賬戶金額，也可以通過校內點實現用戶電費繳納。
3.5　系統管理
系統設置：管理員用戶可以配置服務器各參數，例如配置服務器地址、服務器啟停、備份數據、恢復數據和用戶群管理等。
電價設置：可以調整電價策略，可設置分時電價，促進用電者節約用電，實現節能減排。
業務處理：處理客戶申請的各項業務如業務申請、報修等。管理員根據規章審批業務，結果送達相應部門處理。
系統部分功能頁面如圖 4 所示：
 
可以實現對計算機網絡的綜合管理。計算機網絡管理工作由于受到網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，主要是借助專業人士的經驗，并把這些經驗融合到系統中，在系統得到完善以后，來對同種問題進行處理。人工智能具備的專業系統可以運用到計算機網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題。
 
 
 
 
4.2 系統功能
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，通訊管理機在內的集成系統。針對高校宿舍這一特殊應用場合研發，主要實現電能監控、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：系統支持對宿舍進行批量設置，批量初始化、批量下發基礎電量、批量設置負控、批量設置時控等，方便學校進行統一管理。
 
惡性負載自動識別控制：對不允許使用的發熱電器（如電爐、熱得快、電熱杯等）實施自動識別控制，發現這些發熱電器自動斷電。惡性負載暫停時間和次數可通過軟件設定。 
 
 
基礎電費：可以設置每月給學生下發的免費輔助電費，覆蓋式下發，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 系統設備選型
 
 
 
5 結語
學生宿舍用電管理系統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。發展智能用電管理系統需統籌兼顧、協調推進，落實五大重點工作：（1）落實安裝工藝規范，確保項目質量到位；（2）落實現場施工稽查，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的研究與設計
[3]安科瑞高校宿舍預付費電控系統.2019.11版