1 引言
高校的學(xué)生人數(shù)越來越多，傳統(tǒng)的用電管理方式不僅費(fèi)時、費(fèi)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(shè)計(jì)一個高校宿舍用電管理系統(tǒng)，可以便于學(xué)生宿舍用電管理，提高管理工作效率和查詢效率。本文設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)學(xué)生宿舍用電的查詢、修改、繳費(fèi)情況、欠費(fèi)情況、故障保修、數(shù)據(jù)備份等多種功能。
                                               
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
目，基于網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用系統(tǒng)通常有 C/S 和 B/S兩種結(jié)構(gòu)[2] ，根據(jù)校園應(yīng)用的特點(diǎn)，本文開發(fā)模式采用 C/S結(jié)構(gòu)。
2.1　系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)總體的功能結(jié)構(gòu)如圖 1 所示：
 
2.1.1　日常工作模塊
繳費(fèi)管理：包括用戶用電計(jì)量、資費(fèi)統(tǒng)計(jì)、繳費(fèi)、斷電、恢復(fù)通電等。
賬戶管理：包括新用戶注冊、用戶資料維護(hù)等。用戶需實(shí)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(wù)流程有銷戶、批量銷戶、并戶、暫拆。欠費(fèi)用戶不得銷戶，用戶電費(fèi)結(jié)算有剩余，打印退費(fèi)憑證，剩余電費(fèi)退還給用戶。提供用戶信息維護(hù)服務(wù)，用戶可以修改自身基本資料，但是不能修改身份標(biāo)識（如姓名等）。
2.1.2　系統(tǒng)設(shè)置模塊
電價設(shè)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(wù)，便于用戶與管理方互動交流。
2.1.3　查詢管理模塊
可實(shí)現(xiàn)用戶對用電數(shù)據(jù)的各種查詢，包括計(jì)算電費(fèi)、查詢用電記錄、繳費(fèi)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(fù)數(shù)據(jù)；可實(shí)現(xiàn) Excel 表格和數(shù)據(jù)庫的互相導(dǎo)入導(dǎo)出；為不同用戶分配數(shù)據(jù)權(quán)限，防止數(shù)據(jù)泄漏和被惡意篡改。
2.1.5　系統(tǒng)設(shè)置模塊
系統(tǒng)設(shè)置包括服務(wù)器啟停和服務(wù)器設(shè)置，包括常規(guī)設(shè)置、文件傳輸設(shè)置、數(shù)據(jù)庫管理、權(quán)限設(shè)置等。
系統(tǒng)管理員在使用系統(tǒng)時，其業(yè)務(wù)流程如圖 2 所示：
 
2.2　數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
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(qiáng)的兼容性，且開發(fā)和管理數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的成本低。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫表和關(guān)系如圖3所示：
 
 
3 系統(tǒng)開發(fā)
軟件 UI 是人機(jī)交互的接口，除了界面美觀大方之外，UI 還需遵守設(shè)計(jì)規(guī)范，具有較快的響應(yīng)速度。
3.1　注冊
用戶需按照系統(tǒng)要求進(jìn)行注冊。注冊時要提供具體的實(shí)名信息，密碼要符合復(fù)雜性要求。每一個電表綁定一個用戶，不得重復(fù)注冊。
3.2　登錄
登錄系統(tǒng)需輸入用戶名、密碼及驗(yàn)證碼，驗(yàn)證通過后進(jìn)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(yàn)證后可進(jìn)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(fèi)，并下載相應(yīng)的報表。通過查詢用電情況以及相應(yīng)產(chǎn)生的資費(fèi)可以了解綜合用電情況。
3.4　繳費(fèi)
當(dāng)賬戶欠費(fèi)時，系統(tǒng)會通過站內(nèi)信息提醒用戶繳費(fèi)，也可以通過郵件或手機(jī)短信平臺對用戶發(fā)出欠費(fèi)提醒。逾時沒有結(jié)清欠費(fèi)，將進(jìn)行停電處理。用戶可以通過系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上繳費(fèi)或預(yù)存賬戶金額，也可以通過校內(nèi)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)用戶電費(fèi)繳納。
3.5　系統(tǒng)管理
系統(tǒng)設(shè)置：管理員用戶可以配置服務(wù)器各參數(shù)，例如配置服務(wù)器地址、服務(wù)器啟停、備份數(shù)據(jù)、恢復(fù)數(shù)據(jù)和用戶群管理等。
電價設(shè)置：可以調(diào)整電價策略，可設(shè)置分時電價，促進(jìn)用電者節(jié)約用電，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
業(yè)務(wù)處理：處理客戶申請的各項(xiàng)業(yè)務(wù)如業(yè)務(wù)申請、報修等。管理員根據(jù)規(guī)章審批業(yè)務(wù)，結(jié)果送達(dá)相應(yīng)部門處理。
系統(tǒng)部分功能頁面如圖 4 所示：
 
可以實(shí)現(xiàn)對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的綜合管理。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理工作由于受到網(wǎng)絡(luò)變化的影響而變得較為繁瑣，運(yùn)用人工智能方式，能夠?qū)⑤^為繁瑣的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合管理變得簡便，從而保證落實(shí)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(yàn)，并把這些經(jīng)驗(yàn)融合到系統(tǒng)中，在系統(tǒng)得到完善以后，來對同種問題進(jìn)行處理。人工智能具備的專業(yè)系統(tǒng)可以運(yùn)用到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理以及評估工作中，借助人工智能技術(shù)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(yù)付費(fèi)系統(tǒng)及選型
4.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
AcrelCloud-3100整合高校需求，在原有預(yù)付費(fèi)基礎(chǔ)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(xué)生宿舍版預(yù)付費(fèi)云平臺是與ADM130（一進(jìn)三出）或ADF300L（多回路計(jì)量箱）預(yù)付費(fèi)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(wù)器，通訊管理機(jī)在內(nèi)的集成系統(tǒng)。針對高校宿舍這一特殊應(yīng)用場合研發(fā)，主要實(shí)現(xiàn)電能監(jiān)控、時間管理、惡性負(fù)載管理、預(yù)付費(fèi)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(jìn)行批量設(shè)置，批量初始化、批量下發(fā)基礎(chǔ)電量、批量設(shè)置負(fù)控、批量設(shè)置時控等，方便學(xué)校進(jìn)行統(tǒng)一管理。
 
惡性負(fù)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(shí)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(fù)載暫停時間和次數(shù)可通過軟件設(shè)定。 
 
 
基礎(chǔ)電費(fèi)：可以設(shè)置每月給學(xué)生下發(fā)的免費(fèi)輔助電費(fèi)，覆蓋式下發(fā)，不累計(jì)。
時間控制功能：支持多達(dá)8個時段設(shè)置宿舍供電斷電，方便管理學(xué)生宿舍作息 。
 
 
 
遠(yuǎn)程售電：操作員可以通過后臺給宿舍進(jìn)行電費(fèi)充值，學(xué)生也可以通過學(xué)習(xí)一卡通、學(xué)校公眾號進(jìn)行自助充值。
遠(yuǎn)程集中抄表：抄表信息通過網(wǎng)關(guān)實(shí)時上傳到云平臺，快速便捷，免去人工抄表 。
遠(yuǎn)程控制：可對任意一塊電表執(zhí)行遠(yuǎn)程拉閘或保電等一系列遠(yuǎn)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(xué)校一卡通，方便學(xué)生自助購電 。
一進(jìn)三出：ADM130電表支持多達(dá)三回路輸出，各回路單獨(dú)分合閘、惡性負(fù)載、時控等設(shè)置。
 
4.3 系統(tǒng)設(shè)備選型
 
 
 
5 結(jié)語
學(xué)生宿舍用電管理系統(tǒng)可以提高學(xué)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(shí)現(xiàn)信息查詢和修改、用電繳費(fèi)情況查詢、故障保修、管理信息和電價、繳費(fèi)和欠費(fèi)、數(shù)據(jù)備份和管理員權(quán)限設(shè)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(diào)推進(jìn)，落實(shí)五大重點(diǎn)工作：（1）落實(shí)安裝工藝規(guī)范，確保項(xiàng)目質(zhì)量到位；（2）落實(shí)現(xiàn)場施工稽查，確保項(xiàng)目安全到位；（3）落實(shí)調(diào)度流程管理，確保項(xiàng)目協(xié)調(diào)到位；（4）落實(shí)施工成本管理，確保項(xiàng)目投入到位；（5）落實(shí)維護(hù)人員培訓(xùn)，確保項(xiàng)目技能到位。
 
參考文獻(xiàn)
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[2]陳孝周,徐文強(qiáng),宋木桐.學(xué)生宿舍用電管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)
[3]安科瑞高校宿舍預(yù)付費(fèi)電控系統(tǒng).2019.11版