摘要：本文设计了适用于学生公寓的自助预付费控制电控水管理系统。它采用多种智能功能，可以通过短路、跳线、零线接地等方式监控和显示漏电现象。，防止和记录用户的偷电行为，并通过报警和拉动闸门来预防事故。预付费系统远程自动复制手表，降低了复制手表的劳动和管理成本。预付费先交钱再用电水，有利于树立学生正确的消费意识，无需人工切断电源。

关键字：自助式；预付费；水电管理
一前言
随着国民经济的快速发展和人民物质生活水平的不断提高，学校学生公寓的生活环境有了很大的改善，公寓的电水消耗急剧增加。现代化、多样化、个性化的生活方式，挑战了过去学生公寓所采用的限制供水和电力模式。过去的电气设计功率和设施已经不能满足当今水电使用的需要，供需矛盾逐渐凸显。所以，水力发电的市场化和商业化进程。传统的学生公寓水电管理主要是手工操作，管理效率差，信息交流慢，工作质量低。伴随着科技的飞速发展和广泛应用，这种落后的管理模式已脱离了时代的步伐。在使用学生公寓水电方面存在一些困难：1.学生的水电节约意识较差。很难杜绝宿舍“长明灯”和“无人也亮灯”的现象。为避免巨大的浪费，管理人员每天定时拉闸断电。在公寓里经常会出现私自拉线和乱接线的现象，很容易引起触电。3.学生经常秘密使用电炉、快速加热、电磁炉等大功率电器，不仅造成电力资源的巨大浪费，还容易引发火灾，威胁生命财产安全。随着信息技术的发展，电脑等电子产品进入宿舍，用电难以测量和控制，也难以禁止非法用电。抄表难度大，收费难，管理难度大。管理费用高，劳动强度大。6.采用传统的机械仪表，精度低，误差大，启动电位电流大，功耗大，线损比大，容易漏电，所以总表和分表的数据不匹配。机械表寿命短，成本高，一般5年需要更换一次。8.供水管理的随意性很大，不利于管理的规范化。所以，实施自助、智能、信息化管理公寓用电、用水，已经成为加强物流管理、提高服务意识的重要方向。
二系统概要设计
首先，管理部门为用户安装电表和水表，然后通过该系统为仪表设置一个帐户，并发放相应的遥控卡。使用者持遥控卡到管理部门购买水电，管理部门通过该系统对使用者的遥控卡进行预充电。使用者将充电后的遥控卡与相应的仪器进行数据交换，将预充水电输入仪器，并在仪器剩余电量中积累。只有当仪器上的剩余电量大于零时，才能使用。如果剩余电量不足，就会发出警报。当剩余电量为零时，电源将被切断。所以，为了保证电力的正常使用，用户必须持卡充水电值，然后在报警或断电前保持足够的剩余。通过遥控卡，系统的各个组成部分相互交换数据。遥控器将读卡器的充电值传输到仪器上，仪器控制接通电源。如果剩余电量不足，则警告，如果没有剩余电量，则断电，用户再用遥控卡到管理部门购买水电。在重新充电之前，用户可以自动记录电表和水表收集器的月消耗量。遥控卡读取数据并上传后，系统会按照定价标准计算和支付费用，一次性支付充值费等费用，并整理出各种数据表。如有欠费或其他问题，用户无法正常使用水电。该系统可对预付水电费、月用水电、各种费用进行分类统计，并以表格形式打印，供管理部门核实。
三系统的详细设计
自控电控水管理系统主要分为四个部分：管理系统、水电计量仪表、遥控卡和读写器，系统结构如图1所示。
1管理系统。管理系统用于支付管理、计算数据、处理报表和打印数据，以及存储数据和维护系统。它有一个自助控水控电的操作界面，是水电仪表和上级计算机之间的通信界面。管理系统可以完成硬件的组织协同工作，智能实现各种数据管理和计算功能。管理系统包括自助控水控水管理系统和上级管理计算机。上级管理计算机在使用前有一些相应的参数配置。系统的功能主要是管理电子预付费和多功能水电仪表，远程记录每日预付水电和写卡。
2水电计量设备仪表。相关仪器均为符合国家计量标准的国家计量认证产品，保证了测量数据的准确性。它们根据功能分为预付电能表、水表等。数据采集模块的结构如图2所示。
电表采用单相红外预付费电表或三相红外预付费电表。其使用寿命长，设计使用寿命15年；它具有过载保护功能。当用户负载超过设定负载值25秒时，仪器会自动切断电源，保护线路和电器；精度高，无蠕变，初始电流小，功耗低，大大减少了线路损耗。
3遥控卡。遥控卡的功能是一种数据传输介质，可以轻松阅读水电表数据，充值水、电、气。遥控卡由用户自己保管，方便用户掌握自己的消费过程。使用IC卡也可以使用遥控卡。
4读写器。读写器是遥控卡与管理系统交换数据的设备，有自己的串行通信电缆和电源插头。遥控卡用于设置系统调度或复制表格，收集的数据由读取器读取并发送到上层管理系统；上层管理系统收集的支付和充值数据由读取器写入遥控卡。
四安科瑞预付费产品应用场景

功能
预付电表电费收取、控制、欠费跳闸；提供后付费管理模块；能源消耗分析模块；
水表预付水费收费，控制，欠费关阀；
收取房租物业费，拖欠拉闸；
收取公共区域电费分摊；
接入抄表、计量公共区域、变电站电表；
预付费+建筑能耗、分类分项能源计量一体化系统；
物业/房地产集团集中财务管理，子物业单独权限；
方便无线方案改造，调试简单。
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五产品选型
六结语
自后勤社会化改革启动以来，学生公寓由原行政管理向服务管理转变，水电管理难度加大。根据新情况和要求，管理者需要对公寓的用电和用水进行灵活管理。如果不理顺关系，加强服务，必然会积累矛盾，不利于后勤部门对学生公寓的服务管理，也不利于提高公寓的服务水平。利用高科技方法，大力解决公寓电力和水的消耗问题，将抄表和收费工作简化到几乎可以忽略不计。系统通过预付费的方式，达到了“先充值再使用”的效果。此外，还建立了功能。

 
参考文献：
[1]徐桂敏，杨正祥，学生公寓自助式预付费控电控水管理系统设计.系统信息工程
[2]应美丽.预付费售电管理系统应用[J] . 中国电力企业管理，2008 (10)
[3]企业微电网设计与应用手册.2022.05版