学生公寓智能断电系统的设计研究.docx

学生公寓智能断电系统的设计研究 曲永政 陈俊永摘 要：学生用电安全意识薄弱，宿舍内漏电、超负荷用电、违规用电等现象时有发生，尤其是在宿舍没有人的情况下，更容易发生电气火灾针对这个问题，本研究以“人走断电”的设计理念，从技术方面实现了宿舍供断电的智能管控，对预防宿舍电气火灾，规避宿舍用电风险起到一定的作用关键词：学生公寓 用电管理 人走断电学生公寓作为学生日常生活和休息的场所，是消防安全的重點场所目前，大部分学生公寓，普遍采用自动化控制的用电管理系统与从前的人工管理模式相比较，自动化程度有了较大的改进，实现了电力计量、远程控制、功率限制等功能，安全隐患也相对减少但是反限电插座、小功率的违规电器也随之出现，宿舍无人情况下充电、用电情况非常普遍一、学生宿舍用电安全现状（一）宿舍用电安全风险情况学生宿舍内的用电安全风险主要来自违章电器和违规充电两方面首先是学生在公寓内使用劣质电器和大功率电器包括电炉、电热杯、电熨斗、电热棒、电饭煲、电饼铛、电磁炉、电褥子、电热宝、电梳子、烫发器、应急灯、反限电插座、鱼缸加热棒有的学生缺乏社会经验，贪图便宜购买劣质电器在宿舍使用;有的学生存在侥幸心理，认为在宿舍使用违章电器没有危险。

所以，在宿舍使用违章电器的情况屡禁不止，有时出现几人同时使用的情况，使电线超负荷，很容易造成短路引起火情其次，是在宿舍内违规充电如今，电动车在校园内十分普遍，学生为了方便，偷偷将电池拿到宿舍进行充电，或者将从宿舍私拉电线给电动车充电充电时如果线路短路产生火花，一旦燃烧，3分钟火焰温度即可达1200℃，且电动车车体可燃材料易产生有毒气体，毒烟以每秒1米的速度快速向上，迅速蔓延诱发亡人火灾事故短路引起火情还有的学生为了方便，将充电器等在上课时间直接插在插座上，在无人看管的情况下，极易引发充电器爆炸等事故二）宿舍用电管理方式情况以往，高校对学生宿舍用电一般采取统一管制最早靠宿舍管理员人工手动控制闸刀开关对宿舍进行供电、断电，后来逐渐发展为利用“空气开关+可编程时间控制器+接触器”的定时自动控制，按照学校作息制度及其他相关规定在一定时间段内向宿舍供电近几年，为方便学生的生活和学习，一些高校不再限制学生宿舍的用电时间在这种情况下，学生在宿舍用电的时间和频率不断增加，虽然这种做法方便了学生，但却大大增加了产生电能浪费，供电设备过载或短路等电气问题的可能性，不仅造成能源浪费，影响正常供电，甚至还埋下了火灾和触电等安全事故的隐患。

目前，大多数高校学生宿舍都配备智能电表，实现远程售电、远程控制和功率限制等功能，但无法根据每个宿舍的情况分别控制宿舍用电，无法实现宿舍无人情况下的供断电控制二、智能断电系统设计（一）设计理念宿舍有人的情况下发生火情，一般都能被学生及时扑灭，不会造成损失而宿舍没有人的情况下发生火情，被发现时火势已经很难控制，容易造成较大事故智能断电系统以“人走断电，来人供电”为设计理念当系统识别到宿舍成员全部已出学生公寓楼后，会将该宿舍标记为无人宿舍，然后向电表系统发出拉闸指令，对相关学生宿舍进行断电;当系统识别到该宿舍有1名及以上成员进入公寓楼后，则向电表系统发出合闸指令，恢复宿舍正常供电既不影响学生使用宿舍电源，又从源头上消除了无人情况下宿舍电气火灾隐患二）系统构成的基础1.可以识别宿舍成员在楼内还是在楼外以学生进出楼的闸机刷卡记录为数据基础，公寓闸机系统可实现一人一卡进出公寓，不但有效防止了尾随入楼的情况，同时也为控制断电提供了数据基础2.学生宿舍安装可远程控制的电表，可以远程接受系统发出的供断电指令目前，大多数学校的宿舍电表都可以实现远程控制，一般还具有双路计量、多路控制、恶性载荷判断等功能3.有学生住宿管理信息系统，用来有效识别宿舍内有无学生。

三）系统实现1.实现数据交互智能断电系统通过系统设计，将学生公寓管理信息系统、闸机管理系统、智能电表管理系统三个系统有机结合，实现信息互通，进而实现智能供断电对三个系统交换数据，采用了mysql数据库，按照权限对中间库直接操作的办法来解决大数据量的交互2.系统工作流程闸机系统通过刷卡或人脸识别获得进出人员身份信息后，通过下位机进行身份核对，当确认人员有进出权限后，通过控制电机打开闸翼允许人员通过，并通过11组光电的遮挡顺序，判断出人员的进出方向，当判断实际人员进出方向与获得身份权限终端一致时，闸翼打开直至人员通过闸机当外部设备通过中间库（宿舍信息）获取宿舍相关信息，识别出某一宿舍的全部学生刷卡（刷脸）已出，则在与学生用电管理系统对接的中间库中写入宿舍信息、指令代码等，用电管理系统定时扫码中间库，按照这些信息对电表进行拉闸操作，从而完成该宿舍无人智能断电过程反之，当闸机系统识别到该宿舍有一名学生刷卡（刷脸）已进，电表系统则进行合闸操作，即立刻给电的功能购电程序每隔一定时间执行相关指令，对电表进行操作因操作会存在失败，因此有操作次数，达到一定操作次数将不再下发指令，需重新插入相关操作三、研究意义学生公寓智能断电系统应用计算机及互联网技术，实现学生宿舍电控的智能化管理，该系统在安全用电和合理开放用电之间找到了很好的结合点，既体现了学生的主体地位，有提高了用电的安全性。

从源头上消除了无人情况下学生宿舍电气火灾的安全隐患在学生公寓用电安全管理和防火工作中起到了积极作用，提升了学生公寓的安全指数，保障了学生公寓的安全 -全文完-。