基于校园一卡通平台的集中式电控系统设计及应用

图4 硬件控制系统 

    计量电控单元通过数据线与中继板相连，是一个有电能计量控制功能的单元装置：中继板与主板相连．向各计量控制单元传达命令并进行地址解析：电源板向主板、中继板、显示板等控制电路部分提供工作电源；主板负责传达电控管理机动作命令，通过中继板采集、存储各计量控电单元的用电量和当前控电状态：显示板与主板相连．用以显示各计量控电单元用电状态及用电量；电控管理机存储电控管理服务器下达的信息．通过RS485通讯线与电控单元连接，下达控制命令，从各个电控单元中采集、存储电能并上传给电控管理服务器；电控管理服务器是一台安装了电控管理软件的计算机，它用于系统数据的管理与控制。 

    4．软件功能设计 

    根据系统需求以及软件系统的初始化和运行维护需要，电控系统软件功能结构如图5所示

图5 集中式电控系统软件功能结构

    (1)基本信息维护
    该模块的功能主要体现在卡片设置，后台服务器设置，系统工作参数设置三个部分。 

    (2)房间设置
    房问设置的对象是对用电部门的设置，对房间类型的设置。对房间信息的设置三个部分。 

    (3)房间管理
    房间管理的对象是房间通断电管理，电费管理。房间电控单位开户管理，房间电控单位的撤户管理，各个房间固定补助额度的设定和发放管理几个部分。房间通断电管理遵循公式： 

    A．当0<剩余补助电量+当前剩余消费电量<=报警电量，则报警催缴电费：
    B．当剩余补助电量+当前剩余消费电量=0，则报警催缴电费并通知电控单元管理机对相应房间断电。 

    (4)电控柜管理 

    电控柜管理主要包括管理机管理，管理机操作员的设置，电控柜的设置，电控单元的设置，电控单元与房间的对应关系的设置几个部分。 

    (5)报表管理 

    报表管理主要包括报表管理和房间操作记录管理两个方面。报表管理主要有结算报表管理，如日结算报表．月结算报表．年结算报表，任意时间段报表管理等 

    (6)系统维护 

    系统维护主要为软件管理者提供临时锁定系统．操作员管理，口令修改，日志管理，黑名单维护，智能检索．启动停止网络查询工作等。 

    另外，当电控后台服务器与电控单元管理机之间因为不可抗御原因造成通信中断或网络查询为停止状态时，电控单元管理机可以存储由电控单元采集提交来的剩余补助电量、当前剩余消费电量、当前已用电量、当前电流、可用电流、报警电流电量等信息。当系统通信恢复或网络查询被启动时，再由电控单元管理机将电控单元提交上来的各种信息发送给电控系统服务器。
 
    四、结论及效益分析 

    本文运用校园一卡通扩展应用的开发模式，采用第三方系统接口实现了对集中式电控系统的无缝集成设计了基于校园一卡通平台的系统架构，改进了软件系统的功能。通过实际应用验证了系统的可靠性和成熟性。 

    在经济效益方面，2008年我校对旺园学生公寓进行了电控试点改造，把公寓电控纳入了校园一卡通系统管理。如表所示为西北工业大学旺同学生公寓使用一卡通电控系统前后的两年数据对比。

    表西北工业大学旺园学生公寓用电情况对比

    项目改造前旺园学生公寓实行放开用电，平均每宿舍每月耗电105度，年电费消耗77．5万元．该费用全额由学校补贴；项目改造后学校出台了公寓用电管理办法．办法规定学生公寓每月每问补助25度电，超出部分自己承担。该办法实施后．学生公寓平均每宿舍每月耗电42度，年电费消耗31万元(其中学校承担18．4万元，学生承担12．6万元)。从以上数据可以计算出通过对电控系统的改造，学校每年将节约59．1万元；另外，还可以计算出项目投资的回收期为11个月，其经济效益十分显著。