任運業(yè)

 安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801

摘要：介紹福州大學研究生宿舍遠程預付費電能管理系統(tǒng)，采用智能遠程預付費電度表，采集各租戶實時用電量、剩余電量，通過智能遠程預付費電度表進行遠程分合閘控制，進而實現(xiàn)先售電后用電。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊傳至后臺，通過Acrel-3200型遠程預付費電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)各租戶用電的收費、監(jiān)控和管理。

 關鍵詞：福州大學研究生宿舍;遠程預付費電度表;DDSY1352-NK;遠程預付費電能管理系統(tǒng);Acrel-3200;

0 概述 

福州大學是國家“雙一liu"建設高校、國家“211工程"重點建設大學、福建省人民政府與國家教育部共建高校。學校創(chuàng)建于1958年，現(xiàn)已發(fā)展成為一所以工為主、理工結合，理、工、經(jīng)、管、文、法、藝等多學科協(xié)調發(fā)展的重點大學。 

項目中針對福州大學研究生宿舍設計一套智能用電計量管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)主要是針本對租戶用電的性質，實現(xiàn)租戶用電的智能化管理，為保證租戶用電的獨立性和安全性，應采用一戶一表的方案，針對本項目為租戶配置安科瑞終端預付費電能計量表計DDSY1352-NK來獨立計量每個租戶的用電量。通訊管理機通過RS-485總線采集所有終端電能計量儀表的數(shù)據(jù)。通訊管理機將數(shù)據(jù)通過專用網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳輸至管理計算機。系統(tǒng)管理軟件對數(shù)據(jù)進行存儲、處理，形成物業(yè)管理方需要0 的圖形、文字等形式的文件，以此實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)園區(qū)宿舍的智能化管理。

1 參考標準

ISO/IEC11801 《國際綜合布線標準》

GB/50198   《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》

GB50052-2009 《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》

GB50054-2011 《低壓配電設計規(guī)范》

IEC 61587   《電子設備機械結構系列》

DL/T448-2000  《電能計量裝置技術管理規(guī)程》

DL/T 698.1-2009   《第1部分：總則》

DL/T 698.2-2010   《第2部分：主站技術規(guī)范》

DL/T 698.31-2010   《第3.1部分：電能信息采集終端技術規(guī)范-通用要求》

DL/T/814-2002    《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》

DL/T5137-2001    《電測量及電能計量裝置設計技術規(guī)程》

GB2887     《計算站場地技術條件》

GB/T18460.3   《IC卡預付費售電系統(tǒng) 第3部分：預付費電度表》

2 系統(tǒng)方案

安科瑞Acrel-3200遠程預付費電能管理系統(tǒng)根據(jù)福州大學研究生宿舍數(shù)字生命產(chǎn)業(yè)園實際情況進行組網(wǎng)設計，對樓層租戶加裝遠程預付費電度表，采用就地組網(wǎng)，在后臺服務器位置放置一臺采集器，遠程預付費電度表通過手拉手方式接入采集器。整體網(wǎng)絡結構如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡通訊層和現(xiàn)場設備層。

現(xiàn)場設備層主要為：遠程預付費電度表。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣柜內，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現(xiàn)場MODBUS總線組網(wǎng)通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。

網(wǎng)絡通訊層主要為：通訊服務器，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集，同時傳至站控層，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。

站控管理層：設有高性能工業(yè)服務器、顯示器、UPS電源、打印機等設備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在服務器上，集中采集顯示現(xiàn)場設備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。

智能儀表現(xiàn)場連接示意

現(xiàn)場智能裝置（遠程預付費電度表）以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVVSP2*1.0)進行通訊連接，每根總線連接智能儀表數(shù)量在32只以內，不同種類的智能裝置連接在不同的總線上，然后將數(shù)據(jù)上傳至采集器，進而將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控主機。具體連接示意圖如下所示：

3  系統(tǒng)功能

整個系統(tǒng)軟件設計分為三個大塊，分別是集中抄表服務系統(tǒng)，遠程預付費電能管理系統(tǒng)，以及用戶查詢系統(tǒng)。

集中抄表服務程序常年運行，不間斷定時對所有表進行遠程抄表；遠程預付費系統(tǒng)包含所有開戶、售電、遙控及報表功能；用戶查詢機系統(tǒng)用于用戶查詢個人信息、充值和用電情況；另外還可配置手機端查詢網(wǎng)站，可用于用戶在手機網(wǎng)站終端上實時查詢個人信息、充值、遠程控制及每日用電情況，如果條件滿足，還支持用戶使用支付寶銀聯(lián)等方式遠程自助購電。

主要特點如下：

u 快速配置，即裝即用：將電表和通訊管理機配置導入系統(tǒng)就可以使用；

u 遠程集中抄表：免去人工抄表，電表狀態(tài)實時性最高可精確到3分鐘以內；

u 支持單獨計價、多費率、階梯電價：可對每塊電表單獨設置電價、費率和階梯電價；

u 遠程售電：財務集中管理，電量實時下發(fā)，并比對充值次數(shù)防止作bi；

u 數(shù)據(jù)安全：網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸采用金融級的3DES加密算法，防止數(shù)據(jù)作bi竊電；

u 手機短信提醒：當金額不足或金額欠費，共三級預警，都可及時短信通知商戶；

u 遠程控制：可對任意一塊電表執(zhí)行遠程拉閘或保電等一系列遠程控制操作，方便管理；

u 能耗分析及查詢：用戶和管理員都可查詢預付費表或各類接入的計量儀表每天的用能狀況；

u 個人手機查詢網(wǎng)站：支持手機端用戶自主購電，自主查詢。

傳統(tǒng)的IC卡預付費售電管理系統(tǒng)實現(xiàn)了先交費后用電的管理模式，但由于抄收電表數(shù)據(jù)依賴于購電卡，用戶用電數(shù)據(jù)滯后于發(fā)生時間，不僅需要人工抄表，也無法有效進行用電管理、監(jiān)控和實時控制。

利用遠程預付費電能管理系統(tǒng)，無需IC卡，可以實現(xiàn)計算機遠程集中抄表、實時監(jiān)控、遠程充值和遠程控制，再通過預警信息和短信通知，以及手機網(wǎng)站，物管部門即可完成整個抄表、收費、控制和核查工作，實現(xiàn)高度信息化和自動化，大大提高用電營銷管理效率和水平，節(jié)約人力物力的同時，也提高了經(jīng)濟效益，同時還具有防信息泄露防竊電的安全功能。

①集中抄表服務系統(tǒng)

集中抄表服務程序包含三大模塊，除了常年運行的定時對所有儀表進行集中遠程抄表以外，還集成了報警短信發(fā)送服務，能將電費金額預警和欠費預警自動生成手機短信自發(fā)送給對應的用戶，該功能需要與硬件短xin貓配合使用。

系統(tǒng)默認半小時對所有表進行一次遠程集中抄表，時間間隔支持個性化配置。

②遠程預付費電能管理系統(tǒng)

本系統(tǒng)分為五大模塊，分別是操作員登陸模塊、系統(tǒng)配置模塊、用戶（商鋪）管理模塊、售電管理模塊、報表中心模塊，系統(tǒng)大致運行和操作流程如下： 

本系統(tǒng)所有的報表及記錄查詢，都支持excel格式導出的功能。

1.登陸管理：管理操作員賬戶及權限分配，查看系統(tǒng)日志等功能；

2.系統(tǒng)設置：對建筑、通訊管理機、儀表及默認參數(shù)進行配置；

3.用戶管理：對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠程分合閘、抄表導出及記錄查詢等操作；

4.售電管理：對已開戶的表進行遠程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作；

5.報表中心：提供售電財務報表、用能報表、報警報表等查詢。

系統(tǒng)針對用戶開戶不僅支持一戶一表，也支持一戶掛多表的需要；同時支持和解決了項目改造后新老表切換時，老表金額轉入的問題；支持峰谷電價，支持一表一電價；可對單表設置功率過載的閾值，也支持設置單表金額報警的兩級閾值。

批量遠程操作場景中，系統(tǒng)提供了多項功能，針對開戶、報警1、報警2、欠費、未開戶、失聯(lián)狀態(tài)都有不同的顏色顯示；并且支持遠程對儀表進行遙控，遙控的命令類型如下：

1.電價下發(fā)；2.設置下發(fā)（下發(fā)報警金額閾值和過載功率閾值）；3.保電（強制儀表合閘）；4.恢復預付費（欠費自動跳閘的模式）；5.拉閘（強制斷電）；6.抄表導出（導出當前所有表狀態(tài)為EXCEL）

系統(tǒng)還提供了多個報表以供查詢，分別是日/月/年財務銷售統(tǒng)計報表、失聯(lián)表/通訊管理機查詢報表、能耗查詢報表、實時報警/歷史報警查詢報表，支持導出。以下是財務報表和預付費表日用能查詢報表：

4  結束語

隨著社會生產(chǎn)的進步，對供電質量要求不斷提高的同時，也存在大量拖欠電費的情況，極大的加重了供電企業(yè)的經(jīng)營風險。為了使供電企業(yè)提高電費收繳率，規(guī)避惡意欠費造成的經(jīng)濟損失，我公司特提供成套的預付費解決方案，系統(tǒng)不但可以預收電費，實現(xiàn)“先交錢、后用電"，又可針對用戶用電性質不同可在電力供應緊張或響應政府關于“節(jié)能減排"等號召時有選擇性的進行限電。現(xiàn)場通過遠程預付費的系統(tǒng)，實現(xiàn)了先交費后用電，可以避免物業(yè)公司的電費墊資問題，從而緩解了商業(yè)剛剛運營的資金壓力，另外將業(yè)主和配電區(qū)域隔離，防止了私接偷dian的問題。

作者簡介：

任運業(yè)，男，主要研究方向為智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)。