摘要：介紹福州大學(xué)研究生宿舍遠(yuǎn)程預(yù)付費電能管理系統(tǒng)，采用智能遠(yuǎn)程預(yù)付費電度表，采集各租戶實時用電量、剩余電量，通過智能遠(yuǎn)程預(yù)付費電度表進(jìn)行遠(yuǎn)程分合閘控制，進(jìn)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(yuǎn)程預(yù)付費電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)各租戶用電的收費、和管理。

關(guān)鍵詞：福州大學(xué)研究生宿舍;遠(yuǎn)程預(yù)付費電度表;DDSY1352-NK;遠(yuǎn)程預(yù)付費電能管理系統(tǒng);Acrel-3200;

0 概述 

福州大學(xué)是建設(shè)高校、“211工程"重點建設(shè)大學(xué)、福建省人民政府與教育部共建高校。學(xué)校創(chuàng)建于1958年，現(xiàn)已發(fā)展成為一所以工為主、理工結(jié)合，理、工、經(jīng)、管、文、法、藝等多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的重點大學(xué)。 

項目中針對福州大學(xué)研究生宿舍設(shè)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(zhì)，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(yīng)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(yù)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(jī)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(jī)將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至管理計算機(jī)。系統(tǒng)管理軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)

ISO/IEC11801 《綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

GB/50198   《系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

GB50052-2009 《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》

GB50054-2011 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》

IEC 61587   《電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)系列》

DL/T448-2000  《電能計量裝置技術(shù)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(shù)規(guī)范》

DL/T 698.31-2010   《第3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)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(shè)計技術(shù)規(guī)程》

GB2887     《計算站場地技術(shù)條件》

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

2 系統(tǒng)方案

安科瑞Acrel-3200遠(yuǎn)程預(yù)付費電能管理系統(tǒng)根據(jù)福州大學(xué)研究生宿舍數(shù)字生命產(chǎn)業(yè)園實際情況進(jìn)行組網(wǎng)設(shè)計，對樓層租戶加裝遠(yuǎn)程預(yù)付費電度表，采用就地組網(wǎng)，在后臺服務(wù)器位置放置一臺采集器，遠(yuǎn)程預(yù)付費電度表通過手拉手方式接入采集器。整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。

現(xiàn)場設(shè)備層主要為：遠(yuǎn)程預(yù)付費電度表。這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi)，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(luò)通訊層主要為：通訊服務(wù)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(shè)有高性能工業(yè)服務(wù)器、顯示器、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備。系統(tǒng)安裝在服務(wù)器上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運行狀況，以人機(jī)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(yuǎn)程預(yù)付費電度表）以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接，每根總線連接智能儀表數(shù)量在32只以內(nèi)，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(jìn)而將數(shù)據(jù)上傳至主機(jī)。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(shè)計分為三個大塊，分別是集中抄表服務(wù)系統(tǒng)，遠(yuǎn)程預(yù)付費電能管理系統(tǒng)，以及用戶查詢系統(tǒng)。

集中抄表服務(wù)程序常年運行，不間斷定時對所有表進(jìn)行遠(yuǎn)程抄表；遠(yuǎn)程預(yù)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(jī)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(jī)端查詢網(wǎng)站，可用于用戶在手機(jī)網(wǎng)站終端上實時查詢個人信息、充值、遠(yuǎn)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(yuǎn)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(jī)配置導(dǎo)入系統(tǒng)就可以使用；

u 遠(yuǎn)程集中抄表：免去人工抄表，電表狀態(tài)實時性高可到3分鐘以內(nèi)；

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

u 遠(yuǎn)程售電：財務(wù)集中管理，電量實時下發(fā)，并比對充值次數(shù)；

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

u 手機(jī)短信提醒：當(dāng)金額不足或金額欠費，共三級預(yù)警，都可及時短信通知商戶；

u 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；

u 能耗分析及查詢：用戶和管理員都可查詢預(yù)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(jī)查詢網(wǎng)站：支持手機(jī)端用戶購電，查詢。

傳統(tǒng)的IC卡預(yù)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(jìn)行用電管理、和實時控制。

利用遠(yuǎn)程預(yù)付費電能管理系統(tǒng)，無需IC卡，可以實現(xiàn)計算機(jī)遠(yuǎn)程集中抄表、實時、遠(yuǎn)程充值和遠(yuǎn)程控制，再通過預(yù)警信息和短信通知，以及手機(jī)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(jì)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(wù)系統(tǒng)

集中抄表服務(wù)程序包含三大模塊，除了常年運行的定時對所有儀表進(jìn)行集中遠(yuǎn)程抄表以外，還集成了短信發(fā)送服務(wù)，能將電費金額預(yù)警和欠費預(yù)警自動生成手機(jī)短信自發(fā)送給對應(yīng)的用戶，該功能需要與硬件配合使用。

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

②遠(yuǎn)程預(yù)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(dǎo)出的功能。

1.登陸管理：管理操作員賬戶及權(quán)限分配，查看系統(tǒng)日志等功能；

2.系統(tǒng)設(shè)置：對建筑、通訊管理機(jī)、儀表及默認(rèn)參數(shù)進(jìn)行配置；

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

4.售電管理：對已開戶的表進(jìn)行遠(yuǎn)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(wù)報表、用能報表、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(zhuǎn)入的問題；支持峰谷電價，支持一表一電價；可對單表設(shè)置功率過載的閾值，也支持設(shè)置單表金額的兩級閾值。

批量遠(yuǎn)程操作場景中，系統(tǒng)提供了多項功能，針對開戶、1、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(yuǎn)程對儀表進(jìn)行遙控，遙控的命令類型如下：

1.電價下發(fā)；2.設(shè)置下發(fā)（下發(fā)金額閾值和過載功率閾值）；3.保電（強(qiáng)制儀表合閘）；4.恢復(fù)預(yù)付費（欠費自動跳閘的模式）；5.拉閘（強(qiáng)制斷電）；6.抄表導(dǎo)出（導(dǎo)出當(dāng)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(wù)銷售統(tǒng)計報表、失聯(lián)表/通訊管理機(jī)查詢報表、能耗查詢報表、實時/歷史查詢報表，支持導(dǎo)出。以下是財務(wù)報表和預(yù)付費表日用能查詢報表：

4  結(jié)束語

隨著社會生產(chǎn)的進(jìn)步，對供電質(zhì)量要求不斷提高的同時，也存在大量拖欠電費的情況，的加重了供電企業(yè)的經(jīng)營風(fēng)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(jì)損失，我公司特提供成套的預(yù)付費解決方案，系統(tǒng)不但可以預(yù)收電費，實現(xiàn)“先交錢、后用電"，又可針對用戶用電性質(zhì)不同可在電力供應(yīng)緊張或響應(yīng)政府關(guān)于“節(jié)能減排"等號召時有選擇性的進(jìn)行限電?，F(xiàn)場通過遠(yuǎn)程預(yù)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，防止了私接的問題。