摘要：介紹福州大學(xué)研究生宿舍遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)，采用智能遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電度表，采集各租戶實(shí)時(shí)用電量、剩余電量，通過智能遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電度表進(jìn)行遠(yuǎn)程分合閘控制，進(jìn)而實(shí)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(tái)，通過Acrel-3200型遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各租戶用電的收費(fèi)、監(jiān)控和管理。
關(guān)鍵詞：福州大學(xué)研究生宿舍;遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電度表;DDSY1352-NK;遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng);Acrel-3200;
0 概述
福州大學(xué)是國家“雙建設(shè)高校、國家“211工程"重點(diǎn)建設(shè)大學(xué)、福建省人民政府與國家教育部共建高校。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(diǎn)大學(xué)。
項(xiàng)目中針對福州大學(xué)研究生宿舍設(shè)計(jì)一套智能用電計(jì)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(shí)現(xiàn)租戶用電的智能化管理，為保證租戶用電的獨(dú)立性和安全性，應(yīng)采用一戶一表的方案，針對本項(xiàng)目為租戶配置安科瑞終端預(yù)付費(fèi)電能計(jì)量表計(jì)DDSY1352-NK來獨(dú)立計(jì)量每個(gè)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(jì)量儀表的數(shù)據(jù)。通訊管理機(jī)將數(shù)據(jù)通過專用網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至管理計(jì)算機(jī)。系統(tǒng)管理軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、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(shí)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 《國際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》
GB/50198 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
GB50052-2009 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB50054-2011 《低壓配電設(shè)計(jì)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(jì)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(dòng)化系統(tǒng)功能規(guī)范》
DL/T5137-2001 《電測量及電能計(jì)量裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》
GB2887 《計(jì)算站場地技術(shù)條件》
GB/T18460.3 《IC卡預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng) 第3部分：預(yù)付費(fèi)電度表》
2 系統(tǒng)方案
安科瑞Acrel-3200遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)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(shí)際情況進(jìn)行組網(wǎng)設(shè)計(jì)，對樓層租戶加裝遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電度表，采用就地組網(wǎng)，在后臺(tái)服務(wù)器位置放置一臺(tái)采集器，遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)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(fèi)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(shí)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(shí)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。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在服務(wù)器上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)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(fèi)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)上傳至監(jiān)控主機(jī)。具體連接示意圖如下所示：
3 系統(tǒng)功能
整個(gè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分為三個(gè)大塊，分別是集中抄表服務(wù)系統(tǒng)，遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)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(yùn)行，不間斷定時(shí)對所有表進(jìn)行遠(yuǎn)程抄表；遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)包含所有開戶、售電、遙控及報(bào)表功能；用戶查詢機(jī)系統(tǒng)用于用戶查詢個(gè)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(shí)時(shí)查詢個(gè)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(diǎn)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(shí)時(shí)性最高可精確到3分鐘以內(nèi)；
u 支持單獨(dú)計(jì)價(jià)、多費(fèi)率、階梯電價(jià)：可對每塊電表單獨(dú)設(shè)置電價(jià)、費(fèi)率和階梯電價(jià)；
u 遠(yuǎn)程售電：財(cái)務(wù)集中管理，電量實(shí)時(shí)下發(fā)，并比對充值次數(shù)防止；
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(fèi)，共三級預(yù)警，都可及時(shí)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(fèi)表或各類接入的計(jì)量儀表每天的用能狀況；
u 個(gè)人手機(jī)查詢網(wǎng)站：支持手機(jī)端用戶自主購電，自主查詢。
傳統(tǒng)的IC卡預(yù)付費(fèi)售電管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了先交費(fèi)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(shí)間，不僅需要人工抄表，也無法有效進(jìn)行用電管理、監(jiān)控和實(shí)時(shí)控制。
利用遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)，無需IC卡，可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程集中抄表、實(shí)時(shí)監(jiān)控、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(gè)抄表、收費(fèi)、控制和核查工作，實(shí)現(xiàn)高度信息化和自動(dòng)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(shí)，也提高了經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)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(yùn)行的定時(shí)對所有儀表進(jìn)行集中遠(yuǎn)程抄表以外，還集成了報(bào)警短信發(fā)送服務(wù)，能將電費(fèi)金額預(yù)警和欠費(fèi)預(yù)警自動(dòng)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(shí)對所有表進(jìn)行一次遠(yuǎn)程集中抄表，時(shí)間間隔支持個(gè)性化配置。
②遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)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(bào)表中心模塊，系統(tǒng)大致運(yùn)行和操作流程如下：
本系統(tǒng)所有的報(bào)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(bào)表中心：提供售電財(cái)務(wù)報(bào)表、用能報(bào)表、報(bào)警報(bào)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(shí)支持和解決了項(xiàng)目改造后新老表切換時(shí)，老表金額轉(zhuǎn)入的問題；支持峰谷電價(jià)，支持一表一電價(jià)；可對單表設(shè)置功率過載的閾值，也支持設(shè)置單表金額報(bào)警的兩級閾值。
批量遠(yuǎn)程操作場景中，系統(tǒng)提供了多項(xiàng)功能，針對開戶、報(bào)警1、報(bào)警2、欠費(fèi)、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(jià)下發(fā)；2.設(shè)置下發(fā)（下發(fā)報(bào)警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(fèi)（欠費(fèi)自動(dòng)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(gè)報(bào)表以供查詢，分別是日/月/年財(cái)務(wù)銷售統(tǒng)計(jì)報(bào)表、失聯(lián)表/通訊管理機(jī)查詢報(bào)表、能耗查詢報(bào)表、實(shí)時(shí)報(bào)警/歷史報(bào)警查詢報(bào)表，支持導(dǎo)出。以下是財(cái)務(wù)報(bào)表和預(yù)付費(fèi)表日用能查詢報(bào)表：
4 結(jié)束語
隨著社會(huì)生產(chǎn)的進(jìn)步，對供電質(zhì)量要求不斷提高的同時(shí)，也存在大量拖欠電費(fèi)的情況，極大的加重了供電企業(yè)的經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)。為了使供電企業(yè)提高電費(fèi)收繳率，規(guī)避惡意欠費(fèi)造成的經(jīng)濟(jì)損失，我公司特提供成套的預(yù)付費(fèi)解決方案，系統(tǒng)不但可以預(yù)收電費(fèi)，實(shí)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(shí)有選擇性的進(jìn)行限電。現(xiàn)場通過遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了先交費(fèi)后用電，可以避免物業(yè)公司的電費(fèi)墊資問題，從而緩解了商業(yè)剛剛運(yùn)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。
作者簡介：
侯文莉，女，漢族，工程師，主要研究方向?yàn)橹悄芙ㄖ┡潆姳O(jiān)控系統(tǒng)
