探尋鄭州廣電地產天韻小區遠程預付費電能管理系統的建設之路
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易允恒
摘要：介紹鄭州廣電地產天韻小區遠程預付費電能管理系統項目，采用智能遠程預付費電度表，采集各商鋪及住戶實時用電量、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，進而實現先售電后用電。系統采用現場就地組網的方式，組網后通過現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實現各租戶用電的收費、監控和管理。
0 概述
該項目位于鄭東新區東三環（107輔道）與姚橋路（北三環）交會處，總占地約200畝，總建面50萬方，共有21棟樓。
本項目是為鄭州廣電地產天韻小區設計一套智能用電計量管理系統ACREL-3200，本系統主是針對租戶用電的性質，實現租戶用電的智能化管理，為保證用戶用電的單獨性和安全性，采用多戶一表的方案，針對本項目為租戶用戶配置安科瑞終端預付費多用戶計量箱ADF300來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據，通訊管理機將數據傳輸至中心管理計算機。系統管理軟件對數據進行存儲、處理，形成物業管理方需要的圖形、文字等形式的文件，以此實現整個項目租戶用電的智能化管理。
1 參考標準
ISO/IEC11801 《國ji綜合布線標準》
GB/50198 《監控系統工程技術規范》
GB50052-2016 《供配電系統設計規范》
GB50054-2015 《低壓配電設計規范》
IEC 61587 《電子設備機械結構系列》
DL/T448-2016 《電能計量裝置技術管理規程》
DL/T 698.1-2009 《第1部分：總則》
DL/T 698.2-2010 《第2部分：主站技術規范》
DL/T 698.31-2010 《第3.1部分：電能信息采集終端技術規范-通用要求》
DL/T/814-2013 《配電自動化系統功能規范》
DL/T5137-2001 《電測量及電能計量裝置設計技術規程》
GB2887 《計算站場地技術條件》
GB/T18460.3 《IC卡預付費售電系統 第3部分：預付費電度表》
2 系統方案
安科瑞Acrel-3200遠程預付費電能管理系統根據鄭州廣電地產天韻小區項目實際情況進行組網設計，對租戶用戶加裝遠程預付費計量箱，采用就地組網，遠端儀表采用數據采集器采集，通過局域網將數據上傳至后臺，遠程預付費電度表通過手拉手方式接入采集器。整體網絡結構如下圖所示：站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。
現場設備層主要為：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，通過現場MODBUS總線組網通訊，實現數據現場采集。
網絡通訊層主要為：通訊服務器，其主要功能為把分散在現場采集裝置集中采集，同時傳至站控層，完成現場層和站控層之間的數據交互。
站控管理層：設有高性能工業服務器、顯示器、UPS電源、打印機等設備。監控系統安裝在服務器上，集中采集顯示現場設備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。
3 系統功能
整個系統軟件設計分為三個大塊，分別是集中抄表服務系統，遠程預付費電能管理系統，以及用戶查詢系統。
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；遠程預付費系統包含所有開戶、售電、遙控及報表功能；用戶查詢機系統用于商鋪查詢個人信息、充值和用電情況；另外還可配置端查詢網站，可用于租戶用戶在網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等方式遠程自助購電。
主要特點如下：
- 快速配置，即裝即用：將電表和通訊管理機配置導入系統就可以使用；
- 遠程集中抄表：免去人工抄表，電表狀態實時性可準確到3分鐘以內；
- 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；
- 遠程售電：財務集中管理，電量實時下發，并比對充值次數防止作弊；
- 數據安全：網絡數據傳輸采用金融級的3DES加密算法，防止數據作弊竊電；
- 遠程控制：可對任意一塊電表執行遠程拉閘或保電等一系列遠程控制操作，方便管理；
- 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；
- 個人查詢網站：支持端用戶購電，查詢。
傳統的IC卡預付費售電管理系統實現了先交費后用電的管理模式，但由于抄收電表數據依賴于購電卡，用戶用電數據滯后于發生時間，不僅需要人工抄表，也無法有效進行用電管理、監控和實時控制。
利用遠程預付費電能管理系統，無需IC卡，可以實現計算機遠程集中抄表、實時監控、遠程充值和遠程控制，再通過預警信息和短信通知，以及網站，物管部門即可完成整個抄表、收費、控制和核查工作，實現高度信息化和自動化，大大提高用電營銷管理效率和水平，節約人力物力的同時，也提高了經濟效益，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
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送服務，能將電費金額預警和欠費預警自動生成短信自發送給對應的商鋪用戶，該功能需要與硬件短信貓配合使用。
系統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。
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集抄服務 |
1 |
集抄服務 |
定時將所有表狀態進行集中遠程抄讀，使用Socket三重DES加密技術，穩定可靠安全 |
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2 |
報警短信發送服務 |
低于報警金額和欠費的用戶表，自動生成短信告知用戶 |
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3 |
數據轉存服務 |
歷史數據轉存，提高數據庫工作效率 |
②遠程預付費電能管理系統
本系統分為五大模塊，分別是操作員登陸模塊、系統配置模塊、用戶（商鋪）管理模塊、售電管理模塊、報表中心模塊，系統大致運行和操作流程如下：
本系統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，查看系統日志等功能；
2.系統設置：對建筑、通訊管理機、儀表及默認參數進行配置；
3.用戶管理：對商鋪用戶執行開戶、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。
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登 陸 管 理 |
1. |
重新登陸 |
重新登陸售電系統 |
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2. |
操作員管理 |
可以對操作員進行管理 |
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3. |
權限管理 |
給操作員分配不同的權限 |
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4. |
操作日志查看 |
查看操作員操作日志 |
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5. |
修改操作員密碼 |
修改操作員密碼 |
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系 統 設 置 |
6. |
建筑群設置 |
此功能用于維護擁有一個或多個用電單元的集合，如以大樓為集合的單位 |
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7. |
通訊管理機設置 |
用于維護所有通訊管理機的信息 |
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8. |
儀表設置戶號設置 |
用于維護所有儀表的信息，支持批量導入 |
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9. |
戶號設置 |
維護商鋪號的信息 |
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10. |
默認參數設置 |
一些常用參數的默認設置，主要包括“默認功率閾值”、“集抄時間間隔”、“默認報警金額”、“默認電價”、“囤積金額上限”、“報警短信號碼” |
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客 戶 管 理 |
11. |
開戶 |
對用戶信息的維護，對表進行開戶操作，支持老表金額轉入，支持一戶多表，支持用戶開戶后加表 |
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12. |
開戶查詢 |
查詢當前所有已開戶的記錄 |
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13. |
銷戶 |
用戶銷戶，銷戶后，用戶下掛靠的所有表都會執行銷戶動作，系統自動產生銷戶記錄 |
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14. |
銷戶查詢 |
查詢歷史銷戶記錄 |
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15. |
批量操作 |
1) 查詢所有儀表狀態，包括剩余金額，分合閘狀態、報警信息等； 2) 電價下發操作； 3) 設置下發操作； 4) 保電、費控開啟、直接拉閘操作； 5) 對所有表實時狀態導出為XLS。 |
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16. |
抄表歷史記錄查詢 |
提供單表抄表歷史記錄查詢 |
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售 電 管 理 |
17. |
售電 |
對已開戶的用戶表售電，支持單據打印，自動生成售電記錄 |
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18. |
售電查詢 |
售電記錄查詢 |
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19. |
退電 |
對已開戶的用戶表退電 |
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20. |
退電查詢 |
退電記錄查詢 |
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21. |
沖正 |
售電退電時誤操作后執行修復沖正操作 |
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報 表 中 心 |
22. |
實時報警記錄報表 |
統計查詢實時報警記錄 |
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23. |
日銷售報表 |
查詢按日結算的財務報表 |
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24. |
月銷售報表 |
查詢按月結算的財務報表 |
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25. |
年銷售報表 |
查詢按年結算的財務報表 |
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26. |
失聯表查詢報表 |
失去聯系的表查詢 |
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27. |
失聯通訊管理機報表 |
失去聯系的通訊管理機查詢 |
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28. |
能耗分析報表 |
通過選擇日期段、查詢的地理位置（按樓、層或戶號）進行用電能耗的按天查詢 |
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29. |
計量儀表能耗查詢 |
可對接入的各類我司的其他計量儀表如（ACR/PZ/DTSF等）根據時間段、計量回路等條件產生的能耗差值，以及遠程抄表值查詢 |
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30. |
報警記錄查詢 |
查詢歷史報警記錄 |
系統針對租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，系統提供了多項功能，針對開戶、報警1、報警2、欠費、未開戶、失聯狀態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；2.設置下發（下發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為EXCEL）
售電
系統還提供了多個報表以供查詢，分別是日/月/年財務銷售統計報表、失聯表/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
建筑智能化管理是當下的主流趨勢，在當下的主流智能配電系統的普及的市場情況下，geng多資費管理和系統結合的需求成為市場的主流聲音。
從物業管理方的角度，業主的用能繳費一直是一個復雜的課題。先是各個業主繳費時間的不統一，繳費的方式不統一，迫使物業管理方在此部分要花費大量的人力物力去維護相關信，收繳相關費用。
針對市場的主要痛點，我公司特提供成套的預付費解決方案，系統不但可以預收電費，實現“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“節能減排”等號召時有選擇性的進行限電。現場通過遠程預付費的系統，實現了先交費后用電，可以避免物業公司的電費墊資問題，另外將業主和配電區域隔離，防止了私接偷電的問題。
參考文獻
[1]. 任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 電力出版社. 2007. 4
[2]. 周中.電力儀表在大型租戶酒店電能分項計量中的應用[J].現代建筑電氣 2010. 6
[3]. 張恒.淺談工租戶用戶IC卡預付費管理[J].城市燃氣 2015.01
作者簡介：
易允恒，男，本科 安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網供配電
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