易允恒
安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；
摘要：介紹重慶江北嘴財信廣場項目遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)，采用智能預(yù)付費(fèi)儀表進(jìn)行遠(yuǎn)程分合控制，達(dá)到預(yù)付費(fèi)使用功能。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺，通過Acrel-3200型遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)配電回路用電的收費(fèi)和能效管理。
0 概述
財信廣場由財信地產(chǎn)全額投資開發(fā)，與中信銀行總部大廈、交通銀行總部大廈、重慶農(nóng)村商業(yè)銀行總部大廈、力帆中心（搜房網(wǎng)重慶總部）、麗晶奢華五酒店、江北嘴網(wǎng)球中心、中央公園、聚賢巖相鄰，背依規(guī)劃中的470米重慶地標(biāo)，直面嘉陵江岸，寫字樓環(huán)伺周邊，步行5-8分鐘之內(nèi)可便捷到達(dá)“大劇院、輕軌6號線，科技館、教堂等城市級公共配套場館及設(shè)施。
本項目為重慶江北嘴財信廣場項目遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)。根據(jù)預(yù)付費(fèi)售電的要求，需要對重慶江北嘴財信廣場所有商鋪預(yù)付費(fèi)電能管理，以保證先收費(fèi)后用電。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述
本監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)重慶江北嘴財信廣場項目預(yù)付費(fèi)售電管理；在樓層配電箱內(nèi)設(shè)置三相預(yù)付費(fèi)電表DTSY1352-NK，D#電井預(yù)付費(fèi)電能表43只；E#電井預(yù)付費(fèi)電能表28只；F#電井預(yù)付費(fèi)電能表13只；G#電井預(yù)付費(fèi)電能表6只；配電室預(yù)付費(fèi)電能表3只；
實現(xiàn)每個商鋪單獨計量，每兩個電井設(shè)置一臺數(shù)據(jù)采集箱，區(qū)域內(nèi)的儀表經(jīng)過485總線接入采集箱，采集箱上端經(jīng)過局域網(wǎng)后與系統(tǒng)服務(wù)器連接進(jìn)行通訊，實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)連通，完成收費(fèi)管理的系統(tǒng)功能。
本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即站控層，通訊層與間隔層；
如圖所示：
整體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
間隔設(shè)備層主要為：預(yù)付費(fèi)多功能電表。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，同時遠(yuǎn)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)安裝在計算機(jī)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。
以上網(wǎng)絡(luò)儀表均采用RS485接口和MODBUS-
RTU通訊協(xié)議，RS485采用屏蔽線傳輸，一般都采用二根連線，接線簡單方便；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps。
RS485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強(qiáng)，傳輸距離為1.2km。
2 遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理主要功能
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(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、遙控及報表功能；用戶查詢機(jī)系統(tǒng)用于宿舍查詢余額、充值和用電情況；另外還可配置端查詢網(wǎng)站，可用于用戶在網(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：
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；
遠(yuǎn)程集中抄表：免去人工抄表，電表狀態(tài)實時性可準(zhǔn)確到3分鐘以內(nèi)；
支持單獨計價、多費(fèi)率、階梯電價：可對每塊電表單獨設(shè)置電價、費(fèi)率和階梯電價；
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)防止作弊；
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)作弊竊電；
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；
能耗分析及查詢：用戶和管理員都可查詢預(yù)付費(fèi)表或各類接入的計量儀表每天的用能狀況。
傳統(tǒng)的IC卡預(yù)付費(fèi)售電管理系統(tǒng)實現(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)控和實時控制。
利用遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)，無需IC卡，可以實現(xiàn)計算機(jī)遠(yuǎn)程集中抄表、實時監(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，以及網(wǎng)站，物管部門即可完成整個抄表、收費(fèi)、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。
3 案例分析
重慶江北嘴財信廣場項目遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)針對商業(yè)部分進(jìn)行預(yù)付費(fèi)電能管理，并可實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，微信支付、支付寶支付。
現(xiàn)場實現(xiàn)了以下功能：
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)行的定時對所有儀表進(jìn)行集中遠(yuǎn)程抄表以外，還集成了報警短信發(fā)送服務(wù)，能將電費(fèi)金額預(yù)警和欠費(fèi)預(yù)警自動生成短信自發(fā)送給對應(yīng)的宿舍用戶，該功能需要與硬件短信貓配合使用（暫未開放此功能）。
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(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、用戶管理模塊、售電管理模塊、報表中心模塊，系統(tǒng)大致運(yùn)行和操作流程如下：
本系統(tǒng)所有的報表及記錄查詢，都支持excel格式導(dǎo)出的功能。
主要實現(xiàn)功能：
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；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；用戶管理：對用戶執(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；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；報表中心：提供售電財務(wù)報表、用能報表、報警報表等查詢。
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登
陸
管
理
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1.
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重新登陸
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重新登陸售電系統(tǒng)
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2.
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操作員管理
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可以對操作員進(jìn)行管理
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3.
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權(quán)限管理
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給操作員分配不同的權(quán)限
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4.
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操作日志查看
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查看操作員操作日志
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5.
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修改操作員密碼
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修改操作員密碼
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系
統(tǒng)
設(shè)
置
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6.
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建筑群設(shè)置
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此功能用于維護(hù)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.
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通訊管理機(jī)設(shè)置
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用于維護(hù)所有通訊管理機(jī)的信息
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8.
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儀表設(shè)置戶號設(shè)置
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用于維護(hù)所有儀表的信息，支持批量導(dǎo)入
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9.
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戶號設(shè)置
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維護(hù)宿舍號的信息
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10.
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默認(rèn)參數(shù)設(shè)置
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一些常用參數(shù)的默認(rèn)設(shè)置，主要包括“默認(rèn)功率閾值”、“集抄時間間隔”、“默認(rèn)報警金額”、“默認(rèn)電價”、“囤積金額上限”、“報警短信號碼”
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客
戶
管
理
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11.
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開戶
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對用戶信息的維護(hù)，對表進(jìn)行開戶操作，支持老表金額轉(zhuǎn)入，支持一戶多表，支持用戶開戶后加表
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12.
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開戶查詢
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查詢當(dāng)前所有已開戶的記錄
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13.
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銷戶
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用戶銷戶，銷戶后，用戶下掛靠的所有表都會執(zhí)行銷戶動作，系統(tǒng)自動產(chǎn)生銷戶記錄
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14.
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銷戶查詢
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查詢歷史銷戶記錄
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15.
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批量操作
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1) 查詢所有儀表狀態(tài)，包括剩余金額，分合閘狀態(tài)、報警信息等；
2) 電價下發(fā)操作；
3) 設(shè)置下發(fā)操作；
4) 保電、費(fèi)控開啟、直接拉閘操作；
5) 對所有表實時狀態(tài)導(dǎo)出為XLS。
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16.
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抄表歷史記錄查詢
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提供單表抄表歷史記錄查詢
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售
電
管
理
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17.
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售電
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對已開戶的用戶表售電，支持單據(jù)打印，自動生成售電記錄
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18.
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售電查詢
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售電記錄查詢
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19.
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退電
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對已開戶的用戶表退電
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20.
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退電查詢
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退電記錄查詢
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21.
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沖正
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售電退電時誤操作后執(zhí)行修復(fù)沖正操作
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報
表
中
心
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22.
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實時報警記錄報表
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統(tǒng)計查詢實時報警記錄
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23.
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日銷售報表
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查詢按日結(jié)算的財務(wù)報表
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24.
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月銷售報表
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查詢按月結(jié)算的財務(wù)報表
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25.
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年銷售報表
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查詢按年結(jié)算的財務(wù)報表
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26.
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失聯(lián)表查詢報表
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失去聯(lián)系的表查詢
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27.
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失聯(lián)通訊管理機(jī)報表
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失去聯(lián)系的通訊管理機(jī)查詢
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28.
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能耗分析報表
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通過選擇日期段、查詢的地理位置（按樓、層或戶號）進(jìn)行用電能耗的按天查詢
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計量儀表能耗查詢
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可對接入的各類我司的其他計量儀表如（ACR/PZ/DTSF等）根據(jù)時間段、計量回路等條件產(chǎn)生的能耗差值，以及遠(yuǎn)程抄表值查詢
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30.
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報警記錄查詢
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查詢歷史報警記錄
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系統(tǒng)針對宿舍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)置單表金額報警的兩級閾值。
批量遠(yuǎn)程操作場景中，系統(tǒng)提供了多項功能，針對開戶、報警1、報警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.電價下發(fā)；2.設(shè)置下發(fā)（下發(fā)報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）
批量操作
售電
系統(tǒng)還將電能計量儀表接入系統(tǒng)，進(jìn)行遠(yuǎn)程集中抄表后，提供了輔助的能耗查詢報表，為能耗分析、用能比對和安全用電提供強(qiáng)有力的依據(jù)。
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、實時報警/歷史報警查詢報表，支持導(dǎo)出。以下是財務(wù)報表和預(yù)付費(fèi)表日用能查詢報表：
登陸界面
系統(tǒng)可以根據(jù)用戶要求定制個性化的系統(tǒng)登錄界面。
4 結(jié)束語
隨著社會生產(chǎn)的進(jìn)步，在商業(yè)用戶用電量不斷增長、對供電質(zhì)量要求不斷提高的同時，也存在大量拖欠電費(fèi)的情況，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(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。現(xiàn)場通過遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)的系統(tǒng)，實現(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)提剛剛運(yùn)營的資金壓力，另外將業(yè)主和配電區(qū)域隔離，防止了私接偷電的問題。
參照標(biāo)準(zhǔn)：
ISO/IEC11801 《國ji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(fèi)售電系統(tǒng) 第3部分： 預(yù)付費(fèi)電度表》
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(wǎng)供配電
Email：2851375246@qq.com ： QQ：2851375246
