摘要：介紹宿遷澤達職業(yè)技術(shù)學(xué)院項目預(yù)付費宿舍水電管理系統(tǒng)，采用智能預(yù)付費儀表進行遠程分合控制,，達到預(yù)付費使用功能。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式,，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺,，通過Acrel-3200型遠程預(yù)付費電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)配電回路用電的收費和能效管理。

關(guān)鍵詞：學(xué)校,；宿舍,；用電安全；預(yù)付費電能表,；Acrel-3200型,；遠程預(yù)付費電能管理系統(tǒng)

0  概述

本項目為宿遷澤達職業(yè)技術(shù)學(xué)院項目預(yù)付費宿舍水電管理系統(tǒng)。根據(jù)預(yù)付費售電的要求,，需要對宿遷澤達職業(yè)技術(shù)學(xué)院的宿舍配電回路進行預(yù)付費電能管理,，以保證先收費后用電。

1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

本監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)宿遷澤達職業(yè)技術(shù)學(xué)院宿舍進行收費管理和安全用電管理,；監(jiān)控范圍為樓層ADF300-III-36D(12S)-Y多回路計量箱6臺,，分2條總線，現(xiàn)場電表通過屏蔽雙絞線和設(shè)置于采集箱的串口服務(wù)器進行通訊,，將數(shù)據(jù)上傳至預(yù)付費系統(tǒng)后臺，實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)連通,，完成能效管理和收費管理的系統(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（1）所示：

圖（1）網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

間隔設(shè)備層主要為：預(yù)付費多功能電表,。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：串口服務(wù)器,，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集并傳至站控層,，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)計算機,、顯示器、UPS電源,、打印機等設(shè)備,。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上,，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運行狀況，以人機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)傳輸速率達到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，總線上允許連接多達30個設(shè)備，傳輸距離能達到1.2km,。

2  遠程預(yù)付費電能管理系統(tǒng)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行遠程抄表,；遠程預(yù)付費系統(tǒng)包含所有開戶,、售電,、遙控及報表功能,。主要特點如下：

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

b. 遠程集中抄表：免去人工抄表，電表狀態(tài)實時性可精確到3分鐘以內(nèi),；

c. 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,；

d. 遠程售電：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bi,；

e. 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bi竊電,；

f. 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,；

g. 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；

     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,，也無法有效進行用電管理、監(jiān)控和實時控制,。

    利用遠程預(yù)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，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,。

3  案例分析

宿遷澤達職業(yè)技術(shù)學(xué)院項目預(yù)付費宿舍水電管理系統(tǒng)采用DTSY1352-NK系列預(yù)付費計量儀表，該儀表主要測量所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓,、電流、有功功率,、功率因數(shù)、頻率,、有功電度,、剩余電量、剩余金額。

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(wù),，能將電費金額預(yù)警和欠費預(yù)警自動生成手機短信自發(fā)送給對應(yīng)的商鋪用戶，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(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（宿舍）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。

a) 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,；

b) 系統(tǒng)設(shè)置：對建筑,、儀表及默認參數(shù)進行配置,；

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

d) 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,；

e) 報表中心：提供售電財務(wù)報表、用能報表,、報警報表等查詢,。

系統(tǒng)針對商鋪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(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)還將電能計量儀表接入系統(tǒng),，進行遠程集中抄表后,，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有力的依據(jù),。該功能用于替代部分能耗分析和管理系統(tǒng)的功能

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)付費表日用能查詢報表：

4  結(jié)束語

隨著社會生產(chǎn)的進步，在高校宿舍用電量不斷增長,、對供電質(zhì)量要求不斷提高的同時,，也存在大量安全隱患的情況,，加重了高校宿舍管理的困難。為了使高校宿舍提高電費收繳率,，規(guī)避惡意欠費造成的經(jīng)濟損失,，方便宿舍管理、避免安全隱患,，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",，又可針對用戶有選擇性的進行限電。

參照標準：

ISO/IEC11801       《綜合布線標準》

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》