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河南科技學(xué)院新科學(xué)院項目遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用
閱讀：968 發(fā)布時間：2021-1-19
摘要：介紹河南科技學(xué)院新科學(xué)院遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng),，采用智能預(yù)付費(fèi)多用戶計量箱ADF300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(shí)現(xiàn)配電回路用電的收費(fèi)和能效管理。
關(guān)鍵詞：智能預(yù)付費(fèi)多用戶計量箱ADF300,；Acrel-3200型,；
0 概述
本項目為河南科技學(xué)院新科學(xué)院提供解決方案。本項目共有ADF300多用戶預(yù)付費(fèi)計量箱50臺,，針對5棟學(xué)生的宿舍用電實(shí)現(xiàn)用電的智能化管理,，通過安科瑞終端預(yù)付費(fèi)電能計量表計ADF300來集中計量每個房間的用電量，以保證先收費(fèi)后用電,。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述
本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)河南科技學(xué)院新科學(xué)院項目遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理,，對配電箱的末端用戶配電系統(tǒng)進(jìn)行收費(fèi)管理,；監(jiān)控現(xiàn)場50臺ADF300多用戶預(yù)付費(fèi)計量箱，485總線手拉手連接到后臺,，走校園局域網(wǎng),，實(shí)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（1）所示：
圖（1）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(shí)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)有高性能塔式服務(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,。
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),，總線上允許連接多達(dá)30個設(shè)備,，傳輸距離為1.2km。
2 遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)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(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。主要特點(diǎn)如下：
a.快速配置,，即裝即用：
b.將電表和通訊管理機(jī)配置導(dǎo)入系統(tǒng)就可以使用,；
c.遠(yuǎn)程集中抄表：免去人工抄表，電表狀態(tài)實(shí)時性可準(zhǔn)確到3分鐘以內(nèi),；
d.支持單獨(dú)計價,、多費(fèi)率、階梯電價：可對每塊電表單獨(dú)設(shè)置電價,、費(fèi)率和階梯電價,；
e.遠(yuǎn)程售電：財務(wù)集中管理，電量實(shí)時下發(fā),，并比對充值次數(shù)防止作弊,；
f.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,；
g.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；
h.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(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)計算機(jī)遠(yuǎn)程集中抄表,、實(shí)時監(jiān)控,、遠(yuǎn)程充值和遠(yuǎn)程控制，物管部門即可完成整個抄表,、收費(fèi),、控制和核查工作，實(shí)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
河南科技學(xué)院新科學(xué)院項目遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng),，樓層分配電箱采用安科瑞公司多用戶預(yù)付費(fèi)計量箱ADF300，該儀表主要測量電度值,、剩余電量,、剩余金額等電參量。
現(xiàn)場實(shí)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(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。
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(rèn)參數(shù)進(jìn)行配置,；
c)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,；
d)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,；
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(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）
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),。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(jī)查詢報表、能耗查詢報表,、實(shí)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：
4 結(jié)束語
建筑智能化管理是當(dāng)下的主流趨勢,，在當(dāng)下的主流智能配電系統(tǒng)的普及的市場情況下,，更多資費(fèi)管理和系統(tǒng)結(jié)合的需求成為市場的主流聲音。
從物業(yè)管理方的角度,，業(yè)主的用能繳費(fèi)一直是一個復(fù)雜的課題,。首先是各個業(yè)主繳費(fèi)時間的不統(tǒng)一，繳費(fèi)的方式不統(tǒng)一,，迫使物業(yè)管理方在此部分要花費(fèi)大量的人力物力去維護(hù)相關(guān)信息,，收繳相關(guān)費(fèi)用。
針對市場的主要痛點(diǎn)，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”等號召時有選擇性的進(jìn)行限電?，F(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,，可以避免學(xué)校的電費(fèi)墊資問題,，另外將業(yè)主和配電區(qū)域隔離，防止了私接的問題,。
參考文獻(xiàn)
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