摘要：介紹中建創(chuàng)業(yè)大廈項目遠程預付費電能管理系統(tǒng)，采用智能預付費儀表進行遠程分合控制，達到預付費使用功能。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網的方式，組網后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-3200型遠程預付費電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)配電回路用電的收費和能效管理。
關鍵詞：智能電力儀表；預付費電能表；Acrel-3200型；預付費電能管理系統(tǒng)。

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概述

鄭州中建創(chuàng)業(yè)大廈，為一類高層綜合公共建筑，共由4棟高層塔樓、裙房和地下車庫組成?？傆玫孛娣e50825平米，總建筑面積171317平米。
本項目針對中建創(chuàng)業(yè)大廈項目的商業(yè)用戶設計一套智能用電計量管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)主是針本對商戶用電的性質，實現(xiàn)商戶用電的智能化管理，針對本項目為商業(yè)用戶配置安科瑞終端預付費電能計量表DTSY1352來分別獨立計量每個商業(yè)用戶的用電量。根據(jù)預付費售電的要求，需要對中建創(chuàng)業(yè)大廈項目配電間內的配電回路出線進行預付費電能管理，以保證先收費后用電。

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系統(tǒng)結構描述

本監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)中建創(chuàng)業(yè)大廈項目商業(yè)部分配電間的出線回路進行收費管理和能效考核；監(jiān)控范圍為144臺DTSY1352預付費計量儀表，設置四臺采集箱，儀表經過采集箱經過串口服務器采集分析后通過RS485總線和后臺進行通訊，最后實現(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)采用分層分布式結構，即站控層，通訊層與間隔層；

如圖（1）所示：

圖（1）網絡拓撲圖

間隔設備層主要為：多功能網絡電力儀表和預付費多功能電表。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(xiàn)場MODBUS總線組網通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)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(xiàn)場采集裝置集中采集，同時遠傳至站控層，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。
站控管理層：設有高性能工業(yè)計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上，集中采集顯示現(xiàn)場設備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。
以上網絡儀表均采用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32個設備，傳輸距離為1.2km。

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遠程預付費電能管理主要功能

整個系統(tǒng)軟件設計分為三個大塊，分別是集中抄表服務系統(tǒng)，遠程預付費電能管理系統(tǒng)，以及用戶查詢系統(tǒng)。
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(tǒng)包含所有開戶、售電、遙控及報表功能；用戶查詢機系統(tǒng)用于商鋪查詢個人信息、充值和用電情況；另外還可配置手機端查詢網站，可用于商鋪用戶在手機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(lián)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(tǒng)就可以使用；
遠程集中抄表：免去人工抄表，電表狀態(tài)實時性可達到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(fā)，并比對充值次數(shù)防止作弊；
數(shù)據(jù)安全：網絡數(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；
手機短信提醒：當金額不足或金額欠費，共三級預警，都可及時短信通知商戶；
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；
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；
個人手機查詢網站：支持手機端用戶自主購電，自主查詢。
傳統(tǒng)的IC卡預付費售電管理系統(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，再通過預警信息和短信通知，以及手機網站，物管部門即可完成整個抄表、收費、控制和核查工作，實現(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，也提高了經濟效益，同時還具有防信息泄露防竊電的安全功能。

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案例分析

中建創(chuàng)業(yè)大廈項目遠程預付費電能管理系統(tǒng)為配電出線計量收費，實現(xiàn)對租戶進行預付費電能管理，并可實現(xiàn)遠程。
采用DTSY1352預付費計量儀表，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：
集中抄表服務系統(tǒng)
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(fā)送服務，能將電費金額預警和欠費預警自動生成手機短信自發(fā)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(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。

遠程預付費電能管理系統(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（商鋪）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格式導出的功能。
主要實現(xiàn)功能：
登陸管理：管理操作員賬戶及權限分配，查看系統(tǒng)日志等功能；系統(tǒng)設置：對建筑、通訊管理機、儀表及默認參數(shù)進行配置；用戶管理：對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠程分合閘、抄表導出及記錄查詢等操作；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；報表中心：提供售電財務報表、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。