基于RS-485的遠程預付費電能管理系統(tǒng)的應用

概述

泰盛廣場位于臨沂傳統(tǒng)商業(yè)中心位置，坐落于臨沂市蘭山區(qū)通達路與解放路交匯處，天然立于臨沂城市消費的核心區(qū)位，是集購物中心、酒店公寓、娛樂休閑、商務辦公為一體的大型城市綜合體。項目總占地面積為 4.8萬㎡，總建筑面積27萬㎡。項目商業(yè)總建筑面積約16萬㎡。項目規(guī)劃業(yè)態(tài)豐富，品類齊全，全力打造臨沂地標中心。 ? 項目定位為“暢享新的生活方式”，致力于為市民提供全新的商業(yè)體驗，項目規(guī)劃業(yè)態(tài)豐富，品類齊全，其中主力商家包括精品生活超市、星級影院、大型真冰溜冰場、兒童主題購物/游樂、國際快時尚、大型特色餐飲、時尚生活集市、文創(chuàng)街區(qū)、籃球運動館、攀巖體驗等等。

本項目為臨沂泰盛廣場的商業(yè)用戶設計一套智能用電計量管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)針對商戶用電的性質，實現商戶用電的智能化管理，為保證商戶用電的獨立性和安全性，應采用一戶一表的方案，配置安科瑞終端預付費電能計量表計DTSY1352-NK、DDSY1352- NK來獨立計量每個商業(yè)用戶的用電量。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。通訊管理機將數據通過由光纖組成的專用網絡將數據傳輸至中心管理計算機。系統(tǒng)管理軟件對數據進行存儲、處理，形成物業(yè)管理方需要的圖形、文字等形式的文件，以此實現整個廣場商戶用電的智能化管理。

1?參考標準

ISO/IEC11801?《國際綜合布線標準》

GB/50198???《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》

GB50052-2009?《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》

GB50054-2011?《低壓配電設計規(guī)范》

IEC 61587???《電子設備機械結構系列》

DL/T448-2000? 《電能計量裝置技術管理規(guī)程》

DL/T 698.1-2009? ?《第1部分：總則》

DL/T 698.2-2010? ?《第2部分：主站技術規(guī)范》

DL/T 698.31-2010 ? 《第3.1部分：電能信息采集終端技術規(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計技術規(guī)程》

GB2887?????《計算站場地技術條件》

GB/T18460.3???《IC卡預付費售電系統(tǒng) 第3部分：預付費電度表》

2?系統(tǒng)方案

安科瑞Acrel-3200遠程預付費電能管理系統(tǒng)根據臨沂泰盛廣場實際情況進行組網設計，對樓層租戶加裝遠程預付費電度表，采用就地組網，在后臺服務器位置放置一臺采集器，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。

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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：通訊管理機，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(yè)服務器、顯示器、UPS電源、打印機等設備。監(jiān)控系統(tǒng)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。

智能儀表現場連接示意

現場智能裝置（遠程預付費電度表）以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVVSP2*1.0)進行通訊連接，每根總線連接智能儀表數量在32只以內，不同種類的智能裝置連接在不同的總線上，然后將數據上傳至采集器，進而將數據上傳至監(jiān)控主機。具體連接示意圖如下所示：

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3 ?系統(tǒng)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)用于租戶查詢個人信息、充值和用電情況；另外還可配置手機端查詢網站，可用于租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等方式遠程自助購電。

主要特點如下：

u?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；

u?遠程集中抄表：免去人工抄表，電表狀態(tài)實時性最高可精確到3分鐘以內；

u?支持單獨計價、階梯電價：可對每塊電表單獨設置電價和階梯電價；

u?遠程售電：財務集中管理，電量實時下發(fā)，并比對充值次數防止作弊；

u?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；

u?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；

u?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；

u?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；

u?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(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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①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)送給對應的租戶，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。

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②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（租戶）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。

1.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；

2.系統(tǒng)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：對租戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠程分合閘、抄表導出及記錄查詢等操作；

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。

系統(tǒng)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。

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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(tài)為EXCEL）

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售電

系統(tǒng)還提供了多個報表以供查詢，分別是日/月/年財務銷售統(tǒng)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：

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4 ?結束語

隨著社會生產的進步，在商業(yè)用戶用電量不斷增長、對供電質量要求不斷提高的同時，也存在大量拖欠電費的情況，極大的加重了供電企業(yè)的經營風險。為了使供電企業(yè)提高電費收繳率，規(guī)避惡意欠費造成的經濟損失，我公司特提供成套的預付費解決方案，系統(tǒng)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(jié)能減排”等號召時有選擇性的進行限電?，F場通過遠程預付費的系統(tǒng)，實現了先交費后用電，可以避免物業(yè)公司的電費墊資問題，從而緩解了商業(yè)體運營的資金壓力，另外將業(yè)主和配電區(qū)域隔離，防止了私接偷電的問題。