常州科教城數(shù)字設計產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研發(fā)中心遠程預付費的設計與應用

趙娜
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：介紹常州科教城數(shù)字設計產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研發(fā)中心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(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：商業(yè)綜合體; 科教城;預付費電能表；Acrel-3200型；遠程預付費電能管理系統(tǒng)

0  概述 

常州科教城數(shù)字設計產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研發(fā)中心遠程預付費系統(tǒng)為常州科教城數(shù)字設計產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研發(fā)中心提供解決方案。本項目為辦公樓共計1幢，針對辦公用電的性質(zhì)實現(xiàn)辦公用電的智能化管理，為保證辦公用電的獨立性和安全性，采用戶表的方案，針對本項目為辦公樓用戶配置安科瑞終端預付費電能計量表計DTSY1352-NK來獨立計量每個商業(yè)用戶的用電量，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)常州科教城數(shù)字設計產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研發(fā)中心樓層配電箱的0.4kV配電系統(tǒng)進行收費管理和能效考核；監(jiān)控范圍為70只DTSY1352，現(xiàn)場電表通過屏蔽雙絞線和設置于操作臺的串口服務器進行通訊，通過串口服務器將數(shù)據(jù)上傳至預付費系統(tǒng)后臺，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(jié)構(gòu)，即站控層，通訊層與間隔層；

如圖（1）所示：

圖（1）網(wǎng)絡拓撲圖

間隔設備層主要為：預付費多功能電表。這些裝置分別對應相應的次設備安裝在電氣柜內(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)絡通訊層主要為：串口服務器，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(wǎng)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，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，總線上允許連接多達30個設備，大傳輸距離為1.2km。

2  遠程預付費電能管理系統(tǒng)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。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置電價、費率和階梯電價；

      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，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

常州科教城數(shù)字設計產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研發(fā)中心遠程預付費電能管理系統(tǒng)樓層分配電箱采用DTSY1352-NK系列預付費計量儀表，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：

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短信自發(fā)送給對應的商鋪用戶，該功能需要與硬件配合使用。

系統(tǒng)默認半小時對所有表進行次遠程集中抄表，時間間隔支持個性化配置。

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（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。

a) 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；

b) 系統(tǒng)設置：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：提供售電財務報表、用能報表、報警報表等查詢。