安科瑞 鮑靜君

摘要：針對(duì)傳統(tǒng)IC卡預(yù)付費(fèi)售電管理系統(tǒng)存在電表數(shù)據(jù)依賴于購(gòu)電卡、用電數(shù)據(jù)滯后、難以實(shí)現(xiàn)用電管理、監(jiān)控和實(shí)時(shí)控制等問(wèn)題。本系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將每戶的電表進(jìn)行集中安裝及管理，實(shí)行分戶計(jì)量，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程儀表自動(dòng)抄收、繳費(fèi)充值和分表切斷控制等功能。為大型購(gòu)物中心、商業(yè)廣場(chǎng)、寫(xiě)字樓公寓等場(chǎng)所用電管理水平的提高提供有力的保障。

關(guān)鍵詞: 預(yù)付費(fèi)；電能管理；電能表

1引言

傳統(tǒng)的IC卡預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)為解決售電過(guò)程中收費(fèi)難的問(wèn)題，采用了先交費(fèi)后用電的管理方式。然而用戶用電數(shù)據(jù)的更新*依賴于購(gòu)電卡，數(shù)據(jù)存在滯后性，無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，從而造成出現(xiàn)問(wèn)題不能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和處理。預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程電能管理系統(tǒng)，是一項(xiàng)集底層通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、電能計(jì)量技術(shù)、加密技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、信息化技術(shù)與現(xiàn)代化設(shè)備及管理于一體的綜合信息管控系統(tǒng)。該系統(tǒng)界面簡(jiǎn)潔，操作簡(jiǎn)單，能夠輕松地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和管理，輔助商戶的售電和用電管理，并能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作、遙控和監(jiān)控工作，擁有良好的保密措施，對(duì)數(shù)據(jù)的安全性有著可靠的保障。

2 預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程電能管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

本系統(tǒng)以“可靠性”、“開(kāi)放性”、“可維護(hù)性”為基本原則，適應(yīng)各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及不同廠家的微機(jī)設(shè)備，擁有良好的抗干擾能力，具有強(qiáng)大的擴(kuò)充能力和可編程性，兼容各種通訊規(guī)約，可根據(jù)應(yīng)用需求擴(kuò)充現(xiàn)場(chǎng)I/O點(diǎn)或接入其他系統(tǒng)的應(yīng)用程序，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能擴(kuò)展和系統(tǒng)升級(jí)。系統(tǒng)擁有良好的人機(jī)界面，運(yùn)用工具化軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)庫(kù)、報(bào)表、應(yīng)用功能等的組態(tài)。具備自檢和聯(lián)機(jī)校對(duì)能力，能夠準(zhǔn)確、快速地檢測(cè)到設(shè)備故障信息，為及時(shí)排除故障提供完善的數(shù)據(jù)信息。其系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程電能管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

3預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程電能管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程電能管理系統(tǒng)使用KD-SSH型智能管理軟件，通過(guò)用戶安裝的通訊設(shè)備與智能電能表進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)多用戶智能電能表的抄表、控制、管理。其組成結(jié)構(gòu)如圖2所示：

圖2 預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程電能管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.1 管理層
管理層是系統(tǒng)的上層部分，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算和處理，將得到的結(jié)論以圖形、聲音等方式展示出來(lái)，使管理人員隨時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況。主要包括系統(tǒng)軟件和配套的硬件設(shè)施，如服務(wù)器、射頻讀卡器。
3.2 通訊層
通訊管理層是系統(tǒng)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄?，主要作用是集中處?85總線上的所有儀表信息，完成遠(yuǎn)程抄表和數(shù)據(jù)上傳的功能，以及處理服務(wù)器端的各類遙控執(zhí)行指令。主要設(shè)備有通訊適配器、網(wǎng)絡(luò)適配器、物聯(lián)網(wǎng)模塊。
3.3 設(shè)備層
設(shè)備層是數(shù)據(jù)測(cè)量的基礎(chǔ)，是構(gòu)建系統(tǒng)的必要元素，主要包括系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中用于測(cè)量用電信息的各類之智能電表。

4預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程電能管理系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)
智能網(wǎng)絡(luò)電表采用超大規(guī)模集成電路及SMT工藝制造，集成化程度高，體積小，功耗低、精度高；系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊使用防雷電路，內(nèi)部強(qiáng)電與弱電采用鍍鋅屏蔽板進(jìn)行隔離，對(duì)通訊電路與其他電路分離處理，使之具備更強(qiáng)的抗干擾能力；智能網(wǎng)路電表內(nèi)部采用多CPU結(jié)構(gòu)，一個(gè)主管計(jì)量，一個(gè)主管通訊、顯示和指示，一個(gè)負(fù)責(zé)檢測(cè)狀態(tài)，各 CPU 相互獨(dú)立工作，互不影響；過(guò)載保護(hù)(限流)功能：當(dāng)用戶使用的負(fù)載超過(guò)規(guī)定負(fù)載時(shí)，系統(tǒng)將啟動(dòng)過(guò)載保護(hù)，自動(dòng)切斷該用戶電源供電；控制功能：系統(tǒng)可以對(duì)用戶進(jìn)行遠(yuǎn)程通斷電控制；斷電自動(dòng)回復(fù)功能：在規(guī)定的斷電次數(shù)內(nèi)，用戶觸發(fā)過(guò)載保護(hù)后，待負(fù)載降至允許范圍內(nèi)系統(tǒng)將自動(dòng)恢復(fù)供電；系統(tǒng)可依據(jù)實(shí)際需求對(duì)單三相戶數(shù)進(jìn)行設(shè)置，但不能超過(guò)電表已配置回路數(shù)；數(shù)據(jù)安全：系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)使用加密算法對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，保證信息安全。

5預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程電能管理系統(tǒng)功能特點(diǎn)
本系統(tǒng)采用KD-SSH型智能電表，具備體積小、精度高、管理功能強(qiáng)大等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶用電的管理，包括預(yù)付費(fèi)、惡性負(fù)載識(shí)別、定時(shí)斷送電、電價(jià)調(diào)整、用戶用電狀態(tài)監(jiān)控、在線控制、透支用電、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)查詢分析等智能管理功能，可以對(duì)項(xiàng)目的能耗情況及實(shí)時(shí)能耗量進(jìn)行監(jiān)控及管理。產(chǎn)品遠(yuǎn)傳遠(yuǎn)控，節(jié)省人力，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大管理功能，可通過(guò)多種方式方便組網(wǎng)，如RS485專線、電話網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)、光纖、無(wú)線、GPRS等；組網(wǎng)后，管理方只需要一個(gè)人，就可以通過(guò)電腦對(duì)所有用戶的用電情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)及管理，避免了大量工作人員現(xiàn)場(chǎng)抄表或插卡售電，節(jié)省的大量的人力及精力，特別適合用戶數(shù)量眾多的大型商業(yè)、寫(xiě)字樓的用電管理；系統(tǒng)具備分級(jí)授權(quán)的功能，各軟件操作人員由自己的賬號(hào)及權(quán)限，各司其責(zé)，提高工作效率，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄每個(gè)操作員登陸后進(jìn)行的操作，防止工作人員作弊；系統(tǒng)采用無(wú)卡式售電，用戶買的電，直接充值到用戶電表上，不需要在買電后再跑回去插卡，使用方便；將電純粹作為一種商品對(duì)待，可買可退，可批量售電，可預(yù)置，可清零，可打印單據(jù)；系統(tǒng)具備智能用電管理功能，可以在線控制每個(gè)房間或整棟建筑的通電斷電，方便處理突發(fā)事件或進(jìn)行設(shè)備檢修；可以限制每個(gè)用戶使用的負(fù)荷，保障主電網(wǎng)供電穩(wěn)定；系統(tǒng)具備惡性負(fù)載識(shí)別功能。系統(tǒng)將熱得快、電茶壺、電吹風(fēng)等容易引起火災(zāi)等安全隱患的用電設(shè)備定義為惡性負(fù)載，可以自動(dòng)識(shí)別此類惡性負(fù)載，并選擇禁止使用或允許使用。系統(tǒng)通過(guò)多種參數(shù)對(duì)負(fù)載類型進(jìn)行識(shí)別，識(shí)別度高，且可以識(shí)別市面流通的智能插座等改變惡性負(fù)載設(shè)備電氣特性的產(chǎn)品，杜絕用戶通過(guò)智能插座使用惡性負(fù)載。系統(tǒng)具備定時(shí)功能，每天都可以設(shè)置八個(gè)時(shí)間段，到時(shí)間段自動(dòng)執(zhí)行通電或斷電操作，方便了商戶的用電管理，避免了工作人員挨個(gè)拉閘的繁瑣操作。系統(tǒng)具備同一房間多個(gè)回路計(jì)量、分路管理功能。照明、插座、空調(diào)等可以各設(shè)一個(gè)回路，每個(gè)回路可以執(zhí)行獨(dú)立的通斷電狀態(tài)及管理設(shè)置，統(tǒng)一計(jì)費(fèi)。系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)查詢用戶的用電狀態(tài)、斷電記錄等，包括用戶當(dāng)前工作狀態(tài)及功率、功率因數(shù)等，近10次斷電時(shí)間及原因；便于管理方實(shí)時(shí)掌握用戶用電情況，同時(shí)用戶對(duì)用電有疑義時(shí)可以方便地調(diào)出記錄；系統(tǒng)具備低電量報(bào)警功能，當(dāng)用戶電量低于預(yù)警值時(shí)，電表顯示窗上會(huì)不停閃爍，并可以選擇是否斷電一分鐘進(jìn)行報(bào)警；同時(shí)操作員可以通過(guò)軟件打印處報(bào)表張貼出來(lái)，提醒用戶買電；若項(xiàng)目配備了短信或語(yǔ)音模塊、液晶可視查詢終端、LED 大屏幕等輔助設(shè)備，還可以通過(guò)這些輔助設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，如給客戶發(fā)低電量提醒短信等；系統(tǒng)具備統(tǒng)計(jì)查詢功能，系統(tǒng)的所有管理操作以及用戶的所有用電信息都可以進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算并生成報(bào)表，例如售電記錄、用戶用電量記錄等，為管理方提供直觀而詳盡管理依據(jù)，可以隨時(shí)看到電費(fèi)收支情況，及時(shí)調(diào)整用電策略；系統(tǒng)具備水電氣暖多能耗管理功能，通過(guò)一套系統(tǒng)及相應(yīng)基表，就可以對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的用電、用水等能耗進(jìn)行綜合管理；系統(tǒng)具備卡片式管理功能，每個(gè)用戶一張感應(yīng)卡（可兼容其他廠家一卡通），通過(guò)卡片隨時(shí)查詢自己的用電信息，在通訊網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)也可以通過(guò)卡片實(shí)現(xiàn)買電、恢復(fù)供電等應(yīng)急功能。產(chǎn)品采用標(biāo)準(zhǔn)的接口以及通訊協(xié)議，可以通過(guò)RS485接口、交互式數(shù)據(jù)庫(kù)或TCP/IP接口等，與一卡通、消防、門禁、樓宇自控、財(cái)務(wù)等其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的共享，實(shí)現(xiàn)集團(tuán)綜合管理，更好地體現(xiàn)管理的智能化；集團(tuán)各部門可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合管理集團(tuán)用電，只要有互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)的地方，就可以通過(guò)相應(yīng)權(quán)限的賬號(hào)進(jìn)入能耗管理系統(tǒng)進(jìn)行管理。

6安科瑞AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺(tái)
6.1 系統(tǒng)方案
系統(tǒng)為B/S架構(gòu)，主要包括前端管理網(wǎng)站和后臺(tái)集抄服務(wù)，配合公司的預(yù)付費(fèi)電表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用戶計(jì)量箱ADF300L系列，實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量和電費(fèi)管理等功能。另外可以選配遠(yuǎn)傳閥控水表組成水電一體預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，達(dá)到先交費(fèi)后用水的目的，剩余水量用完自動(dòng)關(guān)閥。

6.2 系統(tǒng)功能
AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺(tái)由云平臺(tái)-網(wǎng)關(guān)-預(yù)付費(fèi)電能表組成，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)完成系統(tǒng)到表的充值、查詢、監(jiān)控、控制及短信報(bào)警等功能。
本系統(tǒng)適用于一些大集團(tuán)和大物業(yè)，往往需要將多個(gè)物業(yè)環(huán)境、分散于各地的物業(yè)集中式收費(fèi)和管理，面臨著數(shù)據(jù)公網(wǎng)傳輸，財(cái)務(wù)操作分散，在線支付，總部財(cái)務(wù)扎口等復(fù)雜的需求。

遠(yuǎn)程集中抄表：抄表信息通過(guò)網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)上傳到云平臺(tái)，快速便捷，免去人工抄表 。

水表預(yù)付費(fèi):可是查看某區(qū)域水表的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，并可以進(jìn)行單表或批量設(shè)置水價(jià)控閥等操作。

遠(yuǎn)程售電:財(cái)務(wù)集中管理，電量實(shí)時(shí)下發(fā)，并比對(duì)充值次數(shù)防止作弊，方便快捷。

能耗分析:用戶和管理員都可查詢預(yù)付費(fèi)表或管控表每天的用能狀況；可提供能耗分析+財(cái)務(wù)軌跡一體式綜合管理報(bào)表，包含用戶表的能耗、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、能耗和財(cái)務(wù)的期初期末值等數(shù)據(jù)。

在線支付:商戶可以通過(guò)小程序或者公眾號(hào)實(shí)現(xiàn)在線自助充值水電費(fèi)，也可以實(shí)時(shí)關(guān)注商鋪用水用電情況。

短信提醒:金額不足或金額欠費(fèi)提醒、電表充值到賬提醒，都可及時(shí)短信通知商戶。

遠(yuǎn)程控制:可對(duì)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。

6.3 產(chǎn)品選型

7結(jié)束語(yǔ)
本系統(tǒng)通過(guò)對(duì)電表的集中安裝及管理，組成用電管理網(wǎng)絡(luò)，采用費(fèi)用明細(xì)化、管理智能化、系統(tǒng)型能耗管理方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶用電的安全管理和節(jié)能管理，以及對(duì)公共用電的實(shí)時(shí)和定時(shí)管理，方便統(tǒng)計(jì)線損電量及電費(fèi)的收支情況，為用戶的綜合能源管理提供有力保障，達(dá)到智能、安全、節(jié)能、環(huán)保的目標(biāo)。