工礦企業(yè)
北京某研發(fā)廠房及附屬設(shè)施遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用
摘要：介紹北京某研發(fā)廠房及附屬設(shè)施遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，采用單向及三相預(yù)付費(fèi)電能表進(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：預(yù)付費(fèi)電能表；Acrel-3200型；工廠。
0 概述
北京某研發(fā)廠房及附屬設(shè)施該項(xiàng)目位于北京市，規(guī)劃建設(shè)用地面積約7.6萬㎡，二期工程總建筑面積約14.5萬㎡。本項(xiàng)目為北京某研發(fā)廠房及附屬設(shè)施項(xiàng)目提供解決方案。本項(xiàng)目共有55臺多DTSD1352和43臺DTSY1352，為實(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(jì)量表計(jì)來實(shí)現(xiàn)租戶的用電量管理，以保證先收費(fèi)后用電。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述
本監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)北京某研發(fā)廠房及附屬設(shè)施項(xiàng)目遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)，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55臺多DTSD1352和43臺DTSY1352，分5條485總線手拉手就近連接到采集器上，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)匯集到后臺，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：三相預(yù)付費(fèi)電能表。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)傳輸速率可達(dá)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，傳輸距離可達(dá)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(jì)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：將電表和通訊管理機(jī)配置導(dǎo)入系統(tǒng)就可以使用；
b.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)；
c.支持單獨(dú)計(jì)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；
d.遠(yuǎn)程售電：財(cái)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；
e.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；
f.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； g.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(jì)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(jì)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
北京某研發(fā)廠房及附屬設(shè)施遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，兩個產(chǎn)業(yè)園內(nèi)配電柜內(nèi)已安裝我司終端預(yù)付費(fèi)電能計(jì)量表計(jì)DTSY1352-NK，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，該功能需要與硬件短信貓配合使用。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(cái)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(xiàng)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(xiàng)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(jì)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(cái)務(wù)銷售統(tǒng)計(jì)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。
4 結(jié)束語
隨著社會生產(chǎn)的進(jìn)步，在工廠用電量不斷增長、對供電質(zhì)量要求不斷提高的同時，也存在大量拖欠電費(fèi)的情況，很大的加重了工廠物業(yè)管理方的經(jīng)營風(fēng)險。為了使工廠物業(yè)管理方提高電費(fèi)收繳率，規(guī)避惡意欠費(fèi)造成的經(jīng)濟(jì)損失，我公司特提供遠(yuǎn)程預(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，可以避免北京某研發(fā)廠房及附屬設(shè)施物業(yè)電費(fèi)墊資問題，從而緩解了物業(yè)運(yùn)營的資金壓力，防止了私接偷電的問題。
5 參照標(biāo)準(zhǔn)
ISO/IEC11801 《國際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》GB/50198 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》GB50054-2011 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》IEC 61587 《電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)系列》DL/T448-2000 《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》DL/T 698.1-2009 《1部分：總則》DL/T 698.2-2010 《2部分：主站技術(shù)規(guī)范》DL/T 698.31-2010 《3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)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(jì)量裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》GB2887 《計(jì)算站場地技術(shù)條件》GB/T18460.3 《IC卡預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng) 第3部分： 預(yù)付費(fèi)電度表》
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