【摘要】：文章根據(jù)用電遠程管控原理，設(shè)計了用電預(yù)付費遠程管理終端及管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)以智能遠程預(yù)付費電表、智能網(wǎng)關(guān)以及預(yù)付費管理軟件實現(xiàn)了商業(yè)綜合體的用電管理，實現(xiàn)了欠費自動分閘，充值后自動合閘，并輔助強控、分時控制；移動終端充值等功能，幫助后勤管理部門實現(xiàn)電費的自動催繳，提高電費收繳率，降低人工成本。

【關(guān)鍵詞】：遠程預(yù)付費；電能管理；遠程控制；充值；

1   項目概述及建設(shè)目標(biāo)

       隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，商業(yè)用電在整個供電系統(tǒng)中的比重越來越大，各出租商鋪用電收費管理也越來越收到物業(yè)后勤管理部門的重視。傳統(tǒng)的后付費用電模、單一計費模式和人工抄表方式正面臨著諸多挑戰(zhàn)，如何防范用電大戶拖欠電費、傳統(tǒng)的人工抄表存在著速度慢、可靠性差浪費人力資源等問題，近幾年出現(xiàn)的插卡式預(yù)付費系統(tǒng)雖然技術(shù)含量高、功能多，但是仍存在著一旦出線操作失誤，不可更改、且交完電費仍需人工操作等缺點。根據(jù)上述的種種實際情況，本文通過對三明商會遠程預(yù)付費電能管理系統(tǒng)的應(yīng)用，詳細介紹遠程預(yù)付費系統(tǒng)將商業(yè)綜合體用電信息自動采集、傳輸并處理，同時將充值信息寫入電表，實現(xiàn)出租商戶的用電預(yù)付費管理。該系統(tǒng)不僅能解決傳統(tǒng)意義上的基本抄表功能，還能從根本上克服人工抄表模式的弊端，給電能管理的現(xiàn)代化提供的了必要條件。

       三明市城區(qū)商會位于福建省三明市三元區(qū)城關(guān)街道下洋社區(qū)居委會新泉路路口，整個項目包含A樓、B樓以及地下室，從整個項目建設(shè)投資性價比來考慮，本項目針對5層及以上集中計量部分采用多用戶計量裝置，針對5層以下及地下室，采用一戶儀表計量方案。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(shù)據(jù)。通訊管理機將數(shù)據(jù)通過由光纖組成的專用網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至中心管理計算機。系統(tǒng)管理軟件對數(shù)據(jù)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(xiàn)整個綜合體商業(yè)辦公區(qū)域用電的智能化管理。

2   預(yù)付費管理系統(tǒng)的設(shè)計

      在預(yù)付費管理系統(tǒng)的設(shè)計中，充分考慮了商業(yè)綜合體的特性、商戶的用電特性、電力系統(tǒng)的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇管理設(shè)備，這既有利于減少系統(tǒng)運作的成本，同時也有利于系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。

2.1 計量設(shè)備的選擇

      在預(yù)付費電表的選擇上，需要首先保證每間商戶計量的獨立性，并保證計量準(zhǔn)確性，控制單元獨立，保證控制可靠性；其次預(yù)付費電表需要保證計量可靠性，具有反竊電功能，能精確計量正負兩個方向的電能，且以同一方向累計，杜絕偷漏電的現(xiàn)象；另外電表自身需要具備預(yù)付費功能，能脫機運行，當(dāng)某用戶用電超標(biāo)或欠費時可根據(jù)管理者指令，也可以根據(jù)自身對剩余電力的判斷，對該用戶實現(xiàn)斷電控制；

2.2 預(yù)付費管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成

      整個預(yù)付費系統(tǒng)采用分層、分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括一個監(jiān)管中心，3個通訊子站以及若干個現(xiàn)場計量單元，高可靠性應(yīng)用服務(wù)器及軟、硬件系統(tǒng)，高性能的現(xiàn)場總線技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，確保整個系統(tǒng)運行安全、穩(wěn)定可靠、使用維護方便。

      預(yù)付費監(jiān)管中心包含預(yù)付費管理服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機、票據(jù)打印機、UPS以及Acrel-3200預(yù)付費管理軟件，其中軟件部分能自動采集各用戶的電能數(shù)據(jù)，并具備單點、單元、群采集的功能；能對每一個計量單元遠程進行控制分合閘；能對各預(yù)付費電能表遠程進行參數(shù)設(shè)定功能和用戶信息修改、設(shè)置；能支持打印各用戶月用電消耗費報表和單戶費用清單；數(shù)據(jù)庫采用SQL Server 數(shù)據(jù)庫，運行穩(wěn)定、安全性高、擴展性強，非操作人員無法隨意更改，保證數(shù)據(jù)安全，提供各用戶歷史用電數(shù)據(jù)，包括歷次購電日期、購電量記錄、每月用電記錄等。

通訊子站主要包括通訊管理機、數(shù)據(jù)采集箱以及其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示：

2.3 主要設(shè)計參考標(biāo)準(zhǔn)

GB50052-2009     《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》

DL/T 814-2002    《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》

GB50054-2011      《低壓配電設(shè)計規(guī)范》

DL/T 5430-2009   《無人值班變電站遠方監(jiān)控中心設(shè)計技術(shù)規(guī)程》

GB/T 2887-2011    《計算機場地通用規(guī)范》

Q/GDW 231-2008   《無人值守變電站及監(jiān)控 中心技術(shù)導(dǎo)則》

GB/T 50063-2008  《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》

Q/GDW 214-2008   《變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場驗收管理規(guī)程》

2.4 預(yù)付費管理系統(tǒng)軟件功能設(shè)計

       系統(tǒng)依據(jù)客戶實際需求進行設(shè)計，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動采集、遠程控制、電費設(shè)定、開戶、銷戶、電表參數(shù)設(shè)定和用戶信息修改、設(shè)置以及報表的打印等。

       整個系統(tǒng)軟件設(shè)計分為三個大塊，分別是集中抄表服務(wù)系統(tǒng)，遠程預(yù)付費電能管理系統(tǒng)，以及用戶查詢系統(tǒng)。集中抄表服務(wù)程序常年運行，不間斷定時對所有表進行遠程抄表；遠程預(yù)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(wǎng)站，可用于商鋪用戶在手機網(wǎng)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：

u 快速配置，即裝即用：將電表和通訊管理機配置導(dǎo)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(nèi)；

u 支持單獨計價、多費率、階梯電價：可對每塊電表單獨設(shè)置電價、費率和階梯電價；

u 遠程售電：財務(wù)集中管理，電量實時下發(fā)，并比對充值次數(shù)防止；

u 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)竊電；

u 手機短信提醒：當(dāng)金額不足或金額欠費，共三級預(yù)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(yù)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(wǎng)站：支持手機端用戶自主購電，自主查詢。

       利用遠程預(yù)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(yù)警信息和短信通知，以及手機網(wǎng)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(jīng)濟效益，同時還具有防信息泄露防竊電的安全功能。

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(wù)，能將電費金額預(yù)警和欠費預(yù)警自動生成手機短信自發(fā)送給對應(yīng)的用戶，該功能需要與硬件配合使用。

系統(tǒng)默認(rèn)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。

2. 遠程預(yù)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、用戶管理模塊、售電管理模塊、報表中心模塊。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。

1.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；

2.系統(tǒng)設(shè)置：對建筑、通訊管理機、儀表及默認(rèn)參數(shù)進行配置；

3.用戶管理：對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠程分合閘、抄表導(dǎo)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(wù)報表、用能報表、報警報表等查詢。

系統(tǒng)針對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(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(lián)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(shè)置下發(fā)（下發(fā)報警金額閾值和過載功率閾值）；3.保電（強制儀表合閘）；4.恢復(fù)預(yù)付費（欠費自動跳閘的模式）；5.拉閘（強制斷電）；6.抄表導(dǎo)出（導(dǎo)出當(dāng)前所有表狀態(tài)為EXCEL）
 
3   預(yù)付費管理系統(tǒng)的意義
      綜上所述，商業(yè)用電的智能化管理已經(jīng)是一個擋不住的趨勢，而出租商戶預(yù)付費管理系統(tǒng)作為商業(yè)用電的智能化管理的一部分，已經(jīng)成為商業(yè)綜合體、商業(yè)辦公用電管理的重要手段，幫助后勤管理部門對由于繳費時間不統(tǒng)一、繳費方式不統(tǒng)一而帶來的大量人力、物力的消耗提供了解決方案；同時通過商戶用電在線管理，一方面將商戶和配電區(qū)域隔離，可以提高商戶用電的安全性，也可以防止商鋪由于違規(guī)電氣而產(chǎn)生的意外；另一方面也可以提高企業(yè)用電管理水平，降低不必要的電能浪費。 參考文獻
[1]安科瑞《安科瑞智能電網(wǎng)用戶端能效管理解決方案》

產(chǎn)品推薦：導(dǎo)軌式直流電能表；直流霍爾傳感器；多用戶預(yù)付費電能表

作者介紹：徐行德，男，本科，江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要從事光儲充等研發(fā)與應(yīng)用；