涂志燕

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

【摘要】：文章根據(jù)用電遠(yuǎn)程管控原理，設(shè)計了用電預(yù)付費遠(yuǎn)程管理終端及管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)以智能遠(yuǎn)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)小鎮(zhèn)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(yuǎn)程預(yù)付費；電能管理；遠(yuǎn)程控制；充值；

1   項目概述及建設(shè)目標(biāo)

  隨著我經(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，本文通過對千島湖啤酒小鎮(zhèn)遠(yuǎn)程售電系統(tǒng)的應(yīng)用，詳細(xì)介紹遠(yuǎn)程預(yù)付費系統(tǒng)將商業(yè)小鎮(zhèn)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。

  本工程為千島湖啤酒小鎮(zhèn)期工程，位于千島湖開發(fā)的區(qū)域坪山新城，建筑總面積：37760平方米，其中地上27532平方米，地下10228平方米。本工程由地上8個單體和地下室組成。根據(jù)用戶實際需求，地上8個單體實現(xiàn)預(yù)付費用電管理，先付費后用電；地下部分實現(xiàn)電能計量，統(tǒng)計各用電回路實時用電情況。

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)小鎮(zhèn)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(jìn)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，能準(zhǔn)確計量正負(fù)兩個方向的電能，且以同方向累計，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)，包括個監(jiān)管中心，2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、票據(jù)打印機、網(wǎng)絡(luò)交換機、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；能對每個計量單元遠(yuǎn)程進(jìn)行控制分合閘；能對各預(yù)付費電能表遠(yuǎn)程進(jìn)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(yuǎn)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(jìn)行設(shè)計，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動采集、遠(yuǎn)程控制、電費設(shè)定、開賬戶、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(yuǎn)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(jìn)行遠(yuǎn)程抄表；遠(yuǎn)程預(yù)付費系統(tǒng)包含所有開賬戶、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；另外還可配置客戶端查詢網(wǎng)站，可用于商鋪用戶在網(wǎng)站終端上實時查詢個人信息、充值、遠(yuǎn)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(yuǎn)程自助購電。

主要特點如下：

  ? 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；

  ? 遠(yuǎn)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)；

  ? 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；

  ? 遠(yuǎn)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)；

  ? 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；

  ? 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；

  ? 遠(yuǎn)程控制：可對任意塊電表執(zhí)行遠(yuǎn)程拉閘或保電等系列遠(yuǎn)程控制操作，方便管理；

  ? 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；

  ? 個人查詢網(wǎng)站：支持客戶端用戶自主購電，自主查詢。

  利用遠(yuǎn)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(yuǎn)程集中抄表、實時監(jiān)控、遠(yuǎn)程充值和遠(yuǎn)程控制，再通過預(yù)警信息和短信通知，以及網(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(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)，能將電費金額預(yù)警和欠費預(yù)警自動生成短信自發(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(jìn)行次遠(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(jìn)行配置；

  3.用戶管理：對商鋪用戶執(zhí)行開賬戶、銷戶、遠(yuǎn)程分合閘、抄表導(dǎo)出及記錄查詢等操作；

  4.售電管理：對已開賬戶的表進(jìn)行遠(yuǎn)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。

登陸管理

     1. 重新登陸 重新登陸售電系統(tǒng)

2. 操作員管理 可以對操作員進(jìn)行管理

3. 權(quán)限管理 給操作員分配不同的權(quán)限

4. 操作日志查看 查看操作員操作日志

5. 修改操作員密碼 修改操作員密碼

系統(tǒng)設(shè)置

6. 建筑群設(shè)置 此功能用于維護擁有個或多個用電單元的集合，如以大樓為集合的單位

7. 通訊管理機設(shè)置 用于維護所有通訊管理機的信息

8. 儀表設(shè)置戶號設(shè)置 用于維護所有儀表的信息，支持批量導(dǎo)入

9. 戶號設(shè)置 維護商鋪號的信息

10. 默認(rèn)參數(shù)設(shè)置 些常用參數(shù)的默認(rèn)設(shè)置，主要包括“默認(rèn)功率閾值”、“集抄時間間隔”、“默認(rèn)報警金額”、“默認(rèn)電價”、“囤積金額上限”、“報警短信號碼”

客戶管理

11. 開賬戶 對用戶信息的維護，對表進(jìn)行開賬戶操作，支持老表金額轉(zhuǎn)入，支持戶多表，支持用戶開賬戶后加表

12. 開賬戶查詢 查詢當(dāng)前所有已開賬戶的記錄

13. 銷戶 用戶銷戶，銷戶后，用戶下掛靠的所有表都會執(zhí)行銷戶動作，系統(tǒng)自動產(chǎn)生銷戶記錄

14. 銷戶查詢 查詢歷史銷戶記錄

15. 批量操作

1) 查詢所有儀表狀態(tài)，包括剩余金額，分合閘狀態(tài)、報警信息等；

2) 電價下發(fā)操作；

3) 設(shè)置下發(fā)操作；

4) 保電、費控開啟、直接拉閘操作；

5) 對所有表實時狀態(tài)導(dǎo)出為XLS。

16. 抄表歷史記錄查詢 提供單表抄表歷史記錄查詢

售電管理

17. 售電 對已開賬戶的用戶表售電，支持單據(jù)打印，自動生成售電記錄

18. 售電查詢 售電記錄查詢

19. 退電 對已開賬戶的用戶表退電

20. 退電查詢 退電記錄查詢

21. 沖正 售電退電時誤操作后執(zhí)行修復(fù)沖正操作

報表中心

22. 實時報警記錄報表 統(tǒng)計查詢實時報警記錄

23. 日銷售報表 查詢按日結(jié)算的財務(wù)報表

24. 月銷售報表 查詢按月結(jié)算的財務(wù)報表

25. 年銷售報表 查詢按年結(jié)算的財務(wù)報表

26. 失聯(lián)表查詢報表 失聯(lián)的表查詢

27. 失聯(lián)通訊管理機報表 失聯(lián)的通訊管理機查詢

28. 能耗分析報表 通過選擇日期段、查詢的地理位置（按樓、層或戶號）進(jìn)行用電能耗的按天查詢

29. 計量儀表能耗查詢 可對接入的各類我司的其他計量儀表如（ACR/PZ/DTSF等）根據(jù)時間段、計量回路等條件產(chǎn)生的能耗差值，以及遠(yuǎn)程抄表值查詢

30. 報警記錄查詢 查詢歷史報警記錄

  系統(tǒng)針對開賬戶不僅支持戶表，也支持戶掛多表的需要；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，支持表電價；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)提供了多項功能，針對開賬戶、報警1、報警2、欠費、未開賬戶、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） 

售電

  系統(tǒng)還將電能計量儀表接入系統(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有力的依據(jù)。

  系統(tǒng)還提供了多個報表以供查詢，分別是日/月/年財務(wù)銷售統(tǒng)計報表、失聯(lián)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(dǎo)出。用戶可以通過網(wǎng)站查詢各自用電充值信息。

網(wǎng)站

1. 用電信息查詢 查詢時間段內(nèi)每天的用電量度數(shù)

2. 遠(yuǎn)程控制 遠(yuǎn)程控制自己的宿舍通斷電

3. 充值記錄查詢 查詢自己的充值記錄

4. 自助購電 通過支付寶及銀聯(lián)等方式自助完成購電

5. 個人信息查詢 用戶密碼修改，顯示開賬戶日期、全部充值記錄、當(dāng)前剩余金額等查詢

3. 單據(jù)打印

  售電、退電、開賬戶時系統(tǒng)支持三聯(lián)單單據(jù)打印的功能，格式可以由客戶確認(rèn)后自由定制。

4. 短信報警

   安科瑞Acrel-3200遠(yuǎn)程預(yù)付費系統(tǒng)支持短信報警功能，電費余額不足，欠費等信息可以通過短信報警模塊發(fā)送到的商戶手上，使得用戶能夠及時了解電費信息。SIM卡由甲方提供并定期充值。

5. 第三方平臺支付及查詢功能

  Acrel-3200遠(yuǎn)程預(yù)付費系統(tǒng)支持微信、支付寶支付功能。

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部分，已經(jīng)成為商業(yè)綜合體、商業(yè)小鎮(zhèn)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)、繳費方式不統(tǒng)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，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(xiàn)

[1]安科瑞《安科瑞智能電網(wǎng)用戶端能效管理解決方案》

作者簡介：

 涂志燕，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電