摘要：介紹棗莊學(xué)院遠程預付費電能管理系統，采用智能預付費儀表進(jìn)行遠程分合控制，達到預付費使用功能。系統采用現場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)通訊并遠傳至后臺，通過(guò)Acrel-3200型遠程預付費電能管理系統實(shí)現配電回路用電的收費和能效管理。

關(guān)鍵詞：學(xué)生宿舍; 棗莊學(xué)院;預付費電能表；Acrel-3200型；遠程預付費電能管理系統

0  概述 
  本項目為棗莊學(xué)院遠程預付費電能管理系統。根據校方對1#公寓、2#公寓學(xué)生預付費用電的要求，需要對棗莊學(xué)院各強電間的空調動(dòng)力配電箱、各宿舍的PZ30箱配電回路進(jìn)行組網(wǎng)集中管控，以保證先收費后用電。
1  系統結構描述
  本監控系統主要實(shí)現棗莊學(xué)院公寓樓學(xué)生用電收費管理和統一管控，監控范圍為樓層106臺ADF100及488臺ADM100，分18條總線(xiàn)，現場(chǎng)電表通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)和設置于采集箱的串口服務(wù)器進(jìn)行通訊，將數據上傳至預付費系統后臺，實(shí)現遠程收費管理功能。本監控系統采用分層分布式結構，即站控層，通訊層與間隔層；如圖（1）和圖（2）所示：

圖（2）各串口服務(wù)器拓撲圖

  間隔設備層主要為：ADM100和ADF100預付費多功能電表。其中ADM100儀表安裝于每一個(gè)學(xué)生宿舍內，一路進(jìn)線(xiàn)，三路出線(xiàn)（照明、插座、風(fēng)扇），其中照明出線(xiàn)要求定時(shí)合閘、分閘，如圖（3）：

圖（3）宿舍配電箱一次圖

  而ADF100儀表集裝安裝于強電井的動(dòng)力配電箱內，用于計量各宿舍的空調用電，如圖（4）：

圖（4）空調動(dòng)力配電箱一次圖

  ADM100和ADF100均具備RS485通訊接口，通過(guò)現場(chǎng)MODBUS總線(xiàn)組網(wǎng)通訊，實(shí)現數據現場(chǎng)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場(chǎng)采集裝置集中采集并傳至站控層，完成現場(chǎng)層和站控層之間的數據交互。1#公寓樓有2個(gè)強電井，每層有40個(gè)學(xué)生宿舍，面積為3300㎡。2#公寓樓與1#公寓樓情況完全相同。由于公寓樓表數較多，因此在1#公寓樓、2#公寓樓分別放置采集箱（內含2臺8口串口服務(wù)器），走光纖至主機。
站控管理層：設有高性能服務(wù)器、顯示器、UPS電源、票據打印機等設備。預付費管理系統服務(wù)器放置在2#公寓樓1F值班室，監控系統安裝在服務(wù)器上，集中采集顯示現場(chǎng)設備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶(hù)。
2  遠程預付費電能管理系統主要功能
  整個(gè)系統軟件設計分為三個(gè)大塊，分別是集中抄表服務(wù)系統，遠程預付費電能管理系統，以及用戶(hù)查詢(xún)系統。
  集中抄表服務(wù)程序常年運行，不間斷定時(shí)對所有表進(jìn)行遠程抄表；遠程預付費系統包含所有開(kāi)戶(hù)、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配置導入系統就可以使用； 
  b.遠程集中抄表：免去人工抄表，電表狀態(tài)實(shí)時(shí)性最高可精確到3分鐘以?xún)龋?nbsp;
  c.遠程售電：學(xué)校財務(wù)集中管理，電量實(shí)時(shí)下發(fā)，并比對充值次數防止作弊； 
  d.數據安全：網(wǎng)絡(luò )數據傳輸采用金融級的3DES加密算法，防止數據作弊竊電； 
  e.遠程控制：可對任意一塊電表執行遠程拉閘或保電等一系列遠程控制操作，方便管理； 
  f.能耗分析及查詢(xún)：用戶(hù)和管理員都可查詢(xún)預付費表或各類(lèi)接入的計量?jì)x表每天的用能狀況； 
  傳統的IC卡預付費售電管理系統實(shí)現了先交費后用電的管理模式，但由于抄收電表數據依賴(lài)于購電卡，用戶(hù)用電數據滯后于發(fā)生時(shí)間，不僅需要人工抄表，也無(wú)法有效進(jìn)行用電管理、監控和實(shí)時(shí)控制。利用遠程預付費電能管理系統，無(wú)需IC卡，可以實(shí)現計算機遠程集中抄表、實(shí)時(shí)監控、遠程充值和遠程控制，學(xué)校財務(wù)部門(mén)即可完成整個(gè)抄表、收費、控制和核查工作，實(shí)現高度信息化和自動(dòng)化，大大提高用電營(yíng)銷(xiāo)管理效率和水平，節約人力物力的同時(shí)，也提高了經(jīng)濟效益，同時(shí)也提高了學(xué)生用電的安全系數。
3  案例分析
  棗莊學(xué)院遠程預付費電能管理系統樓層分配電箱采用ADF100及ADM100系列預付費計量?jì)x表，該儀表主要測量所有常規電力參數，如：三相電壓、電流、有功電度、剩余電量、剩余金額。
現場(chǎng)實(shí)現了以下功能：

1.集中抄表服務(wù)系統
  系統默認半小時(shí)對所有表進(jìn)行一次遠程集中抄表，時(shí)間間隔支持個(gè)性化配置。
2.遠程預付費電能管理系統
  本系統分為五大模塊，分別是操作員登陸模塊、系統配置模塊、用戶(hù)（學(xué)生）管理模塊、售電管理模塊、報表中心模塊，系統大致運行和操作流程如下：

本系統所有的報表及記錄查詢(xún)，都支持excel格式導出的功能。
  a)登陸管理：管理操作員賬戶(hù)及權限分配，查看系統日志等功能；
  b)系統設置：對公寓樓、儀表及默認參數進(jìn)行配置；
  c)用戶(hù)管理：對學(xué)生用戶(hù)執行開(kāi)戶(hù)、銷(xiāo)戶(hù)、遠程分合閘、抄表導出及記錄查詢(xún)等操作；
  d)售電管理：對已開(kāi)戶(hù)的表進(jìn)行遠程售電、退電、沖正及記錄查詢(xún)等操作；
  e)報表中心：提供售電財務(wù)報表、用能報表、報警報表等查詢(xún)。

  批量遠程操作場(chǎng)景中，系統提供了多項功能，針對開(kāi)戶(hù)、報警1、報警2、欠費、未開(kāi)戶(hù)、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(jìn)行遙控，遙控的命令類(lèi)型如下：1.電價(jià)下發(fā)；2.設置下發(fā)（下發(fā)報警金額閾值和過(guò)載功率閾值）；3.保電（強制儀表合閘）；4.恢復預付費（欠費自動(dòng)跳閘的模式）；5.拉閘（強制斷電）；6.抄表導出（導出當前所有表狀態(tài)為EXCEL）

  系統還將電能計量?jì)x表接入系統，進(jìn)行遠程集中抄表后，提供了輔助的能耗查詢(xún)報表，為能耗分析、用能比對和安全用電提供強有力的依據。該功能用于替代部分能耗分析和管理系統的功能

  系統還提供了多個(gè)報表以供查詢(xún)，分別是日/月/年財務(wù)銷(xiāo)售統計報表、失聯(lián)表/通訊管理機查詢(xún)報表、能耗查詢(xún)報表、實(shí)時(shí)報警/歷史報警查詢(xún)報表，支持導出。以下是財務(wù)報表和預付費表日用能查詢(xún)報表：

4  結束語(yǔ)
  我公司提供的Acrel-3200遠程預付費系統可以預收電費，實(shí)現“先交錢(qián)、后用電”，提高學(xué)校電費收繳率，方便學(xué)生充值繳費流程，可實(shí)現對學(xué)生宿舍用電統一管控，對保證學(xué)校的正常教學(xué)秩序做出了貢獻。

參照標準：
  ISO/IEC11801      《國際綜合布線(xiàn)標準》
  GB/50198          《監控系統工程技術(shù)規范》
  GB50052-2009      《供配電系統設計規范》
  GB50054-2011      《低壓配電設計規范》
  IEC 61587          《電子設備機械結構系列》
  DL/T448-2000      《電能計量裝置技術(shù)管理規程》
  DL/T 698.1-2009    《第1部分：總則》
  DL/T 698.2-2010    《第2部分：主站技術(shù)規范》
  DL/T 698.31-2010   《第3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)規范-通用要求》
  DL/T/814-2002      《配電自動(dòng)化系統功能規范》
  DL/T5137-2001      《電測量及電能計量裝置設計技術(shù)規程》
  GB2887            《計算站場(chǎng)地技術(shù)條件》
  GB/T18460.3        《IC卡預付費售電系統 第3部分： 預付費電度表》