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)、企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)以及預(yù)付費管理軟件實現(xiàn)了在企業(yè)內(nèi)部員工宿舍的用電管理，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，幫助企業(yè)后勤部門實現(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，企業(yè)用電在整個供電系統(tǒng)中的比重越來越大，企業(yè)員工宿舍用電收費管理也越來越收到企業(yè)管理者的重視。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，本文通過對合肥鑫晟光電有限公司（合肥京東方）員工宿舍遠(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)將宿舍用電信息自動采集、傳輸并處理，同時將充值信息寫入電表，實現(xiàn)員工宿舍的用電預(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。

  合肥鑫晟光電科技有限公司第10.5代薄膜晶體管液晶顯示器件項目員工宿舍期建設(shè)包括3#、4#、5#以及6#宿舍共計4棟宿舍樓，其中3#、4#、5#三棟宿舍每棟宿舍均包括199間宿舍，6#宿舍樓包含99間宿舍，宿舍均為單相用電。

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，充分考慮了企業(yè)自身特性、宿舍的用電特性、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

  由于員工宿舍用電均為單相用電，且用電負(fù)荷不超過60A，因此在預(yù)付費電表的選擇上，需要先保證每間宿舍計量的獨立性，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，四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)實時性大可到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。

  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。

  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。

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APP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winchat、支付寶支付功能。

3   預(yù)付費管理系統(tǒng)的意義

  綜上所述，企業(yè)用電的智能化管理已經(jīng)是個擋不住的趨勢，而企業(yè)員工宿舍預(yù)付費管理系統(tǒng)作為企業(yè)用電的智能化管理的部分，已經(jīng)成為企業(yè)員工宿舍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；同時通過員工宿舍用電在線管理，方面將員工和配電區(qū)域隔離，可以提高員工宿舍用電的安全性，也可以防止員工宿舍由于違規(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。

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