上海新華紅星廣場(chǎng)遠程預付費電能管理系統的設計與應用

摘要：介紹上海新華紅星廣場(chǎng)預付費管理系統項目，采用智能遠程水表，采集各租戶(hù)實(shí)時(shí)用水量，通過(guò)智能遠程預付費計量系統，進(jìn)而實(shí)現先售電后用電。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)通訊傳至后臺，通過(guò)Acrel-3200型遠程預付費電能管理系統實(shí)現各租用水收費、監控和管理。

關(guān)鍵詞： 上海新華紅星廣場(chǎng)；商業(yè)建筑;遠程預付費電能管理系統;Acrel-3200;

0 概述

新華•紅星廣場(chǎng)位于上海中外環(huán)之間，坐落于吳中路與虹井路路口，屬于吳中路商圈的中心位置。

本項目是為上海新華紅星廣場(chǎng)設計一套智能計量管理系統，本系統主是針本對商戶(hù)用水，實(shí)現商戶(hù)用水的智能化管理，為保證商戶(hù)用水的獨立性，采用一戶(hù)一表的方案。針對本項目為商業(yè)用戶(hù)配置智能遠傳水表來(lái)獨立計量每個(gè)商業(yè)用戶(hù)的用水量。通訊管理機通過(guò)RS-485總線(xiàn)采集所有終端計量?jì)x表的數據。通訊管理機將數據通過(guò)由光纖組成的網(wǎng)絡(luò )將數據傳輸至中心管理計算機。系統管理軟件對數據進(jìn)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(shí)現整個(gè)項目商戶(hù)用水的智能化管理。

1 參考標準

ISO/IEC11801 《綜合布線(xiàn)標準》

GB/50198   《監控系統工程技術(shù)規范》

GB50052-2016 《供配電系統設計規范》

GB50054-2015 《低壓配電設計規范》

IEC 61587   《電子設備機械結構系列》

DL/T448-2016  《電能計量裝置技術(shù)管理規程》

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》

2 系統方案

安科瑞Acrel-3200遠程預付費電能管理系統根據上海新華紅星廣場(chǎng)預付費管理系統遠程預付費電能管理系統項目實(shí)際情況進(jìn)行組網(wǎng)設計，對樓層租戶(hù)加裝智能遠傳水表，采用就地組網(wǎng)，遠端儀表采用數據采集箱采集，通過(guò)光纖傳輸至后臺，智能遠傳水表通過(guò)手拉手方式接入采集器。整體網(wǎng)絡(luò )結構如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò )通訊層和現場(chǎng)設備層。

現場(chǎng)設備層主要為：智能遠傳水表。這些裝置分別安裝在相應租戶(hù)的供水主管道，這些裝置均采用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：通訊服務(wù)器，其主要功能為把分散在現場(chǎng)采集裝置集中采集，同時(shí)傳至站控層，完成現場(chǎng)層和站控層之間的數據交互。

站控管理層：設有高性能工業(yè)服務(wù)器、顯示器、UPS電源、打印機等設備。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)。

智能儀表現場(chǎng)連接

現場(chǎng)智能裝置（遠程預付費電度表）以手拉手方式通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)(RVVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接，每根總線(xiàn)連接智能儀表數量在32只以?xún)?，不同種類(lèi)的智能裝置連接在不同的總線(xiàn)上，然后將數據上傳至采集器，進(jìn)而將數據上傳至監控主機。

本項目中共計5棟商業(yè)綜合體，其中1-4#樓部分設計一套遠程預付費系統，5#樓以及地下商場(chǎng)部分設計一套遠程預付費系統。兩套系統共涉及智能遠傳水表800余臺。本項目后期會(huì )有兩家物業(yè)分別管理兩部分的租戶(hù)用水，收費等事宜。

鑒于以上情況，現以1-4#樓中的1#樓做簡(jiǎn)單的系統組網(wǎng)介紹。

1#樓：1#樓的4層以下部分的基本結構如下圖所示：

區域劃分：

根據其1#樓的平面圖，將其分為三個(gè)區域，分別命名為1#樓西、1#樓中、1#樓東。每個(gè)區域再根據其具體的儀表位置以及數量，分為兩個(gè)部分。如將1#樓西分為紫色圓圈之內和之外兩個(gè)區域，1#樓中、1#樓東分為矩形內和矩形外兩部分。每個(gè)部分鋪設一根通訊線(xiàn)和一根電源線(xiàn)。

布線(xiàn)要求：

以1#樓西這個(gè)區域為例，圓圈內以及圓圈外各鋪設一組線(xiàn)纜（通訊線(xiàn)和電源線(xiàn)），然后線(xiàn)纜通過(guò)中間的強電間連接到相應的采集設備以及開(kāi)關(guān)電源。

其他樓層與1#樓原理相同，此處不做詳細介紹。數據采集設備與系統后臺主機之間的通訊，通過(guò)甲方已經(jīng)鋪設的光纖內網(wǎng)實(shí)現，同時(shí)甲方IT部門(mén)為每個(gè)采集器以及系統后臺主機分配固定IP。由此實(shí)現數據層的數據鏈接。

本項目中1-4#樓遠程預付費系統共計劃分了8個(gè)區域，配置8套數據采集設備，以及系統后臺。5#樓以及地下商業(yè)部分遠程預付費系統共計劃分了6個(gè)區域，配置6套數據采集設備，以及系統后臺。

3  系統功能

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；用戶(hù)查詢(xún)機系統用于商鋪查詢(xún)個(gè)人信息、充值和用電情況；另外還可配置手機端查詢(xún)網(wǎng)zhan，可用于商鋪用戶(hù)在手機網(wǎng)zhan終端上實(shí)時(shí)查詢(xún)個(gè)人信息、充值、遠程控制及每日用電情況，如果條件滿(mǎn)足，還支持用戶(hù)使用支付寶銀聯(lián)等方式遠程自助購電。

主要特點(diǎn)如下：

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；

遠程集中抄表：免去人工抄表，電表狀態(tài)實(shí)時(shí)性可準確到3分鐘以?xún)龋?/p>

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

遠程售電：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bi；

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bi竊電；

手機短信提醒：當金額不足或金額欠費，共三級預警，都可及時(shí)短信通知商戶(hù)；

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；

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；

個(gè)人手機查詢(xún)網(wǎng)zhan：支持手機端用戶(hù)自主購電，自主查詢(xún)。

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，再通過(guò)預警信息和短信通知，以及手機網(wǎng)zhan，物管部門(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)還具有防信息泄露防竊電的安全功能。

系統針對商鋪開(kāi)戶(hù)不僅支持一戶(hù)一表，也支持一戶(hù)掛多表的需要；同時(shí)支持和解決了項目改造后新老表切換時(shí)，老表金額轉入的問(wèn)題；支持峰谷電價(jià)，支持一表一電價(jià)；可對單表設置功率過(guò)載的閾值，也支持設置單表金額報警的兩級閾值。

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）

售電

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)

商業(yè)建筑智能化管理是當下的主流趨勢，在當下的主流智能配電系統的普及的市場(chǎng)情況下，更多資費管理和系統結合的需求成為市場(chǎng)的主流聲音。

從物業(yè)管理方的角度，業(yè)主的用能繳費一直是一個(gè)復雜的課題。首先是各個(gè)業(yè)主繳費時(shí)間的不統一，繳費的方式不統一，迫使物業(yè)管理方在此部分要花費大量的人力物力去維護相關(guān)信，收繳相關(guān)費用。

針對市場(chǎng)的主要痛點(diǎn)，我公司特提供成套的預付費解決方案，系統不但可以預收電費，實(shí)現“先交錢(qián)、后用電"，又可針對用戶(hù)用電性質(zhì)不同可在電力供應緊張或響應*關(guān)于“節能減排"等號召時(shí)有選擇性的進(jìn)行限電?，F場(chǎng)通過(guò)遠程預付費的系統，實(shí)現了先交費后用電，可以避免物業(yè)公司的電費墊資問(wèn)題，從而緩解了商業(yè)提剛剛運營(yíng)的資金壓力，另外將業(yè)主和配電區域隔離，防止了私接的問(wèn)題。

參考文獻

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