淺談智能電表的預付費遠程抄表及多回路監測系統設計及應用

【摘 要】隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，人工抄表這種費時(shí)費力、低效的工作模式將被淘汰，智能電表遠程抄表系統應運而生。智能電表既能遠程抄表，也能監測回路的運行狀況，為監測設備的工作情況提供了技術(shù)支持。

【關(guān)鍵詞】智能電表；多用戶(hù)表；預付費；遠程抄表；回路監測

       曹路新城市商業(yè)廣場(chǎng)，是商業(yè)綜合體。有5個(gè)單體組成，1、4號樓是沿街商業(yè)，共41戶(hù)，2、3、5號樓是小商鋪，共249戶(hù)，建筑面積4.36萬(wàn)平方米，建筑高度19.8米。項目設開(kāi)關(guān)站1座，用戶(hù)站2座。供電局的電費計量方式是高供高量，每個(gè)商鋪的電費有物業(yè)每月收取。

2 .現實(shí)狀況

       按已往的做法，每家每戶(hù)裝一塊電表，物業(yè)工程師每月定點(diǎn)去抄表，把每月的電表讀數通知用戶(hù)，用戶(hù)在規定的時(shí)間去物業(yè)中心繳費。這種方法費時(shí)間費人工，還時(shí)不時(shí)會(huì )發(fā)生不交電費的現象，有時(shí)為了催繳電費工作人員要溝通好幾次。為了避免低效的電費收取方式，這個(gè)項目在設計的時(shí)候，和設計師商議采用智能電表遠程抄表系統，商鋪部分的電表采用預付費遠程抄表，這樣能省缺抄表的繁瑣，也能監控商鋪的用電情況。

3. 智能電表

       智能電表有三部分組成，測量部分、數據處理部分、通信部分，是具備計量電能、實(shí)時(shí)監測、自動(dòng)控制、數據處理、信息傳遞等功能的電表。預付費智能電表需要到后臺充電才能供電，一般設置一次以上低電量跳閘提醒用戶(hù)，之后再不充電自動(dòng)切斷電源，從而有效解決物業(yè)抄表、收費低效的工作方法。通過(guò)后臺軟件對用戶(hù)每一次的充電情況和使用情況進(jìn)行記錄，方便以后的統計、查詢(xún)、開(kāi)票等。

       智能電表是在機械式電表、半電子式電表的基礎上發(fā)展起來(lái)的一種新型電表，具有計量更準確、電量查詢(xún)、電量記憶、低電量報警、智能計費、數據傳送等特點(diǎn)。

4.1 智能遠傳表

       能將數據輸出的表為遠傳表，和傳統表不一樣是在原電表的基礎上增加了數據輸出的功能。

4.2 采集器

       采集器是采集智能遠傳表輸出的數據信息，并將這些數據信息轉換成計量認可的物理量，存儲在采集器的存儲器中，通過(guò)后臺軟件，可以查詢(xún)系統中每一個(gè)用戶(hù)的數據，并在后臺軟件下將用戶(hù)數據上傳。

4.3 轉換器

       轉換器是完成與采集器的數據通訊工作，定時(shí)循環(huán)接收采集器的數據，向采集器下達命令，根據后臺要求接收某個(gè)智能電表的數據。下行通道指的是轉換器與采集器之間的通訊線(xiàn)路。上行通道指的是轉換器與后臺之間的通訊線(xiàn)路。

4.4 后臺軟件

       后臺軟件是一個(gè)強大的數據庫。提供每個(gè)用戶(hù)的數據，可以是實(shí)時(shí)、24小時(shí)、周、月、年的數據，可以查詢(xún)、統計、報表、備份等；根據不同的對象和標準模塊化相結合的方法，滿(mǎn)足不同管理層的要求，如控制權限、特殊報表等；具有網(wǎng)絡(luò )通訊功能和開(kāi)放協(xié)議，滿(mǎn)足不同的數據接口和通訊接口；實(shí)時(shí)抄表功能，系統可抄取各智能電表的實(shí)時(shí)數據，通過(guò)軟件自動(dòng)計算，實(shí)現將能耗均勻分攤或按比例分攤到每戶(hù)并根據用電數量和單價(jià)，自動(dòng)計算每戶(hù)應交電費。

       曹路新城市商業(yè)廣場(chǎng)商鋪的智能電表裝在樓層的強電豎井內，地下室的商業(yè)電表裝在高低壓配電室的低壓柜中。根據商鋪用電量的大小，選擇相應的電表。小商鋪一層最多的有30多戶(hù)，通過(guò)選用多用戶(hù)電表（一塊多用戶(hù)電表最多能帶12個(gè)三相用戶(hù)，32個(gè)單相用戶(hù)），這樣大大節省了安裝空間，根據用戶(hù)的數量選擇相應的多用戶(hù)電表。

       在強電井外和地下室配電間外裝刷卡器，用戶(hù)用自己的電表卡在刷卡器上刷一下，就可以讀取自己的用電量。每層的刷卡器用485線(xiàn)通過(guò)手拉手的方式連接起來(lái)，分回路接入到5號樓一層強電井的采集器，通過(guò)采集器連接到物業(yè)管理中心的電腦。通過(guò)電腦可以遠程看到    每個(gè)用戶(hù)的用電量。通過(guò)軟件計費系統，為每個(gè)用戶(hù)制作預付費卡。用戶(hù)預交一定的電費，就不用每個(gè)月都到物業(yè)中心交電費了。為了防止用戶(hù)忘記沖電，設置了還剩50度電的時(shí)候斷電一下，提醒用戶(hù)及時(shí)到物業(yè)中心繳費充卡。

5.1 智能電表回路監測的構成

       智能電表回路監測系統分現場(chǎng)設備、網(wǎng)絡(luò )通訊和后臺管理。

       現場(chǎng)設備主要是連接各個(gè)回路的用于各種數據測量的各類(lèi)型的智能電表，也是構建該系統的基本組成部分，擔負著(zhù)采集數據的任務(wù)。

       網(wǎng)絡(luò )通訊。網(wǎng)絡(luò )通訊主要是由通訊服務(wù)器、接口轉換器件及網(wǎng)線(xiàn)等組成。是數據信息交換的紐帶，主要用于對現場(chǎng)智能電表傳達后臺系統的各種命令，并負責對現場(chǎng)智能電表回送的數據信息進(jìn)行采集、分類(lèi)、歸納和存儲等工作。

       后臺系統。后臺系統是針對物業(yè)管理人員。后臺系統也是系統的核心部分，主要是由各種系統軟件和相應的硬件設備如電腦、打印機、不間斷電源等。其中軟件部分具有良好的人機界面，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )讀取智能電表采集的現場(chǎng)各類(lèi)數據信息，經(jīng)過(guò)系統軟件計算處理，以圖形、數據、表格等方式反映現場(chǎng)的各種運行情況，并可接受物業(yè)管理人員輸入的各種命令，實(shí)時(shí)發(fā)送并檢測操作的運行狀況。

5.2 智能電表回路監測系統的功能

       本系統借助數據采集系統完成樓宇低壓柜各回路監測的采集，采集的原始數據存儲在現場(chǎng)的平臺數據庫服務(wù)器中。借助數據通訊系統，多角度對樓宇的電能耗進(jìn)行匯總運算。通過(guò)能源管理系統對樓宇的能源使用情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監測、查詢(xún)、以及對樓宇建筑的能耗數據進(jìn)行分析、比較、統計、匯總，形成可供打印的各類(lèi)報表文件做出各類(lèi)報警處理。通過(guò)診斷分析，指導樓宇的用能，加強對建筑用能的定量管理提供科學(xué)的、翔實(shí)的數據基礎，為物業(yè)公司對能源的管理、尋求改善措施、進(jìn)行改善處理提供了翔實(shí)的技術(shù)依據。

5.3 智能電表回路監測的安裝

       在曹路新城市商業(yè)廣場(chǎng)高低壓配電室中，低壓柜的出線(xiàn)智能電表通過(guò)485網(wǎng)線(xiàn)手拉手分回路連接到數據采集器，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)高低壓配電室的采集器，對低壓柜各回路的電能監測?；芈繁O測既滿(mǎn)足浦東新區的分項計量要求，實(shí)現與區平臺數據對接，還能實(shí)現物業(yè)的能耗檢測、能耗統計、能耗分析、統計報表、節能診斷、能耗預警等功能。既能實(shí)時(shí)監控設備的運行情況，又能通過(guò)終端電腦把所有用電設備進(jìn)行細分和統計，以直觀(guān)的數據、圖形、表格等顯示各回路電能的使用情況，便于找出不合理的耗能情況和高耗能回路，有效節約能源，為物業(yè)進(jìn)一步節能改造或設備升級提供準確的數據。下面通過(guò)三個(gè)例子說(shuō)明回路監測的用途：

       （1）在月報表中發(fā)現商鋪走道的照明每個(gè)月電量消耗占比比較高，通過(guò)實(shí)際查看現場(chǎng)，發(fā)現走道的照明燈是24小時(shí)開(kāi)啟的。經(jīng)過(guò)物業(yè)管理人員的討論都覺(jué)得沒(méi)必要24小時(shí)開(kāi)啟，根據天氣的變化，開(kāi)啟部分照明，特別是晚上可以開(kāi)一半就行。在照明配電箱中加時(shí)間繼電器，控制晚上的照明。通過(guò)線(xiàn)路和配電箱的改造，每月為物業(yè)公司節省5000元電費。

       （2）實(shí)時(shí)查看設備的運行時(shí)，發(fā)現某組排污泵長(cháng)時(shí)間非正常運行，通過(guò)現場(chǎng)實(shí)地勘察，污水井的液位在正常位置，現場(chǎng)單點(diǎn)啟動(dòng)、關(guān)閉排污泵都沒(méi)問(wèn)題，最后判斷排污管路上的止回閥壞了，造成環(huán)路的連通，排污泵打出去的污水又回到了污水井，導致排污泵連續不斷的運行。經(jīng)更換止回閥，這種現場(chǎng)就沒(méi)有了。這樣避免了設備的無(wú)效運行，也節約了電能，對物業(yè)的長(cháng)期管理取到了積極作用。

       （3）在周報表中發(fā)現給水泵的電表讀數異常，給水泵在一段時(shí)間長(cháng)期運行。經(jīng)分析有可能是水箱的浮球閥壞了，水箱的高水位浮球失靈，導致水位上升到水箱的溢水口，自來(lái)水從溢水口排到污水井。后經(jīng)物業(yè)工程師現場(chǎng)查看，的確是這種情況，更換浮球閥后，水泵運行正常。避免了浪費水資源、電能，也延長(cháng)了水泵的使用年限。

6.1概述

       AcrelCloud-3200預付費水電云平臺是安科瑞公司研制的與DDSY-1352單相電子式預付費電能表及DTSY-1352三相電子式預付費電能表配套的售電管理系統。另外可以選配遠傳閥控水表組成水電一體預付費系統，達到先交費后用水的目的，剩余水量用完自動(dòng)關(guān)閥。主要完成電能表/水表參數設置，商戶(hù)售電/售水管理及能耗管理工作，操作簡(jiǎn)便，實(shí)現物業(yè)公司遠程實(shí)時(shí)操作實(shí)時(shí)監控，具有良好的人機界面，能夠有效的統計和管理數據。安裝方便，是用電管理部門(mén)、商業(yè)廣場(chǎng)和物業(yè)小區，提高用電用水管理水平，解決收費難問(wèn)題的理想產(chǎn)品。

6.2應用場(chǎng)所

       本平臺適用于公寓出租戶(hù)、商業(yè)廣場(chǎng) 、公寓酒店 、物業(yè)小區、寫(xiě)字樓、物流倉儲、高校、連鎖超市、智慧園區、農貿市場(chǎng)等場(chǎng)所。

6.3系統結構

 

 

 

 

 

 

6.4系統功能

       （1）房間監控

       清晰簡(jiǎn)潔的展示所有房間狀態(tài)信息，所屬樓棟樓層，在線(xiàn)失連情況，費用狀態(tài)等，進(jìn)入房間詳情可對房間當前實(shí)時(shí)信息進(jìn)行查看，并可了解當天用電量和使用金額情況，可對房間內的電表進(jìn)行各種遠程控制操作，比如開(kāi)戶(hù)、電價(jià)設置，售電、退電、報警金額設置、分合閘操作等等。

 

 

       （2）電戶(hù)開(kāi)表

       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;支持自定義電價(jià)方案，單一電價(jià)、尖峰平谷電價(jià)、階梯電價(jià)等:支持預先設置開(kāi)戶(hù)信息后期一鍵開(kāi)戶(hù);支持設置電表合額告警默認三級告警，告警金額和次也可以自定義，推送方式支持手機短信，APP推送，郵件、語(yǔ)音外呼、公眾號推送等。

 

       （3）充電繳費

       可以對已開(kāi)戶(hù)的電表進(jìn)行遠程充值，電費實(shí)時(shí)下發(fā)到電表。電表會(huì )根據電度走字實(shí)時(shí)扣除電費同時(shí)系統也支持早臺計費，金額下發(fā)到系統賬戶(hù)，到賬快速穩定。

       （4）財務(wù)管理

       訂單總覽，包含系統里所有水電充值退費記錄，以及物業(yè)費扣費流水記錄。收入概況，可以從日，月，年，時(shí)間跨度等不同維度統計水電費收入情況，收入組成。

 

 

 

       （5）報表

       系統還提供了多個(gè)報表以供查詢(xún)。用電綜合報表，幫助財務(wù)統計每個(gè)月商鋪總用電量，尖峰平谷用電量以及電費，能耗同比分析，可以比較每個(gè)月份與去年同期相比的用能差距。能耗日月年報表，按日，月，年三個(gè)不同維度查詢(xún)電表每個(gè)階段的用能情

 

 

 

       （6）批量操作

       為了方便用戶(hù)對大量?jì)x表進(jìn)行管理和設置，可以在系統中新建批量操作任務(wù)，比如設置電價(jià)、電表控制、儀表設置、充值等，批量任務(wù)可以立即執行，也可以定時(shí)執行。

 

       （7）自定義收費方案

       為了靈活應對用戶(hù)多種多樣的收費方案，比如物業(yè)費，房租，服務(wù)費等，系統支持用戶(hù)自定義收費項目。收費方式可設置直接從賬戶(hù)扣除或者生成催繳賬單，可設置周期性收費或者一次性收費，可以按固定金額收費或者按房間面積換算等等。

 

 

       （8）公共區域用電分攤

       某塊表為主表，然后分配關(guān)聯(lián)子表，系統每個(gè)月自動(dòng)將主表的用電按比例換算成電費從子表中扣除，這樣可以剩余人工統計的麻煩。公攤方式多樣，可以根據比例公攤，按房間面積公攤，按用量公排，收費方式有直接扣費或者生成維費賬單。

 

       （9）后付費模式

          按日期生成后付費用戶(hù)周期用電費用，對數據進(jìn)行確認后生成繳費賬單方便追蹤客戶(hù)繳費情況可導出繳費賬單以及欠費賬單通知客戶(hù)。

 

 

 

     （10）公眾號在線(xiàn)支付

      用戶(hù)可以在微信小程序或者微信公眾號自助查詢(xún)電表使用情況以及繳費。

    

 

 

7．系統硬件配置

        項目已經(jīng)順利結束，通過(guò)對項目的運行管理了解，大家對智能電表遠程抄表系統的肯定。小業(yè)主減少了每月都去物業(yè)交電費的麻煩，物業(yè)管理中心也不用設抄表人員的崗位，既省了人工，也保證了電費的收繳率。

智能電表回路的監測的確幫助物業(yè)把高能耗和能耗浪費的現象找到了，通過(guò)整改，取得了一定的經(jīng)濟效益，也響應了國家“十一五"節能減排的要求。

隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，人工成本日益增高，智能控制是擺在我們面前的課題。在房產(chǎn)開(kāi)發(fā)年代，智能控制是我們銷(xiāo)售和租賃的亮點(diǎn)；在營(yíng)運期間，智能控制是我們節約成本和能耗的工具。

[1] 胡葉飛.智能電表的預付費遠程抄表及回路監測

[2] 安科瑞電氣企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版

作者簡(jiǎn)介

韓歡慶，女，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事與預付費系統的研發(fā)與應用