楊興媚
江蘇安科瑞電器制造有限公司
摘要：介紹上海新華紅星國際廣場預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)項目，采用智能遠(yuǎn)程水表，采集各租戶實時用水量，通過智能遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)計量系統(tǒng)，進(jìn)而實現(xiàn)先售電后用電。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊傳至后臺，通過Acrel-3200型遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)各租用水收費(fèi)、監(jiān)控和管理。
關(guān)鍵詞： 上海新華紅星國際廣場；商業(yè)建筑;遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng);Acrel-3200;
0 概述
新華•紅星國際廣場位于上海中外環(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國際廣場設(shè)計一套智能計量管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)主是針本對商戶用水，實現(xiàn)商戶用水的智能化管理，采用一戶一表的方案。針對本項目為商業(yè)用戶配置智能遠(yuǎn)傳水表來獨(dú)立計量每個商業(yè)用戶的用水量。通訊管理機(jī)通過RS-485總線采集所有終端計量儀表的數(shù)據(jù)。通訊管理機(jī)將數(shù)據(jù)通過由光纖組成的專用網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至中心管理計算機(jī)。系統(tǒng)管理軟件對數(shù)據(jù)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，以此實現(xiàn)整個項目商戶用水的智能化管理。
1 參考標(biāo)準(zhǔn)
ISO/IEC11801 《國際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》
GB/50198 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
GB50052-2016 《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》
GB50054-2015 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》
IEC 61587 《電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)系列》
DL/T448-2016 《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》
DL/T5137-2001 《電測量及電能計量裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》
GB2887 《計算站場地技術(shù)條件》
2 系統(tǒng)方案
安科瑞Acrel-3200遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)根據(jù)上海新華紅星國際廣場預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)項目實際情況進(jìn)行組網(wǎng)設(shè)計，對樓層租戶加裝智能遠(yuǎn)傳水表，采用就地組網(wǎng)，遠(yuǎn)端儀表采用數(shù)據(jù)采集箱采集，通過光纖傳輸至后臺，智能遠(yuǎn)傳水表通過手拉手方式接入采集器。整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。
現(xiàn)場設(shè)備層主要為：智能遠(yuǎn)傳水表。這些裝置分別安裝在相應(yīng)租戶的供水主管道，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現(xiàn)場MODBUS總線組網(wǎng)通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。
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(xiàn)場采集裝置集中采集，同時傳至站控層，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。
站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)服務(wù)器、顯示器、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在服務(wù)器上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀況，以人機(jī)交互的形式顯示給用戶。
智能儀表現(xiàn)場連接
現(xiàn)場智能裝置（遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電度表）以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接，每根總線連接智能儀表數(shù)量在32只以內(nèi)，不同種類的智能裝置連接在不同的總線上，然后將數(shù)據(jù)上傳至采集器，進(jìn)而將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控主機(jī)。
本項目中共計5棟商業(yè)綜合體，其中1-4#樓部分設(shè)計一套遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，5#樓以及地下商場部分設(shè)計一套遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)。兩套系統(tǒng)共涉及智能遠(yuǎn)傳水表800余臺。本項目后期會有兩家物業(yè)分別管理兩部分的租戶用水，收費(fèi)等事宜。
鑒于以上情況，現(xiàn)以1-4#樓中的1#樓做簡單的系統(tǒng)組網(wǎng)介紹。
1#樓：1#樓的4層以下部分的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示：
區(qū)域劃分：
根據(jù)其1#樓的平面圖，將其分為三個區(qū)域，分別命名為1#樓西、1#樓中、1#樓東。每個區(qū)域再根據(jù)其具體的儀表位置以及數(shù)量，分為兩個部分。如將1#樓西分為紫色圓圈之內(nèi)和之外兩個區(qū)域，1#樓中、1#樓東分為矩形內(nèi)和矩形外兩部分。每個部分鋪設(shè)一根通訊線和一根電源線。
布線要求：
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以1#樓西這個區(qū)域為例，圓圈內(nèi)以及圓圈外各鋪設(shè)一組線纜（通訊線和電源線），然后線纜通過中間的強(qiáng)電間連接到相應(yīng)的采集設(shè)備以及開關(guān)電源。 其他樓層與1#樓原理相同，此處不做詳細(xì)介紹。數(shù)據(jù)采集設(shè)備與系統(tǒng)后臺主機(jī)之間的通訊，通過甲方已經(jīng)鋪設(shè)的光纖內(nèi)網(wǎng)實現(xiàn)，同時甲方IT部門為每個采集器以及系統(tǒng)后臺主機(jī)分配固定IP。由此實現(xiàn)數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)鏈接。
本項目中1-4#樓遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)共計劃分了8個區(qū)域，配置8套數(shù)據(jù)采集設(shè)備，以及系統(tǒng)后臺。5#樓以及地下商業(yè)部分遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)共計劃分了6個區(qū)域，配置6套數(shù)據(jù)采集設(shè)備，以及系統(tǒng)后臺。
3 系統(tǒng)功能
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(fèi)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(yùn)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(fèi)系統(tǒng)包含所有開戶、售電、遙控及報表功能；用戶查詢機(jī)系統(tǒng)用于商鋪查詢個人信息、充值和用電情況；另外還可配置手機(jī)端查詢網(wǎng)站，可用于商鋪用戶在手機(jī)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(diǎn)如下：
快速配置，即裝即用：將電表和通訊管理機(jī)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)實時性可準(zhǔn)確到3分鐘以內(nèi)；
支持單獨(dú)計價、多費(fèi)率、階梯電價：可對每塊電表單獨(dú)設(shè)置電價、費(fèi)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)防止作弊；
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)作弊竊電；
手機(jī)短信提醒：當(dāng)金額不足或金額欠費(fèi)，共三級預(yù)警，都可及時短信通知商戶；
遠(yuǎn)程控制：可對任意一塊電表執(zhí)行遠(yuǎn)程拉閘或保電等一系列遠(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(fèi)表或各類接入的計量儀表每天的用能狀況；
個人手機(jī)查詢網(wǎng)站：支持手機(jī)端用戶自主購電，自主查詢。
傳統(tǒng)的IC卡預(yù)付費(fèi)售電管理系統(tǒng)實現(xiàn)了先交費(fèi)后用電的管理模式，但由于抄收電表數(shù)據(jù)依賴于購電卡，用戶用電數(shù)據(jù)滯后于發(fā)生時間，不僅需要人工抄表，也無法進(jìn)行用電管理、監(jiān)控和實時控制。
利用遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)，無需IC卡，可以實現(xiàn)計算機(jī)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，以及手機(jī)網(wǎng)站，物管部門即可完成整個抄表、收費(fèi)、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(jì)效益，同時還具有防信息泄露防竊電的功能。
系統(tǒng)針對商鋪開戶不僅支持一戶一表，也支持一戶掛多表的需要；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，支持一表一電價；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，針對開戶、報警1、報警2、欠費(fèi)、未開戶、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(qiáng)制儀表合閘）；4.恢復(fù)預(yù)付費(fèi)（欠費(fèi)自動跳閘的模式）；5.拉閘（強(qiáng)制斷電）；6.抄表導(dǎo)出（導(dǎo)出當(dāng)前所有表狀態(tài)為EXCEL）
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(jī)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。以下是財務(wù)報表和預(yù)付費(fèi)表日用能查詢報表：
4 結(jié)束語
商業(yè)建筑智能化管理是當(dāng)下的主流趨勢，在當(dāng)下的主流智能配電系統(tǒng)的普及的市場情況下，更多資費(fèi)管理和系統(tǒng)結(jié)合的需求成為市場的主流聲音。
從物業(yè)管理方的角度，業(yè)主的用能繳費(fèi)一直是一個復(fù)雜的課題。首先是各個業(yè)主繳費(fèi)時間的不統(tǒng)一，繳費(fèi)的方式不統(tǒng)一，迫使物業(yè)管理方在此部分要花費(fèi)大量的人力物力去維護(hù)相關(guān)信，收繳相關(guān)費(fèi)用。
針對市場的主要痛點(diǎn)，我公司特提供成套的預(yù)付費(fèi)解決方案，系統(tǒng)不但可以預(yù)收電費(fèi)，實現(xiàn)“先交錢、后用電”，又可針對用戶用電性質(zhì)不同可在電力供應(yīng)緊張或響應(yīng)政府關(guān)于“節(jié)能減排”等號召時有選擇性的進(jìn)行限電。現(xiàn)場通過遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)的系統(tǒng)，實現(xiàn)了先交費(fèi)后用電，可以避免物業(yè)公司的電費(fèi)墊資問題，另外將業(yè)主和配電區(qū)域隔離，防止了私接偷電的問題。
參考文獻(xiàn)
[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4
[2].周中.電力儀表在大型商業(yè)酒店電能分項計量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6
[3].張恒.淺談工商業(yè)用戶IC卡預(yù)付費(fèi)管理[J].城市燃?xì)?nbsp;2015.01
作者簡介：
楊興媚，女，本科。任職單位：現(xiàn)任職于江蘇安科瑞電器制造有限公司
