繆建梅

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(jì)了用電預(yù)付費(fèi)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(fèi)電表、智能網(wǎng)關(guān)、企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)以及預(yù)付費(fèi)管理軟件實(shí)現(xiàn)了在企業(yè)內(nèi)部員工宿舍的用電管理，實(shí)現(xiàn)了欠費(fèi)自動(dòng)分閘，充值后自動(dòng)合閘，并輔助強(qiáng)控、分時(shí)控制；移動(dòng)終端充值等功能，幫助企業(yè)后勤部門(mén)實(shí)現(xiàn)電費(fèi)的自動(dòng)催繳，提高電費(fèi)收繳率，降低人工成本。

【關(guān)鍵詞】：遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)；電能管理；遠(yuǎn)程控制；充值；

1   項(xiàng)目概述及建設(shè)目標(biāo)

  隨著我經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，企業(yè)用電在整個(gè)供電系統(tǒng)中的比重越來(lái)越大，企業(yè)員工宿舍用電收費(fèi)管理也越來(lái)越收到企業(yè)管理者的重視。傳統(tǒng)的后付費(fèi)用電模、單計(jì)費(fèi)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(hù)拖欠電費(fèi)、傳統(tǒng)的人工抄表存在著速度慢、可靠性差浪費(fèi)人力資源等問(wèn)題，近幾年出現(xiàn)的插卡式預(yù)付費(fèi)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(fèi)仍需人工操作等缺點(diǎn)。根據(jù)上述的種種實(shí)際情況，本文通過(guò)對(duì)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(fèi)系統(tǒng)將宿舍用電信息自動(dòng)采集、傳輸并處理，同時(shí)將充值信息寫(xiě)入電表，實(shí)現(xiàn)員工宿舍的用電預(yù)付費(fèi)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10.5代薄膜晶體管液晶顯示器件項(xiàng)目員工宿舍期建設(shè)包括3#、4#、5#以及6#宿舍共計(jì)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(fèi)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  在預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(shí)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(yùn)作的成本，同時(shí)也有利于系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。

2.1 計(jì)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(guò)60A，因此在預(yù)付費(fèi)電表的選擇上，需要先保證每間宿舍計(jì)量的獨(dú)立性，并保證計(jì)量準(zhǔn)確性：控制單元獨(dú)立，保證控制可靠性；其次預(yù)付費(fèi)電表需要保證計(jì)量可靠性，具有反竊電功能，能計(jì)量正負(fù)兩個(gè)方向的電能，且以同方向累計(jì)，杜絕偷漏電的現(xiàn)象；另外電表自身需要具備預(yù)付費(fèi)功能，能脫機(jī)運(yùn)行，當(dāng)某用戶(hù)用電超標(biāo)或欠費(fèi)時(shí)可根據(jù)管理者指令，也可以根據(jù)自身對(duì)剩余電力的判斷，對(duì)該用戶(hù)實(shí)現(xiàn)斷電控制；

2.2 預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成

  整個(gè)預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)采用分層、分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括個(gè)監(jiān)管中心，四個(gè)通訊子站以及若干個(gè)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)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(chǎng)總線技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，確保整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行安全、穩(wěn)定可靠、使用維護(hù)方便。

  預(yù)付費(fèi)監(jiān)管中心包含預(yù)付費(fèi)管理服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換ji、票據(jù)打印機(jī)、UPS以及Acrel-3200預(yù)付費(fèi)管理軟件，其中軟件部分能自動(dòng)采集各用戶(hù)的電能數(shù)據(jù)，并具備單點(diǎn)、單元、群采集的功能；能對(duì)每個(gè)計(jì)量單元遠(yuǎn)程進(jìn)行控制分合閘；能對(duì)各預(yù)付費(fèi)電能表遠(yuǎn)程進(jìn)行參數(shù)設(shè)定功能和用戶(hù)信息修改、設(shè)置；能支持打印各用戶(hù)月用電消耗費(fèi)報(bào)表和單戶(hù)費(fèi)用清單；數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Server 數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)行穩(wěn)定、安全性高、擴(kuò)展性強(qiáng)，非操作人員無(wú)法隨意更改，保證數(shù)據(jù)安全，提供各用戶(hù)歷史用電數(shù)據(jù)，包括歷次購(gòu)電日期、購(gòu)電量記錄、每月用電記錄等。

  通訊子站主要包括通訊管理機(jī)、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(jì)參考標(biāo)準(zhǔn)

GB50052-2009     《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

DL/T 814-2002    《配電自動(dòng)化系統(tǒng)功能規(guī)范》

GB50054-2011      《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》

DL/T 5430-2009   《無(wú)人值班變電站遠(yuǎn)方監(jiān)控中心設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》

GB/T 2887-2011    《計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范》

Q/GDW 231-2008   《無(wú)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(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》

Q/GDW 214-2008   《變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收管理規(guī)程》

2.4 預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)軟件功能設(shè)計(jì)

  系統(tǒng)依據(jù)客戶(hù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、遠(yuǎn)程控制、電費(fèi)設(shè)定、開(kāi)卡、銷(xiāo)戶(hù)、電表參數(shù)設(shè)定和用戶(hù)信息修改、設(shè)置以及報(bào)表的打印等。

  整個(gè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分為三個(gè)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(hù)查詢(xún)系統(tǒng)。集中抄表服務(wù)程序常年運(yùn)行，不間斷定時(shí)對(duì)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(kāi)卡、售電、遙控及報(bào)表功能；用戶(hù)查詢(xún)機(jī)系統(tǒng)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ji端查詢(xún)wang站，可用于商鋪用戶(hù)在手jiwang站終端上實(shí)時(shí)查詢(xún)個(gè)人信息、充值、遠(yuǎn)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(yuǎn)程自助購(gòu)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(shí)時(shí)性可到3分鐘以?xún)?nèi)；

?支持單獨(dú)計(jì)價(jià)、多費(fèi)率、階梯電價(jià)：可對(duì)每塊電表單獨(dú)設(shè)置電價(jià)、費(fèi)率和階梯電價(jià)；

?遠(yuǎn)程售電：財(cái)務(wù)集中管理，電量實(shí)時(shí)下發(fā)，并比對(duì)充值次數(shù)防止作假；

?數(shù)據(jù)安全：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸采用金融級(jí)的3DES加密算法，防止數(shù)據(jù)竊電；

?手ji短信提醒：當(dāng)金額不足或金額欠費(fèi)，共三級(jí)預(yù)警，都可及時(shí)短信通知商戶(hù)；

?遠(yuǎn)程控制：可對(duì)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(xún)：用戶(hù)和管理員都可查詢(xún)預(yù)付費(fèi)表或各類(lèi)接入的計(jì)量?jī)x表每天的用能狀況；

?個(gè)人手ji查詢(xún)wang站：支持手ji端用戶(hù)自主購(gòu)電，自主查詢(xún)。

  利用遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)，無(wú)需IC卡，可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程集中抄表、實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程充值和遠(yuǎn)程控制，再通過(guò)預(yù)警信息和短信通知，以及手jiwang站，物管部門(mén)即可完成整個(gè)抄表、收費(fèi)、控制和核查工作，實(shí)現(xiàn)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(jié)約人力物力的同時(shí)，也提高了經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)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(yùn)行的定時(shí)對(duì)所有儀表進(jìn)行集中遠(yuǎn)程抄表以外，還集成了報(bào)警短信發(fā)送服務(wù)，能將電費(fèi)金額預(yù)警和欠費(fèi)預(yù)警自動(dòng)生成手ji短信自發(fā)送給對(duì)應(yīng)的用戶(hù)，該功能需要與硬件短信mao配合使用。

  系統(tǒng)默認(rèn)半小時(shí)對(duì)所有表進(jìn)行次遠(yuǎn)程集中抄表，時(shí)間間隔支持個(gè)性化配置。

2.遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)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(hù)管理模塊、售電管理模塊、報(bào)表中心模。

  1.登陸管理：管理操作員賬戶(hù)及權(quán)限分配，查看系統(tǒng)日志等功能；

  2.系統(tǒng)設(shè)置：對(duì)建筑、通訊管理機(jī)、儀表及默認(rèn)參數(shù)進(jìn)行配置；

  3.用戶(hù)管理：對(duì)商鋪用戶(hù)執(zhí)行開(kāi)卡、銷(xiāo)戶(hù)、遠(yuǎn)程分合閘、抄表導(dǎo)出及記錄查詢(xún)等操作；

  4.售電管理：對(duì)已開(kāi)卡的表進(jìn)行遠(yuǎn)程售電、退電、沖正及記錄查詢(xún)等操作；

  5.報(bào)表中心：提供售電財(cái)務(wù)報(bào)表、用能報(bào)表、報(bào)警報(bào)表等查詢(xún)。

  系統(tǒng)針對(duì)開(kāi)卡不僅支持戶(hù)表，也支持戶(hù)掛多表的需要；同時(shí)支持和解決了項(xiàng)目改造后新老表切換時(shí)，老表金額轉(zhuǎn)入的問(wèn)題；支持峰谷電價(jià)，支持表電價(jià)；可對(duì)單表設(shè)置功率過(guò)載的閾值，也支持設(shè)置單表金額報(bào)警的兩級(jí)閾值。

  批量遠(yuǎn)程操作場(chǎng)景中，系統(tǒng)提供了多項(xiàng)功能，針對(duì)開(kāi)卡、報(bào)警1、報(bào)警2、欠費(fèi)、未開(kāi)卡、失聯(lián)狀態(tài)都有不同的顏色顯示；并且支持遠(yuǎn)程對(duì)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(shè)置下發(fā)（下發(fā)報(bào)警金額閾值和過(guò)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(dòng)跳閘的模式）；5.拉閘（強(qiáng)制斷電）；6.抄表導(dǎo)出（導(dǎo)出當(dāng)所有表狀態(tài)為EXCEL）

售電

  系統(tǒng)還將電能計(jì)量?jī)x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(xún)報(bào)表，為能耗分析、用能比對(duì)和安全用電提供強(qiáng)有力的依據(jù)。

  系統(tǒng)還提供了多個(gè)報(bào)表以供查詢(xún)，分別是日/月/年財(cái)務(wù)銷(xiāo)售統(tǒng)計(jì)報(bào)表、失聯(lián)表/通訊管理機(jī)查詢(xún)報(bào)表、能耗查詢(xún)報(bào)表、實(shí)時(shí)報(bào)警/歷史報(bào)警查詢(xún)報(bào)表，支持導(dǎo)出。用戶(hù)可以通過(guò)手jiwang站查詢(xún)各自用電充值信息。

3.單據(jù)打印

  售電、退電、開(kāi)卡時(shí)系統(tǒng)支持三聯(lián)單單據(jù)打印的功能，格式可以由客戶(hù)確認(rèn)后自由定制。

4.手ji短信報(bào)警

  安科瑞Acrel-3200遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)支持手ji短信報(bào)警功能，電費(fèi)余額不足，欠費(fèi)等信息可以通過(guò)短信報(bào)警模塊發(fā)送到的商戶(hù)手ji上，使得用戶(hù)能夠及時(shí)了解電費(fèi)信息。SIM卡由甲方提供并定期充值。

5.三方平臺(tái)支付及查詢(xún)功能

  Acrel-3200遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)支持wei信、支付寶支付功能。

3   預(yù)付費(fèi)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(gè)擋不住的趨勢(shì)，而企業(yè)員工宿舍預(yù)付費(fèi)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(mén)對(duì)由于繳費(fèi)時(shí)間不統(tǒng)、繳費(fèi)方式不統(tǒng)而帶來(lái)的大量人力、物力的消耗提供了解決方案；同時(shí)通過(guò)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(fèi)。

作者簡(jiǎn)介：

繆建梅，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電