上海新華紅星廣場(chǎng)項(xiàng)目遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

摘要：介紹上海新華紅星廣場(chǎng)預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)項(xiàng)目，采用智能遠(yuǎn)程水表，采集各租戶實(shí)時(shí)用水量，通過智能遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)計(jì)量系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)先售電后用電。系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場(chǎng)總線通訊傳至后臺(tái)，通過Acrel-3200型遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各租用水收費(fèi)、監(jiān)控和管理。

關(guān)鍵詞： 上海新華紅星廣場(chǎng)；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，項(xiàng)目南臨吳中路、西靠虹井路、北沿先鋒街、東至金匯路，位于大虹橋、古北和徐家匯商圈的三區(qū)域交匯處，屬于吳中路商圈的中心位置。

本項(xiàng)目是為上海新華紅星廣場(chǎng)設(shè)計(jì)一套智能計(jì)量管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)主是針本對(duì)商戶用水，實(shí)現(xiàn)商戶用水的智能化管理，為保證商戶用水的獨(dú)立性，采用一戶一表的方案。針對(duì)本項(xiàng)目為商業(yè)用戶配置智能遠(yuǎn)傳水表來獨(dú)立計(jì)量每個(gè)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(jì)量?jī)x表的數(shù)據(jù)。通訊管理機(jī)將數(shù)據(jù)通過由光纖組成的網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至中心管理計(jì)算機(jī)。系統(tǒng)管理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、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(xiàn)整個(gè)項(xiàng)目商戶用水的智能化管理。

1  參考標(biāo)準(zhǔn)

ISO/IEC11801 《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(jì)規(guī)范》

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GB2887     《計(jì)算站場(chǎng)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)上海新華紅星廣場(chǎng)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(xiàng)目實(shí)際情況進(jìn)行組網(wǎng)設(shè)計(jì)，對(duì)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(tái)，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(chǎng)設(shè)備層。

  現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)MODBUS總線組網(wǎng)通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)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(xiàn)場(chǎng)采集裝置集中采集，同時(shí)傳至站控層，完成現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)連接

  現(xiàn)場(chǎng)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(xiàng)目中共計(jì)5棟商業(yè)綜合體，其中1-4#樓部分設(shè)計(jì)一套遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，5#樓以及地下商場(chǎng)部分設(shè)計(jì)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(tái)。本項(xiàng)目后期會(huì)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(jiǎn)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(gè)區(qū)域，分別命名為1#樓西、1#樓中、1#樓東。每個(gè)區(qū)域再根據(jù)其具體的儀表位置以及數(shù)量，分為兩個(gè)部分。如將1#樓西分為紫色圓圈之內(nèi)和之外兩個(gè)區(qū)域，1#樓中、1#樓東分為矩形內(nèi)和矩形外兩部分。每個(gè)部分鋪設(shè)一根通訊線和一根電源線。

  布線要求：

  以1#樓西這個(gè)區(qū)域?yàn)槔瑘A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(tái)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(shí)現(xiàn)，同時(shí)甲方IT部門為每個(gè)采集器以及系統(tǒng)后臺(tái)主機(jī)分配固定IP。由此實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)鏈接。

  本項(xiàng)目中1-4#樓遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)共計(jì)劃分了8個(gè)區(qū)域，配置8套數(shù)據(jù)采集設(shè)備，以及系統(tǒng)后臺(tái)。

  5#樓以及地下商業(yè)部分遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)共計(jì)劃分了6個(gè)區(qū)域，配置6套數(shù)據(jù)采集設(shè)備，以及系統(tǒng)后臺(tái)。

3  系統(tǒng)功能

  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)，以及用戶查詢系統(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)包含所有開戶、售電、遙控及報(bào)表功能；用戶查詢機(jī)系統(tǒng)用于商鋪查詢個(gè)人信息、充值和用電情況；另外還可配置手機(jī)端查詢，可用于商鋪用戶在手機(jī)終端上實(shí)時(shí)查詢個(gè)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(shí)時(shí)性可到3分鐘以內(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；

  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；

  手機(jī)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；

  遠(yuǎn)程控制：可對(duì)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(jì)量?jī)x表每天的用能狀況；

  個(gè)人手機(jī)查詢：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(shí)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(shí)間，不僅需要人工抄表，也無法有效進(jìn)行用電管理、監(jiān)控和實(shí)時(shí)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(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，再通過預(yù)警信息和短信通知，以及手機(jī)，物管部門即可完成整個(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)生成手機(jī)短信自發(fā)送給對(duì)應(yīng)的商鋪用戶，該功能需要與硬件配合使用。

系統(tǒng)默認(rèn)半小時(shí)對(duì)所有表進(jìn)行一次遠(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)分為五大模塊，分別是操作員登陸模塊、系統(tǒng)配置模塊、用戶（商鋪）管理模塊、售電管理模塊、報(bào)表中心模塊，系統(tǒng)大致運(yùn)行和操作流程如下： 

本系統(tǒng)所有的報(bào)表及記錄查詢，都支持excel格式導(dǎo)出的功能。

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(duì)建筑、通訊管理機(jī)、儀表及默認(rèn)參數(shù)進(jìn)行配置；

3.用戶管理：對(duì)商鋪用戶執(zhí)行開戶、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(duì)已開戶的表進(jìn)行遠(yuǎn)程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作；

5.報(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。

  系統(tǒng)針對(duì)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(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)入的問題；支持峰谷電價(jià)，支持一表一電價(jià)；可對(duì)單表設(shè)置功率過載的閾值，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)開戶、報(bào)警1、報(bào)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(duì)儀表進(jìn)行遙控，遙控的命令類型如下：

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)前所有表狀態(tài)為EXCEL）

售電

  系統(tǒng)還提供了多個(gè)報(bào)表以供查詢，分別是日/月/年財(cái)務(wù)銷售統(tǒng)計(jì)報(bào)表、失聯(lián)表/通訊管理機(jī)查詢報(bào)表、能耗查詢報(bào)表、實(shí)時(shí)報(bào)警/歷史報(bào)警查詢報(bào)表，支持導(dǎo)出。以下是財(cái)務(wù)報(bào)表和預(yù)付費(fèi)表日用能查詢報(bào)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(shì)，在當(dāng)下的主流智能配電系統(tǒng)的普及的市場(chǎng)情況下，更多資費(fèi)管理和系統(tǒng)結(jié)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(fèi)一直是一個(gè)復(fù)雜的課題。首先是各個(gè)業(yè)主繳費(fèi)時(shí)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(duì)市場(chǎng)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(shí)現(xiàn)“先交錢、后用電”，又可針對(duì)用戶用電性質(zhì)不同可在電力供應(yīng)緊張或響應(yīng) 關(guān)于“節(jié)能減排”等號(hào)召時(shí)有選擇性的進(jìn)行限電。現(xiàn)場(chǎng)通過遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)的系統(tǒng)，實(shí)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，從而緩解了商業(yè)提剛剛運(yùn)營(yíng)的資金壓力，另外將業(yè)主和配電區(qū)域隔離，防止了私接偷電的問題。

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