摘要(yào)：介(jiè)紹棗莊(zhuāng)學院(yuàn)遠程預(yù)付費(fèi)電能管理係統，采(cǎi)用智能(néng)預付(fù)費儀表進行(háng)遠(yuǎn)程分合控製(zhì)，達到預(yù)付費(fèi)使用(yòng)功(gōng)能。係(xì)統(tǒng)采(cǎi)用現場就地組(zǔ)網(wǎng)的(dí)方式，組網後通(tōng)過(guò)現(xiàn)場總(zǒng)綫通訊並(bìng)遠傳(chuán)至(zhì)後(hòu)台，通過(guò)Acrel-3200型(xíng)遠程(chéng)預(yù)付費(fèi)電(diàn)能(néng)管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統實現(xiàn)配電回(huí)路(lù)用(yòng)電的收費和能效(xiào)管理。

關鍵詞：學生宿(sù)舍(shě); 棗莊(zhuāng)學(xué)院;預(yù)付費電(diàn)能表；Acrel-3200型；遠程預(yù)付(fù)費電能管理係(xì)統

0  概(gài)述 
  本(běn)項目為棗莊學院遠程預付(fù)費電能(néng)管(guǎn)理係(xì)統。根(gēn)據(jù)校(xiào)方對1#公寓(yù)，2#公寓學生(shēng)預付費用(yòng)電的(dí)要求，需要對棗莊(zhuāng)學(xué)院各強(qiáng)電間(jiān)的空(kōng)調動力配(pèi)電箱，各宿舍(shě)的PZ30箱(xiāng)配(pèi)電(diàn)回路(lù)進行(háng)組(zǔ)網集中(zhōng)管控(kòng)，以(yǐ)保(bǎo)證先(xiān)收費後用電(diàn)。
1  係統結(jié)構描(miáo)述
  本(běn)監控(kòng)係(xì)統主要實現(xiàn)棗莊(zhuāng)學院公(gōng)寓(yù)樓(lóu)學(xué)生(shēng)用(yòng)電(diàn)收費(fèi)管(guǎn)理和(hé)統(tǒng)一(yī)管(guǎn)控，監控範(fàn)圍為樓層106台ADF100及488台(tái)ADM100，分18條總綫，現(xiàn)場電表通(tōng)過(guò)屏蔽雙絞綫(xiàn)和(hé)設置於采集(jí)箱的串口(kǒu)服務器(qì)進行(háng)通訊，將數據(jù)上(shàng)傳至預(yù)付費係(xì)統後(hòu)台(tái)，實現(xiàn)遠程(chéng)收(shōu)費管理功能(néng)。本監(jiān)控(kòng)係統采用分層分布(bù)式(shì)結(jié)構，即站控(kòng)層，通訊(xùn)層與間(jiān)隔層；如圖(tú)（1）和圖（2）所示：

圖（2）各(gè)串口(kǒu)服務器拓撲圖(tú)

  間隔(gé)設(shè)備(bèi)層(céng)主(zhǔ)要(yào)為(wéi)：ADM100和ADF100預付費(fèi)多功能電(diàn)表。其(qí)中ADM100儀表安裝於(yú)每(měi)一(yī)個學生宿(sù)舍內(nèi)，一(yī)路(lù)進(jìn)綫，三路(lù)出綫（照明(míng)，插座(zuò)，風扇），其中照(zhào)明(míng)出(chū)綫要求定時合(hé)閘，分(fēn)閘，如圖(tú)（3）：

圖（3）宿(sù)舍配(pèi)電箱一(yī)次(cì)圖(tú)

  而ADF100儀(yí)表集裝安(ān)裝(zhuāng)於強(qiáng)電井的動力(lì)配(pèi)電(diàn)箱內(nèi)，用(yòng)於(yú)計(jì)量(liáng)各(gè)宿(sù)舍的空調用電(diàn)，如圖（4）：

圖（4）空(kōng)調動力(lì)配電箱一次(cì)圖(tú)

  ADM100和ADF100均具備(bèi)RS485通訊接(jiē)口(kǒu)，通(tōng)過(guò)現場(cháng)MODBUS總(zǒng)綫組網通訊(xùn)，實現數(shù)據(jù)現(xiàn)場(cháng)采(cǎi)集。網絡通訊層(céng)主要(yào)為：串口(kǒu)服務(wù)器，其主要功能為把分散在(zài)現場采集裝置集中采集(jí)並傳至(zhì)站控(kòng)層，完成現場(cháng)層和站控(kòng)層之(zhī)間的數據(jù)交(jiāo)互(hù)。1#公寓樓有2個(gè)強(qiáng)電(diàn)井(jǐng)，每層有40個學(xué)生(shēng)宿舍，麵(miàn)積(jī)為(wéi)3300㎡。2#公(gōng)寓樓與(yǔ)1#公(gōng)寓樓(lóu)情況*相(xiāng)同(tóng)。由於公(gōng)寓(yù)樓(lóu)表(biǎo)數(shù)較多(duō)，因此(cǐ)在1#公(gōng)寓樓，2#公寓樓(lóu)分(fēn)別(bié)放置(zhì)采(cǎi)集箱(xiāng)（內含(hán)2台(tái)8口(kǒu)串口服務(wù)器），光(guāng)纖至(zhì)主機(jī)。
站控(kòng)管理層：設有高(gāo)性能(néng)服務(wù)器，顯示(shì)器，UPS電源，票據打(dǎ)印(yìn)機(jī)等(děng)設(shè)備。預付費管理係統服務器(qì)放置(zhì)在(zài)2#公(gōng)寓樓1F值班室，監(jiān)控係統安(ān)裝在(zài)服務器(qì)上，集(jí)中采(cǎi)集顯示(shì)現(xiàn)場設備(bèi)運(yùn)行(háng)狀況，以(yǐ)人機(jī)交(jiāo)互的形式顯(xiǎn)示給用戶(hù)。
2  遠(yuǎn)程(chéng)預付(fù)費電(diàn)能(néng)管理係(xì)統主要(yào)功(gōng)能(néng)
  整個係(xì)統(tǒng)軟(ruǎn)件(jiàn)設計分(fēn)為三個(gè)大(dà)塊(kuài)，分(fēn)別是集中(zhōng)抄(chāo)表(biǎo)服務係統，遠(yuǎn)程(chéng)預付費電(diàn)能管(guǎn)理係(xì)統，以及(jí)用(yòng)戶查詢係統。
  集中(zhōng)抄(chāo)表(biǎo)服務程序常年(nián)運行(háng)，不(bù)間斷(duàn)定(dìng)時(shí)對(duì)所(suǒ)有表(biǎo)進(jìn)行(háng)遠(yuǎn)程(chéng)抄表(biǎo)；遠程預(yù)付費係統(tǒng)包含所(suǒ)有開戶，售(shòu)電，遙控及報(bào)表(biǎo)功能。主(zhǔ)要(yào)特(tè)點(diǎn)如下：
  a.快(kuài)速配置(zhì)，即裝即(jí)用：將(jiāng)電(diàn)表和(hé)通訊(xùn)管理機配置導入係統就(jiù)可以使用； 
  b.遠程(chéng)集中(zhōng)抄表(biǎo)：免(miǎn)去人工抄表，電(diàn)表(biǎo)狀態(tài)實(shí)時性(xìng)可到3分鐘(zhōng)以內； 
  c.遠程售電：學校財(cái)務(wù)集中(zhōng)管理(lǐ)，電量(liáng)實(shí)時下發(fā)，並比對充值(zhí)次數； 
  d.數(shù)據安全：網絡(luò)數(shù)據傳(chuán)輸(shū)采用(yòng)金融級(jí)的(dí)3DES加密(mì)算法，防(fáng)止數(shù)據竊(qiè)電(diàn)； 
  e.遠程控(kòng)製(zhì)：可對任意一(yī)塊電表執(zhí)行(háng)遠程(chéng)拉閘或保(bǎo)電等(děng)一係(xì)列遠(yuǎn)程控製操作，方便管理； 
  f.能(néng)耗分(fēn)析(xī)及查(chá)詢(xún)：用(yòng)戶和(hé)管(guǎn)理員都可查(chá)詢預(yù)付費表或各(gè)類(lèi)接(jiē)入(rù)的計(jì)量儀表(biǎo)每天的(dí)用能狀況(kuàng)； 
  傳(chuán)統(tǒng)的IC卡(qiǎ)預付費售電管(guǎn)理係統實(shí)現了先交費(fèi)後用電的管理模(mó)式，但由(yóu)於抄收(shōu)電(diàn)表數(shù)據依賴於購電卡，用戶用電(diàn)數據(jù)滯後於發生(shēng)時間(jiān)，不(bù)僅(jǐn)需(xū)要(yào)人工抄表，也無法進行(háng)用電(diàn)管(guǎn)理，監控和實時(shí)控製。利用(yòng)遠(yuǎn)程(chéng)預(yù)付費電能(néng)管(guǎn)理(lǐ)係統(tǒng)，無需(xū)IC卡(qiǎ)，可以實(shí)現計算(suàn)機遠(yuǎn)程集中(zhōng)抄表(biǎo)，實時(shí)監控(kòng)，遠程充值和(hé)遠程(chéng)控(kòng)製(zhì)，學(xué)校(xiào)財務部門即可(kě)完(wán)成整個抄表，收費(fèi)，控製和核查(chá)工(gōng)作，實(shí)現高度信(xìn)息(xī)化(huà)和自動化，大(dà)大提高(gāo)用電(diàn)營(yíng)銷管(guǎn)理(lǐ)效率(shuài)和水平(píng)，節約人(rén)力物力的同時，也(yě)提(tí)高了(liǎo)經濟效益，同時也(yě)提(tí)高了學生(shēng)用(yòng)電的安(ān)全(quán)係數(shù)。
3  案例(lì)分(fēn)析
  棗(zǎo)莊(zhuāng)學院(yuàn)遠程(chéng)預(yù)付費電(diàn)能(néng)管理係統樓層(céng)分(fēn)配電箱(xiāng)采(cǎi)用(yòng)ADF100及ADM100係列預(yù)付費計(jì)量儀表(biǎo)，該(gāi)儀(yí)表(biǎo)主(zhǔ)要(yào)測量所有常規(guī)電力參數，如：三相(xiāng)電(diàn)壓，電流，有功電度，剩(shèng)餘(yú)電量，剩(shèng)餘(yú)金(jīn)額。
現(xiàn)場(cháng)實現了以下(xià)功能(néng)：

1.集(jí)中抄表(biǎo)服務(wù)係(xì)統(tǒng)
  係統(tǒng)默認(rèn)半小時對(duì)所有表進行一(yī)次(cì)遠程集中(zhōng)抄(chāo)表，時間間隔(gé)支持個(gè)性化(huà)配置(zhì)。
2.遠(yuǎn)程預(yù)付(fù)費電能(néng)管理(lǐ)係統
  本(běn)係統(tǒng)分為(wéi)五(wǔ)大模塊，分別是(shì)操(cāo)作員登陸(lù)模塊(kuài)，係(xì)統配置模(mó)塊(kuài)，用戶(hù)（學生）管理模(mó)塊，售電管(guǎn)理(lǐ)模塊，報表(biǎo)中(zhōng)心模(mó)塊(kuài)，係(xì)統大致運(yùn)行和(hé)操作(zuò)流程如下(xià)：

本係統所有(yǒu)的報(bào)表及(jí)記(jì)錄查詢(xún)，都(dū)支(zhī)持(chí)excel格(gé)式(shì)導出的功(gōng)能。
  a)登(dēng)陸管理：管理(lǐ)操作(zuò)員賬戶(hù)及權限(xiàn)分配(pèi)，查看係統日誌等功(gōng)能；
  b)係(xì)統設(shè)置(zhì)：對公寓(yù)樓，儀(yí)表及(jí)默(mò)認參(cān)數進行配置(zhì)；
  c)用(yòng)戶管理：對(duì)學(xué)生(shēng)用(yòng)戶執行開戶，銷(xiāo)戶，遠(yuǎn)程分合閘，抄(chāo)表(biǎo)導(dǎo)出(chū)及記錄(lù)查(chá)詢(xún)等操作(zuò)；
  d)售(shòu)電管理(lǐ)：對已開(kāi)戶的(dí)表進(jìn)行遠(yuǎn)程售電，退電，衝正及記錄(lù)查詢(xún)等操作；
  e)報表中心：提(tí)供售(shòu)電財務報表(biǎo)，用(yòng)能報(bào)表，報(bào)警報(bào)表等查詢(xún)。

  批量遠程(chéng)操(cāo)作(zuò)場景中(zhōng)，係統提供了多項(xiàng)功(gōng)能，針(zhēn)對開戶(hù)，報(bào)警1，報警(jǐng)2，欠(qiàn)費，未(wèi)開戶(hù)，失聯狀態(tài)都有不同的(dí)顏色(sè)顯示(shì)；並且支(zhī)持遠(yuǎn)程(chéng)對儀表進(jìn)行遙控(kòng)，遙(yáo)控(kòng)的(dí)命令(líng)類(lèi)型(xíng)如(rú)下：1.電價下(xià)發；2.設置下(xià)發（下發(fā)報(bào)警金額(é)閾(yù)值和過載功率(shuài)閾(yù)值）；3.保電（強製儀表合(hé)閘(zhá)）；4.恢復預(yù)付費（欠(qiàn)費自動跳(tiào)閘(zhá)的(dí)模式(shì)）；5.拉(lā)閘(zhá)（強製(zhì)斷(duàn)電(diàn)）；6.抄表(biǎo)導(dǎo)出(chū)（導(dǎo)出當所有(yǒu)表狀(zhuàng)態為EXCEL）

  係(xì)統(tǒng)還(huán)將(jiāng)電能計(jì)量儀(yí)表接(jiē)入係(xì)統，進(jìn)行(háng)遠(yuǎn)程集中抄(chāo)表後(hòu)，提(tí)供(gōng)了(liǎo)輔(fǔ)助(zhù)的能(néng)耗(hào)查(chá)詢(xún)報(bào)表(biǎo)，為(wéi)能耗(hào)分(fēn)析(xī)，用能比對和(hé)安全用(yòng)電提供強有力的依據。該功能用於替(tì)代(dài)部分能(néng)耗分(fēn)析和管理係(xì)統的(dí)功(gōng)能

  係(xì)統還提供了多個報表(biǎo)以供(gōng)查詢，分(fēn)別(bié)是日(rì)/月/年財務銷(xiāo)售統計(jì)報表，失聯表/通訊管(guǎn)理機查詢報表，能(néng)耗查詢報表(biǎo)，實時(shí)報(bào)警/歷(lì)史(shǐ)報(bào)警(jǐng)查(chá)詢(xún)報表，支(zhī)持(chí)導出(chū)。以(yǐ)下是財務(wù)報(bào)表(biǎo)和預付(fù)費表日(rì)用(yòng)能查詢報表：

4  結束語
  我(wǒ)公(gōng)司提供的(dí)Acrel-3200遠(yuǎn)程(chéng)預(yù)付(fù)費係(xì)統可以預收電(diàn)費，實現“先交(jiāo)錢，後用電”，提高學(xué)校電(diàn)費收繳率(shuài)，方(fāng)便(biàn)學(xué)生(shēng)充(chōng)值(zhí)繳費流(liú)程(chéng)，可實(shí)現對學(xué)生宿舍(shě)用電統一管控，對(duì)保證(zhèng)學(xué)校(xiào)的正(zhèng)常教(jiào)學(xué)秩序做(zuò)出(chū)了貢獻。

參(cān)照(zhào)標(biāo)準：
  ISO/IEC11801      《綜合布綫標準》
  GB/50198          《監控(kòng)係(xì)統工(gōng)程技(jì)術(shù)規(guī)範(fàn)》
  GB50052-2009      《供配(pèi)電係(xì)統設(shè)計規範》
  GB50054-2011      《低(dī)壓配(pèi)電設計規(guī)範》
  IEC 61587          《電(diàn)子(zǐ)設備(bèi)機(jī)械(xiè)結(jié)構係列》
  DL/T448-2000      《電(diàn)能計量(liáng)裝置(zhì)技術(shù)管理規程》
  DL/T 698.1-2009    《第1部(bù)分：總則》
  DL/T 698.2-2010    《第(dì)2部分：主站技(jì)術規(guī)範》
  DL/T 698.31-2010   《第3.1部分(fēn)：電(diàn)能(néng)信(xìn)息(xī)采(cǎi)集終端技術規範(fàn)-通用要求》
  DL/T/814-2002      《配(pèi)電自動化(huà)係(xì)統(tǒng)功(gōng)能規(guī)範》
  DL/T5137-2001      《電(diàn)測量及電能(néng)計(jì)量裝(zhuāng)置設計(jì)技(jì)術規(guī)程(chéng)》
  GB2887            《計算站場地技(jì)術(shù)條(tiáo)件》
  GB/T18460.3        《IC卡預(yù)付(fù)費(fèi)售電係(xì)統 第(dì)3部分(fēn)： 預付費(fèi)電度(dù)表》