吳小函

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

【摘要】：文章根據(jù)用電遠程管控原理，設計了用電預付費遠程管理終端及管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)以智能遠程預付費電表、智能網關、企業(yè)內部局域網以及預付費管理軟件實現(xiàn)了在企業(yè)內部員工宿舍的用電管理，實現(xiàn)了欠費自動分閘，充值后自動合閘，并輔助強控、分時控制；移動終端充值等功能，幫助企業(yè)后勤部門實現(xiàn)電費的自動催繳，提高電費收繳率，降低人工成本。

【關鍵詞】：遠程預付費；電能管理；遠程控制；充值；

1   項目概述及建設目標

  隨著我國經濟的迅猛發(fā)展，企業(yè)用電在整個供電系統(tǒng)中的比重越來越大，企業(yè)員工宿舍用電收費管理也越來越收到企業(yè)管理者的重視。傳統(tǒng)的后付費用電模、單一計費模式和人工抄表方式正面臨著諸多挑戰(zhàn)，如何防范用電大戶拖欠電費、傳統(tǒng)的人工抄表存在著速度慢、可靠性差浪費人力資源等問題，近幾年出現(xiàn)的插卡式預付費系統(tǒng)雖然技術含量高、功能多，但是仍存在著一旦出線操作失誤，不可更改、且交完電費仍需人工操作等缺點。根據(jù)上述的種種實際情況，本文通過對合肥鑫晟光電有限公司（合肥京東方）員工宿舍遠程售電系統(tǒng)的應用，詳細介紹遠程預付費系統(tǒng)將宿舍用電信息自動采集、傳輸并處理，同時將充值信息寫入電表，實現(xiàn)員工宿舍的用電預付費管理。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第10.5代薄膜晶體管液晶顯示器件項目員工宿舍一期建設包括3#、4#、5#以及6#宿舍共計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   預付費管理系統(tǒng)的設計

  在預付費管理系統(tǒng)的設計中，充分考慮了企業(yè)自身特性、宿舍的用電特性、電力系統(tǒng)的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇管理設備，這既有利于減少系統(tǒng)運作的成本，同時也有利于系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。

2.1 計量設備的選擇

  由于員工宿舍用電均為單相用電，且用電負荷不超過60A，因此在預付費電表的選擇上，需要首先保證每間宿舍計量的獨立性，并保證計量準確性：控制單元獨立，保證控制可靠性；其次預付費電表需要保證計量可靠性，具有反竊電功能，能計量正負兩個方向的電能，且以同一方向累計，杜絕偷漏電的現(xiàn)象；另外電表自身需要具備預付費功能，能脫機運行，當某用戶用電超標或欠費時可根據(jù)管理者指令，也可以根據(jù)自身對剩余電力的判斷，對該用戶實現(xiàn)斷電控制；

2.2 預付費管理系統(tǒng)網絡構成

  整個預付費系統(tǒng)采用分層、分布式系統(tǒng)結構，包括一個監(jiān)管中心，四個通訊子站以及若干個現(xiàn)場計量單元，高可靠性應用服務器及軟、硬件系統(tǒng)，高性能的現(xiàn)場總線技術及網絡通信技術，確保整個系統(tǒng)運行安全、穩(wěn)定可靠、使用維護方便。

  預付費監(jiān)管中心包含預付費管理服務器、網絡交換機、票據(jù)打印機、UPS以及Acrel-3200預付費管理軟件，其中軟件部分能自動采集各用戶的電能數(shù)據(jù)，并具備單點、單元、群采集的功能；能對每一個計量單元遠程進行控制分合閘；能對各預付費電能表遠程進行參數(shù)設定功能和用戶信息修改、設置；能支持打印各用戶月用電消耗費報表和單戶費用清單；數(shù)據(jù)庫采用SQL Server 數(shù)據(jù)庫，運行穩(wěn)定、安全性高、擴展性強，非操作人員無法隨意更改，保證數(shù)據(jù)安全，提供各用戶歷史用電數(shù)據(jù)，包括歷次購電日期、購電量記錄、每月用電記錄等。

  通訊子站主要包括通訊管理機、數(shù)據(jù)采集箱以及其他網絡設備，網絡結構如下圖所示：

2.3 主要設計參考標準

GB50052-2009     《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》

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

GB50054-2011      《低壓配電設計規(guī)范》

DL/T 5430-2009   《無人值班變電站遠方監(jiān)控中心設計技術規(guī)程》

GB/T 2887-2011    《計算機場地通用規(guī)范》

Q/GDW 231-2008   《無人值守變電站及監(jiān)控 中心技術導則》

GB/T 50063-2008  《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》

Q/GDW 214-2008   《變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場驗收管理規(guī)程》

2.4 預付費管理系統(tǒng)軟件功能設計

  系統(tǒng)依據(jù)客戶實際需求進行設計，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動采集、遠程控制、電費設定、開戶、銷戶、電表參數(shù)設定和用戶信息修改、設置以及報表的打印等。

  整個系統(tǒng)軟件設計分為三個大塊，分別是集中抄表服務系統(tǒng)，遠程預付費電能管理系統(tǒng)，以及用戶查詢系統(tǒng)。集中抄表服務程序常年運行，不間斷定時對所有表進行遠程抄表；遠程預付費系統(tǒng)包含所有開戶、售電、遙控及報表功能；用戶查詢機系統(tǒng)用于商鋪查詢個人信息、充值和用電情況；另外還可配置端查詢，可用于商鋪用戶在終端上實時查詢個人信息、充值、遠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)等方式遠程自助購電。

主要特點如下：

?快速配置，即裝即用：將電表和通訊管理機配置導入系統(tǒng)就可以使用；

?遠程集中抄表：免去人工抄表，電表狀態(tài)實時性高可到3分鐘以內；

?支持單獨計價、多費率、階梯電價：可對每塊電表單獨設置電價、費率和階梯電價；

?遠程售電：財務集中管理，電量實時下發(fā)，并比對充值次數(shù)防止；

?數(shù)據(jù)安全：網絡數(shù)據(jù)傳輸采用金融級的3DES加密算法，防止數(shù)據(jù)竊電；

短信提醒：當金額不足或金額欠費，共三級預警，都可及時短信通知商戶；

?遠程控制：可對任意一塊電表執(zhí)行遠程拉閘或保電等一系列遠程控制操作，方便管理；

?能耗分析及查詢：用戶和管理員都可查詢預付費表或各類接入的計量儀表每天的用能狀況；

?個人查詢：支持用戶自主購電，自主查詢。

  利用遠程預付費電能管理系統(tǒng)，無需IC卡，可以實現(xiàn)計算機遠程集中抄表、實時監(jiān)控、遠程充值和遠程控制，再通過預警信息和短信通知，物管部門即可完成整個抄表、收費、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，也提高了經濟效益，同時還具有防信息泄露防竊電的安全功能。

1.集中抄表服務系統(tǒng)

  集中抄表服務程序包含三大模塊，除了常年運行的定時對所有儀表進行集中遠程抄表以外，還集成了報警短信發(fā)送服務，能將電費金額預警和欠費預警自動生成短信自發(fā)送給對應的用戶，該功能需要與硬件配合使用。

  系統(tǒng)默認半小時對所有表進行一次遠程集中抄表，時間間隔支持個性化配置。

2.遠程預付費電能管理系統(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、用戶管理模塊、售電管理模塊、報表中心模。

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

  2.系統(tǒng)設置：對建筑、通訊管理機、儀表及默認參數(shù)進行配置；

  3.用戶管理：對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠程分合閘、抄表導出及記錄查詢等操作；

  4.售電管理：對已開戶的表進行遠程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作；

  5.報表中心：提供售電財務報表、用能報表、報警報表等查詢。

  系統(tǒng)針對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，老表金額轉入的問題；支持峰谷電價，支持一表一電價；可對單表設置功率過載的閾值，也支持設置單表金額報警的兩級閾值。

  批量遠程操作場景中，系統(tǒng)提供了多項功能，針對開戶、報警1、報警2、欠費、未開戶、失聯(lián)狀態(tài)都有不同的顏色顯示；并且支持遠程對儀表進行遙控，遙控的命令類型如下：

  1.電價下發(fā)；2.設置下發(fā)（下發(fā)報警金額閾值和過載功率閾值）；3.保電（強制儀表合閘）；4.恢復預付費（欠費自動跳閘的模式）；5.拉閘（強制斷電）；6.抄表導出（導出當前所有表狀態(tài)為EXCEL）

售電

  系統(tǒng)還將電能計量儀表接入系統(tǒng)，進行遠程集中抄表后，提供了輔助的能耗查詢報表，為能耗分析、用能比對和安全用電提供強有力的依據(jù)。

  系統(tǒng)還提供了多個報表以供查詢，分別是日/月/年財務銷售統(tǒng)計報表、失聯(lián)表/通訊管理機查詢報表、能耗查詢報表、實時報警/歷史報警查詢報表，支持導出。用戶可以通過查詢各自用電充值信息。

3.單據(jù)打印

  售電、退電、開戶時系統(tǒng)支持三聯(lián)單單據(jù)打印的功能，格式可以由客戶確認后自由定制。

4.短信報警

  安科瑞Acrel-3200遠程預付費系統(tǒng)支持短信報警功能，電費余額不足，欠費等信息可以通過短信報警模塊發(fā)送到的商戶上，使得用戶能夠及時了解電費信息。SIM卡由甲方提供并定期充值。

5.第三方平臺支付及查詢功能

  Acrel-3200遠程預付費系統(tǒng)、支付寶支付功能。

3   預付費管理系統(tǒng)的意義

  綜上所述，企業(yè)用電的智能化管理已經是一個擋不住的趨勢，而企業(yè)員工宿舍預付費管理系統(tǒng)作為企業(yè)用電的智能化管理的一部分，已經成為企業(yè)員工宿舍用電管理的重要手段，幫助后勤管理部門對由于繳費時間不統(tǒng)一、繳費方式不統(tǒng)一而帶來的大量人力、物力的消耗提供了解決方案；同時通過員工宿舍用電在線管理，一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)電氣而產生的意外；另一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。