蘇中模具園項(xiàng)目預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

繆建梅
安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

摘要：介紹蘇中模具園項(xiàng)目使用的預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)系統(tǒng)，采用智能預(yù)付費(fèi)儀表進(jìn)行智能預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程控制。系統(tǒng)采用現(xiàn)場網(wǎng)關(guān)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳云服務(wù)器后臺(tái)，通過AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電回路用電的收費(fèi)和能效管理。
關(guān)鍵詞：智能電力儀表;預(yù)付費(fèi)電能表；AcrelCloud-3200；預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)系統(tǒng)

0  概述 

蘇中模具園是蘇中蘇北地區(qū)的個(gè)模具產(chǎn)業(yè)園區(qū)，園區(qū)位于江蘇省泰州姜堰市民營經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)中心核心地段，面向229省道，區(qū)位勢明顯，先發(fā)勢已成定局。姜堰市位于江蘇省中部，東鄰海安縣、東臺(tái)市，西接泰州市海陵、高港二區(qū)及江都市，南北分別與泰興市、興化市接壤。

本項(xiàng)目為原出租廠房電能計(jì)費(fèi)改造，將現(xiàn)場A、B、C、D、E#廠房的配電箱內(nèi)的原有計(jì)量表計(jì)跟換為安科瑞預(yù)付費(fèi)計(jì)量儀表。實(shí)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)租戶用電的智能化管理，采用云平臺(tái)系統(tǒng)方便企業(yè)后續(xù)其他園區(qū)的預(yù)付費(fèi)改造。針對(duì)本項(xiàng)目為租戶的進(jìn)戶配電回路配置安科瑞終端預(yù)付費(fèi)電能計(jì)量表DTSY1352來分別獨(dú)立計(jì)量每個(gè)租戶的用電量，從而實(shí)現(xiàn)先收費(fèi)后用電的預(yù)付費(fèi)管理模式。

1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)蘇中模具園項(xiàng)目租戶配電回路進(jìn)行收費(fèi)管理和能效考核；監(jiān)控范圍為154臺(tái)DTSY1352預(yù)付費(fèi)計(jì)量儀表，設(shè)置三臺(tái)采集箱，儀表經(jīng)過采集箱經(jīng)過通訊管理機(jī)采集分析后通過現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)云平臺(tái)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)智能儀表與監(jiān)控云平臺(tái)的數(shù)據(jù)連通，完成能效管理和收費(fèi)管理的系統(tǒng)功能。

本監(jiān)控系統(tǒng)采用分散分布式結(jié)構(gòu)，項(xiàng)目現(xiàn)場只需要安裝預(yù)付費(fèi)儀表和通訊管理機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)或者4G與后臺(tái)通訊；

如圖（1）所示：

圖（1）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

現(xiàn)場設(shè)備層主要為：預(yù)付費(fèi)多功能電表。這些裝置分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi)，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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。

網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：通訊管理機(jī)，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集，同時(shí)通過4G或者網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)傳至系統(tǒng)云平臺(tái)，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。

系統(tǒng)管理層：客戶租用云服務(wù)器，預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)部署在云服務(wù)器上，客戶通過網(wǎng)頁端或者手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，租戶可以通過客戶微公眾自助充值。

以上網(wǎng)絡(luò)儀表均采用RS485接口和MODBUS-

RTU通訊協(xié)議，RS485采用屏蔽線傳輸，般都采用二根連線，接線簡單方便；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同時(shí)刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps。

RS485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強(qiáng)，總線上允許連接多達(dá)32個(gè)設(shè)備，傳輸距離為500m以內(nèi)。

2  預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)主要功能

AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)是安科瑞公司研制的與安科瑞各類預(yù)付費(fèi)電能表配套的售電管理系統(tǒng)。它是以預(yù)付費(fèi)管理軟件和集中抄表軟件為主，包括云服務(wù)后臺(tái)，通訊管理機(jī)，打印機(jī)等設(shè)置在內(nèi)的集成系統(tǒng)。

主要完成電能表/水表參數(shù)設(shè)置，商戶售電/售水管理及能耗管理工作，操作簡便，實(shí)行企業(yè)集團(tuán)、物業(yè)公司遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操作實(shí)時(shí)監(jiān)控，具有良好的人機(jī)界面，能夠有效的統(tǒng)計(jì)和管理數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)的安全性做了有效的保密措施。安裝方便，是用電管理部門、商業(yè)廣場和物業(yè)小區(qū)等管理部門，提高用電用水管理水平，解決收費(fèi)難問題的理想產(chǎn)品。

主要特點(diǎn)如下：

項(xiàng)目托管，免現(xiàn)場安裝

項(xiàng)目現(xiàn)場可以省去配置預(yù)付費(fèi)服務(wù)器、安裝數(shù)據(jù)庫、短信等系列工作。不但可以省去很多硬件成本，還能大大減少調(diào)試和維護(hù)成本

遠(yuǎn)程抄表，遠(yuǎn)程售電

抄表信息通過網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)上傳到云平臺(tái)，快速便捷，免去人工抄表；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；支持戶電價(jià)，戶水價(jià)

云端部署，集團(tuán)式預(yù)付費(fèi)

系統(tǒng)軟件升級(jí)維護(hù)不再收到客戶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的困擾，云端統(tǒng)部署，升級(jí)方便快速；客戶不需要安裝客戶端。

金額預(yù)警

金額不足或金額欠費(fèi)提醒、電表充值到賬提醒，都可及時(shí)短信通知商戶

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、參數(shù)設(shè)置等操作，方便管理

系統(tǒng)規(guī)模

接入表不受數(shù)量、地域限制，個(gè)賬戶可以管理多個(gè)項(xiàng)目，系統(tǒng)設(shè)計(jì)容量可達(dá)十萬個(gè)計(jì)量點(diǎn)。

能耗分析

用戶和管理員都可查詢預(yù)付費(fèi)表或管控表每天的用能狀況；可提供能耗分析+財(cái)務(wù)軌跡體式綜合管理報(bào)表，包含用戶表的能耗、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、能耗和財(cái)務(wù)的期初期末值等數(shù)據(jù)

手機(jī)APP，在線支付

系統(tǒng)可選配微小程序或微公眾，實(shí)現(xiàn)無人值守，在線支付購水購電，以及查詢操作。

打印功能

可以打印各用戶用能報(bào)表和各用戶費(fèi)用清單。

訪問方式不受限

系統(tǒng)將可以通過PC瀏覽器、平板、手機(jī)APP訪問和在線支付無人值守

權(quán)限管理更科學(xué)

    賬戶與項(xiàng)目掛鉤，每個(gè)物業(yè)環(huán)境的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)互相獨(dú)立；角色設(shè)置與賬戶設(shè)置分離；集團(tuán)總部用戶可訪問多個(gè)項(xiàng)目。

統(tǒng)三方接口API

提供統(tǒng)的三方API或SDK開發(fā)接口，三方平臺(tái)可選擇數(shù)據(jù)接入或*接管。

電站電能管理

提供變電所或樓層、大樓總表的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表，以及相關(guān)能耗分析報(bào)表的功能

數(shù)據(jù)安全

公網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)采用AES加密算法，秘鑰分發(fā)機(jī)制，等保障數(shù)據(jù)安全

利用預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)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，系統(tǒng)軟件部署在云服務(wù)器上管理方及客戶可以通過網(wǎng)頁端或者手機(jī)端查看用電用水?dāng)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)自助遠(yuǎn)程充值。物管部門可以遠(yuǎn)程完成整個(gè)物業(yè)形態(tài)的水電抄表、收費(fèi)、控制和核查等工作，實(shí)現(xiàn)高度信息化和自動(dòng)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(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。

3  案例分析

蘇中模具園項(xiàng)目預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)管理系統(tǒng)為現(xiàn)場配電柜出線進(jìn)行計(jì)量收費(fèi)，從而實(shí)現(xiàn)租戶的預(yù)付費(fèi)電能管理，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程充值遠(yuǎn)程控制，并且后續(xù)點(diǎn)位有增加現(xiàn)場只需要加裝對(duì)應(yīng)的儀表即可。

現(xiàn)場采用DTSY1352預(yù)付費(fèi)計(jì)量儀表，該儀表主要測量所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、有功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、剩余電量、剩余金額等。

現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)了以下功能：

1. 集中抄表服務(wù)系統(tǒng)

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（可支持1分鐘/次的采集頻率）

2. B/S云平臺(tái)售電系統(tǒng)

本系統(tǒng)包括五大模塊，分別是登陸模塊、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，主要功能如下：

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)配置：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、批量操作及記錄查詢等操作；

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；

6）報(bào)表中心：提供售電、售水財(cái)務(wù)報(bào)表、用能報(bào)表、報(bào)警報(bào)表等查詢，本系統(tǒng)所有的報(bào)表及記錄查詢，都支持excel格式導(dǎo)出。

主要實(shí)現(xiàn)功能：

    用戶通過網(wǎng)頁進(jìn)行登錄，系統(tǒng)管理員可以分配各子賬戶及相應(yīng)權(quán)限。查看系統(tǒng)日志等功能；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；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；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；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。

登入界面

系統(tǒng)登錄頁，頁提供新增售電售水、新增開戶、銷戶等快捷入口，實(shí)時(shí)顯示所有儀表的在線狀態(tài)，以柱狀圖的形式展示整個(gè)項(xiàng)目的能耗柱狀圖等功能。 

頁界面

系統(tǒng)針對(duì)商鋪開戶不僅支持戶表，也支持戶掛多表的需要；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)，支持表電價(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。 

新增開戶

批量遠(yuǎn)程操作場景中，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)所有表狀態(tài)為EXCEL）       售電

系統(tǒng)還將電能計(jì)量儀表接入系統(tǒng)，進(jìn)行遠(yuǎn)程集中抄表后，提供了輔助的能耗查詢報(bào)表，有相應(yīng)能耗日、月、年報(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)。 

 電能日?qǐng)?bào)表

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、開戶充值查詢報(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： 

 用戶開戶記錄界面

4  結(jié)束語

隨著社會(huì)生產(chǎn)的進(jìn)步，在用戶用電量用水量不斷增長、對(duì)供電質(zhì)量要求不斷提高的同時(shí)，也存在大量拖欠費(fèi)用的情況，加重了供電企業(yè)的經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)。為了使供電企業(yè)提高電費(fèi)收繳率，規(guī)避惡意欠費(fèi)造成的經(jīng)濟(jì)損失，我公司特提供成套的預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)解決方案?？梢詾楦魃虡I(yè)綜合體、寫字樓、辦公樓、大型連鎖超市等物業(yè)管理提供預(yù)收取水電費(fèi)，實(shí)現(xiàn)“先交錢、后用能”。通過云平臺(tái)部署可以實(shí)現(xiàn)各分散式物業(yè)在線收費(fèi)，總部財(cái)務(wù)扎口提高財(cái)務(wù)管理效率。本項(xiàng)目現(xiàn)場通過預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了各租戶先交費(fèi)后用電，租戶通過微公眾進(jìn)行繳費(fèi)，不但避免物業(yè)公司的電費(fèi)墊資問題，而且減少了物業(yè)管理環(huán)節(jié)的人力成本投入，提高了電費(fèi)、水費(fèi)的收繳率和企業(yè)管理水平。

參照標(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》
GB50052-2009       《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB50054-2011       《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》
IEC 61587          《電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)系列》
DL/T448-2000   《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》
DL/T 698.1-2009   《1部分：總則》
DL/T 698.2-2010    《2部分：主站技術(shù)規(guī)范》
DL/T 698.31-2010  《3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-通用要求》
DL/T/814-2002       《配電自動(dòng)化系統(tǒng)功能規(guī)范》
DL/T5137-2001      《電測量及電能計(jì)量裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》
GB2887               《計(jì)算站場地技術(shù)條件》
GB/T18460.3          《IC卡預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng) 3部分： 預(yù)付費(fèi)電度表》
作者簡介：
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