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安科瑞電氣股份有限公司
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協(xié)創(chuàng)物聯(lián)網(wǎng)合肥產(chǎn)業(yè)園項目遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

時間:2019/8/21閱讀:906
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徐霜

安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定 201901

摘要:介紹協(xié)創(chuàng)物聯(lián)網(wǎng)合肥產(chǎn)業(yè)園項目遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng),采用智能預(yù)付費(fèi)儀表進(jìn)行遠(yuǎn)程分合控制,達(dá)到預(yù)付費(fèi)使用功能。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式,組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺,通過Acrel-3200型遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)配電回路用電的收費(fèi)和能效管理。

關(guān)鍵詞:員工宿舍;預(yù)付費(fèi)電能表;Acrel-3200型;遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)

0  概述 

  協(xié)創(chuàng)物聯(lián)網(wǎng)合肥產(chǎn)業(yè)園項目遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)為協(xié)創(chuàng)物聯(lián)網(wǎng)提供解決方案。本項目為員工宿舍樓,針對員工宿舍用電的性質(zhì)實現(xiàn)宿舍用電的智能化管理,為保證宿舍用電的獨(dú)立性和安全性,采用一戶一表的方案,針對本項目為宿舍配置安科瑞終端預(yù)付費(fèi)電能計量表計DDSY1352-NK來獨(dú)立計量每個宿舍的用電量,以保證先收費(fèi)后用電。

1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

  本監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)協(xié)創(chuàng)物聯(lián)網(wǎng)的樓層配電箱的0.4kV配電系統(tǒng)進(jìn)行收費(fèi)管理和能效考核;監(jiān)控范圍為85只DDSY1352,現(xiàn)場電表通過屏蔽雙絞線和設(shè)置于操作臺的串口服務(wù)器進(jìn)行通訊,通過串口服務(wù)器將數(shù)據(jù)上傳至預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)后臺,后實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jī)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)采用分層分布式結(jié)構(gòu),即站控層,通訊層與間隔層;如圖(1)所示:

 

  間隔設(shè)備層主要為:預(yù)付費(fèi)多功能電表。這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(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,實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。

  網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為:串口服務(wù)器,其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集并傳至站控層,完成現(xiàn)場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)計算機(jī)、顯示器、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機(jī)上,集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀況,以人機(jī)交互的形式顯示給租戶。

  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,一般都采用二根連線,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)但是在同一時刻只能發(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)30個設(shè)備,大傳輸距離為1.2km。

2  遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)主要功能

  整個系統(tǒng)軟件設(shè)計分為三個大塊,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),以及租戶查詢系統(tǒng)。

集中抄表服務(wù)程序常年運(yùn)行,不間斷定時對所有表進(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、遙控及報表功能。主要特點(diǎn)如下:

a.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; 

b.遠(yuǎn)程集中抄表:免去人工抄表,電表狀態(tài)實時性可準(zhǔn)確到3分鐘以內(nèi); 

c.支持單獨(dú)計價、多費(fèi)率、階梯電價:可對每塊電表單獨(dú)設(shè)置電價、費(fèi)率和階梯電價; 

d.遠(yuǎn)程售電:財務(wù)集中管理,電量實時下發(fā),并比對充值次數(shù)防止; 

e.數(shù)據(jù)安全:網(wǎng)絡(luò)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; 

f.遠(yuǎn)程控制:可對任意一塊電表執(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; 

g.能耗分析及查詢:租戶和管理員都可查詢預(yù)付費(fèi)表或各類接入的計量儀表每天的用能狀況;

  傳統(tǒng)的IC卡預(yù)付費(fèi)售電管理系統(tǒng)實現(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,租戶用電數(shù)據(jù)滯后于發(fā)生時間,不僅需要人工抄表,也無法有效進(jìn)行用電管理、監(jiān)控和實時控制。

  利用遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng),無需IC卡,可以實現(xiàn)計算機(jī)遠(yuǎn)程集中抄表、實時監(jiān)控、遠(yuǎn)程充值和遠(yuǎn)程控制,物管部門即可完成整個抄表、收費(fèi)、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(jīng)濟(jì)效益,同時還具有防信息泄露防竊電的安全功能。

3  案例分析

  協(xié)創(chuàng)物聯(lián)網(wǎng)合肥產(chǎn)業(yè)園項目遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)樓層分配電箱采用DDSY1352-NK系列預(yù)付費(fèi)計量儀表,該儀表主要測量所有常規(guī)電力參數(shù),如: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。現(xiàn)場實現(xiàn)了以下功能:

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)行的定時對所有儀表進(jìn)行集中遠(yuǎn)程抄表以外,還集成了報警短信發(fā)送服務(wù),能將電費(fèi)金額預(yù)警和欠費(fèi)預(yù)警自動生成手機(jī)短信自發(fā)送給對應(yīng)的租戶租戶,該功能需要與硬件配合使用。

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

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、租戶(宿舍)管理模塊、售電管理模塊、報表中心模塊,系統(tǒng)大致運(yùn)行和操作流程如下:

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

a)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;

b)系統(tǒng)設(shè)置:對建筑、儀表及默認(rèn)參數(shù)進(jìn)行配置;

c)租戶管理:對用戶執(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;

d)售電管理:對已開戶的表進(jìn)行遠(yuǎn)程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作;

e)報表中心:提供售電財務(wù)報表、用能報表、報警報表等查詢。

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

 

  批量遠(yuǎn)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(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)程對儀表進(jìn)行遙控,遙控的命令類型如下:

1.電價下發(fā);2.設(shè)置下發(fā)(下發(fā)報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)

 

 

  系統(tǒng)還將電能計量儀表接入系統(tǒng),進(jìn)行遠(yuǎn)程集中抄表后,提供了輔助的能耗查詢報表,為能耗分析、用能比對和安全用電提供強(qiáng)有力的依據(jù)。該功能用于替代部分能耗分析和管理系統(tǒng)的功能 

 

  系統(tǒng)還提供了多個報表以供查詢,分別是日/月/年財務(wù)銷售統(tǒng)計報表、失聯(lián)表/通訊管理機(jī)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(dǎo)出。以下是財務(wù)報表和預(yù)付費(fèi)表日用能查詢報表:

 

4  結(jié)束語

  隨著社會生產(chǎn)的進(jìn)步,用戶用電量不斷增長,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),實現(xiàn)“先交錢、后用電”,又可針對用戶用電性質(zhì)不同可在電力供應(yīng)緊張或響應(yīng) 關(guān)于“節(jié)能減排”等號召時有選擇性的進(jìn)行限電。現(xiàn)場通過遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)的系統(tǒng),實現(xiàn)了先交費(fèi)后用電,可以避免企業(yè)的電費(fèi)墊資問題,從而緩解了資金壓力,另外將宿舍用電和配電區(qū)域隔離,防止了私接偷電的問題。

 

參考文獻(xiàn):

[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中等編著. 智能電網(wǎng)租戶端電力監(jiān)控與電力監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2011.10

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