宿遷澤達(dá)職業(yè)技術(shù)學(xué)院項(xiàng)目預(yù)付費(fèi)宿舍水電管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

    楊馨

    安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定 201801

    摘要:介紹宿遷澤達(dá)職業(yè)技術(shù)學(xué)院項(xiàng)目預(yù)付費(fèi)宿舍水電管理系統(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(chǎng)就地組網(wǎng)的方式,組網(wǎng)后通過現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)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)配電回路用電的收費(fèi)和能效管理。

     

    關(guān)鍵詞:學(xué)校;宿舍;用電安全;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 

    本項(xiàng)目為宿遷澤達(dá)職業(yè)技術(shù)學(xué)院項(xiàng)目預(yù)付費(fèi)宿舍水電管理系統(tǒng)。根據(jù)預(yù)付費(fèi)售電的要求,需要對(duì)宿遷澤達(dá)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的宿舍配電回路進(jìn)行預(yù)付費(fèi)電能管理,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(shí)現(xiàn)宿遷澤達(dá)職業(yè)技術(shù)學(xué)院宿舍進(jìn)行收費(fèi)管理和安全用電管理;監(jiān)控范圍為樓層ADF300-III-36D(12S)-Y多回路計(jì)量箱6臺(tái),分2條總線,現(xiàn)場(chǎng)電表通過屏蔽雙絞線和設(shè)置于采集箱的串口服務(wù)器進(jìn)行通訊,將數(shù)據(jù)上傳至預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)后臺(tái),實(shí)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:

     

    圖(1)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

    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(duì)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(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:串口服務(wù)器,其主要功能為把分散在現(xiàn)場(chǎng)采集裝置集中采集并傳至站控層,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)計(jì)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(jì)算機(jī)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。

    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(jiǎn)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(shí)刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到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)30個(gè)設(shè)備,傳輸距離能達(dá)到1.2km。

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

         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。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(shí)時(shí)性可精確到3分鐘以內(nèi);

    c. 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);

    d. 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)防止作弊;

    e. 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)作弊竊電;

    f. 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;

    g. 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;

          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),*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,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。

    3  案例分析

    宿遷澤達(dá)職業(yè)技術(shù)學(xué)院項(xiàng)目預(yù)付費(fèi)宿舍水電管理系統(tǒng)采用DTSY1352-NK系列預(yù)付費(fèi)計(jì)量?jī)x表,該儀表主要測(cè)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。

    現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(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,該功能需要與硬件短信貓配合使用。

    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(宿舍)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。

    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(duì)建筑、儀表及默認(rèn)參數(shù)進(jìn)行配置;

    c) 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;

    d) 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;

    e) 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)

    系統(tǒng)還將電能計(jì)量?jī)x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,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)。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(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

    隨著社會(huì)生產(chǎn)的進(jìn)步,在高校宿舍用電量不斷增長(zhǎng)、對(duì)供電質(zhì)量要求不斷提高的同時(shí),也存在大量安全隱患的情況,加重了高校宿舍管理的困難。為了使高校宿舍提高電費(fèi)收繳率,規(guī)避惡意欠費(fèi)造成的經(jīng)濟(jì)損失,方便宿舍管理、避免安全隱患,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)用戶有選擇性的進(jìn)行限電。

    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(cè)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(chǎng)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》


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