正商職業(yè)學校預付費云平臺系統(tǒng) 的設計與應用

摘要：介紹正商職業(yè)學校預付費云平臺系統(tǒng)，采用智能預付費儀表進行智能預付費遠程控制。系統(tǒng)采用現(xiàn)場網(wǎng)關就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)遠傳云服務器后臺，通過AcrelCloud-3200預付費云平臺系統(tǒng)實現(xiàn)配電回路用電的收費和能效管理。

關鍵詞：智能電力儀表;預付費電能表；AcrelCloud-3200；預付費云平臺系統(tǒng)

 0  概述 

鄭州正商職業(yè)學院位于鞏義市米河鎮(zhèn)北部草店村，計劃總投資12億元，規(guī)劃總用地面積37.3萬平方米(約559畝)，總建筑面積約47.53萬平方米;其中一期規(guī)劃用地23.18萬平方米，總建筑面積約31.98萬平方米;二期規(guī)劃用地14.13萬平方米，總建筑面積約15.55萬平方米。

本項目為新建學生宿舍樓的電能管理系統(tǒng)。將現(xiàn)場男生宿舍樓和女生宿舍樓的配電箱內(nèi)安裝安科瑞預付費計量儀表。從而實現(xiàn)宿舍學生用電的智能化管理，采用云平臺系統(tǒng)方便學校對宿舍用電情況進行了解及收費。針對本項目配置安科瑞預付費電能表ADM130來分別計量每個房間里的用電量，從而實現(xiàn)先收費后用電的預付費管理模式。

1  系統(tǒng)結構描述

本系統(tǒng)主要實現(xiàn)正商學院學生宿舍配電回路進行收費管理，監(jiān)控范圍為606塊ADM130預付費計量儀表，設置了6臺采集箱，儀表經(jīng)過采集箱經(jīng)過通訊管理機采集分析后通過現(xiàn)場網(wǎng)絡后臺云平臺進行通訊，實現(xiàn)智能儀表與監(jiān)控云平臺的數(shù)據(jù)連通，完成能效管理和收費管理的系統(tǒng)功能。

本監(jiān)控系統(tǒng)采用分散分布式結構，項目現(xiàn)場只需要安裝預付費儀表和通訊管理機通過一卡通網(wǎng)絡與后臺通訊；

如圖（1）所示：

圖（1）網(wǎng)絡拓撲圖

現(xiàn)場設備層主要為：預付費多功能電表。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣柜內(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)絡通訊層主要為：通訊管理機，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集，同時通過內(nèi)部網(wǎng)絡遠傳至系統(tǒng)云平臺，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：客戶有自己的機房，安裝在虛擬機上，通過和學校一卡通對接，學生可以通過一卡通自助充值。

以上網(wǎng)絡儀表均采用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接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強，總線上允許連接多達32個設備，傳輸距離為500m以內(nèi)。

2  預付費云平臺主要功能

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

主要完成電能表/水表參數(shù)設置，商戶售電/售水管理及能耗管理工作，操作簡便，實行企業(yè)集團、物業(yè)公司遠程實時操作實時監(jiān)控，具有良好的人機界面，能夠有效的統(tǒng)計和管理數(shù)據(jù)，并對數(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，解決收費難問題的理想產(chǎn)品。

主要特點如下：

項目托管，免現(xiàn)場安裝項目現(xiàn)場可以省去配置預付費服務器、安裝數(shù)據(jù)庫、等一系列工作。不但可以省去很多硬件成本，還能大大減少調(diào)試和維護成本遠程抄表，遠程售電抄表信息通過網(wǎng)關實時上傳到云平臺，快速便捷，免去人工抄表；財務集中管理，電量實時下發(fā)，并比對充值次數(shù)防止作假；支持一戶一電價，一戶一水價云端部署，集團式預付費系統(tǒng)軟件升級維護不再收到客戶網(wǎng)絡環(huán)境的困擾，云端統(tǒng)一部署，升級方便快速；客戶不需要安裝客戶端。金額預警金額不足或金額欠費提醒、電表充值到賬提醒，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、參數(shù)設置等操作，方便管理系統(tǒng)規(guī)模接入表不受數(shù)量、地域限制，一個賬戶可以管理多個項目，系統(tǒng)設計容量可達十萬個計量點。能耗分析用戶和管理員都可查詢預付費表或管控表每天的用能狀況；可提供能耗分析+財務軌跡一體式綜合管理報表，包含用戶表的能耗、財務數(shù)據(jù)、能耗和財務的期初期末值等數(shù)據(jù)手機APP，在線支付系統(tǒng)可選配微信小程序或微信公眾號，實現(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表和各用戶費用清單。訪問方式不受限系統(tǒng)將可以通過PC瀏覽器、平板、手機APP訪問和在線支付無人值守權限管理更科學    賬戶與項目掛鉤，每個物業(yè)環(huán)境的財務數(shù)據(jù)互相獨立；角色設置與賬戶設置分離；集團總部用戶可訪問多個項目。統(tǒng)一第三方接口API提供統(tǒng)一的第三方API或SDK開發(fā)接口，第三方平臺可選擇數(shù)據(jù)接入或*接管。電站電能管理提供變電所或樓層、大樓總表的遠程自動抄表，以及相關能耗分析報表的功能數(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)機制，等保障數(shù)據(jù)安全利用預付費云平臺管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)預付費遠程集中抄表、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，系統(tǒng)軟件部署在云服務器上管理方及客戶可以通過網(wǎng)頁端或者手機端查看用電用水數(shù)據(jù)，實現(xiàn)自助遠程充值。物管部門可以遠程完成整個物業(yè)形態(tài)的水電抄表、收費、控制和核查等工作，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

蘇中模具園項目預付費云平臺管理系統(tǒng)為現(xiàn)場配電柜出線進行計量收費，從而實現(xiàn)租戶的預付費電能管理，實現(xiàn)遠程充值遠程控制，并且后續(xù)點位有增加現(xiàn)場只需要加裝對應的儀表即可。

現(xiàn)場采用DTSY1352預付費計量儀表，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)場實現(xiàn)了以下功能：

1. 集中抄表服務系統(tǒng)

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（可支持1分鐘/次的采集頻率）。

2. B/S云平臺售電系統(tǒng)

          本系統(tǒng)包括五大模塊，分別是登陸模塊、批量下發(fā)模塊，售電管理，電報表中心。主要功能如下：

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）批量下發(fā)：針對學校多塊電表批量初始化、清零，下發(fā)負控，基礎電價，時控，強控等功能。

3）售電管理：對已經(jīng)初始化的電表新增售電，退電，售電查詢等功能。

4）電報表中心：查詢失聯(lián)電表網(wǎng)管信息，能耗報表實時報警等功能。

主要實現(xiàn)功能：    用戶通過網(wǎng)頁進行登錄，系統(tǒng)管理員可以分配各子賬戶及相應權限。查看系統(tǒng)日志等功能；批量下發(fā)：對學校多塊電表批量初始化、清零，下發(fā)負控，基礎電價，時控，強控等功能；售電管理：對已經(jīng)初始化的電表新增售電，退電，售電查詢等功能；電報表中心：查詢失聯(lián)電表網(wǎng)管信息，能耗報表實時報警等功能。

登入界面

系統(tǒng)登錄首頁，首頁提供未初始化，失聯(lián)，負控，時控，強控等快捷入口，實時顯示所有儀表的在線狀態(tài)，以柱狀圖的形式展示整個項目的能耗柱狀圖等功能。

首頁界面

       系統(tǒng)針對宿舍預付費現(xiàn)場表計數(shù)量比較大的問題，實行批量操作，用戶可以針對所有上線表進行批量初始化，批量下發(fā)電價，批量下發(fā)時控，負控等功能，大大較少開戶工作量。

新增開戶

用戶管理，電表批量操作中，系統(tǒng)提供了多項功能，針對初始化、報警1、報警2、欠費、未初始化、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.電價設置；2.惡性負載（可以設置照明插座空調(diào)的功率上限，通過多種數(shù)據(jù)科學判斷是否為惡性負載）；3.強制控制（強制儀表合閘或分閘）；4.恢復預付費（欠費自動跳閘的模式）；5.定時通斷（定時設置電表的分合時間，做到科學化管理用電）；6.基礎金額（針對學校每學期會免費提供一部分電量給學生使用）7.清零（清除表上金額數(shù)）8.短信設置（短信提醒電費使用情況）9.空調(diào)復位（自動判斷空調(diào)插座有沒有拔掉，亂插拔將自動斷電，需在平臺恢復） 

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，有相應能耗日、月、年報表，為能耗分析、用能比對和安全用電提供強有力的依據(jù)。 

 電能日報表

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、開戶充值查詢報表、能耗查詢報表、實時報警/歷史報警查詢報表，支持導出。以下是財務報表和預付費表日用能查詢報表： 

4  結束語

隨著社會生產(chǎn)的進步，在用戶用電量用水量不斷增長、對供電質(zhì)量要求不斷提高的同時，也存在大量拖欠費用的情況，加重了供電企業(yè)的經(jīng)營風險。為了使供電企業(yè)提高電費收繳率，規(guī)避惡意欠費造成的經(jīng)濟損失，我公司特提供成套的預付費云平臺解決方案。可以為各商業(yè)綜合體、寫字樓、辦公樓、大型連鎖超市等物業(yè)管理提供預收取水電費，實現(xiàn)“先交錢、后用能"。通過云平臺部署可以實現(xiàn)各分散式物業(yè)在線收費，總部財務扎口提高財務管理效率。本項目現(xiàn)場通過預付費云平臺系統(tǒng)，實現(xiàn)了各租戶先交費后用電，租戶通過微信公眾號進行繳費，不但避免物業(yè)公司的電費墊資問題，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、水費的收繳率和企業(yè)管理水平。

參照標準：

ISO/IEC11801 《國際綜合布線標準》

GB/50198 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》

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

GB50054-2011       《低壓配電設計規(guī)范》

IEC 61587          《電子設備機械結構系列》

DL/T448-2000   《電能計量裝置技術管理規(guī)程》

DL/T 698.1-2009   《第1部分：總則》

DL/T 698.2-2010    《第2部分：主站技術規(guī)范》

DL/T 698.31-2010  《第3.1部分：電能信息采集終端技術規(guī)范-通用要求》

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

DL/T5137-2001      《電測量及電能計量裝置設計技術規(guī)程》

GB2887               《計算站場地技術條件》

GB/T18460.3          《IC卡預付費售電系統(tǒng) 第3部分： 預付費電度表》