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遠程預(yù)付費系統(tǒng)在中關(guān)村集成電路的應(yīng)用
摘要：介紹中關(guān)村集成電路設(shè)計園項目遠程預(yù)付費系統(tǒng)，采用智能預(yù)付費儀表進行遠程分合控制，達到預(yù)付費使用功能。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-3200型遠程預(yù)付費電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)配電回路用電的收費和能效管理。
關(guān)鍵詞：中關(guān)村集成電路設(shè)計園;DTSY1352-NK；預(yù)付費電能表；Acrel-3200型；預(yù)付費電能管理系統(tǒng)
關(guān)鍵詞：中關(guān)村集成電路設(shè)計園;DTSY1352-NK；預(yù)付費電能表；Acrel-3200型；預(yù)付費電能管理系統(tǒng)
0 概述
中關(guān)村集成電路設(shè)計園占地面積6萬平方米，總建筑規(guī)模22萬平方米，于2015年9月29日開工建設(shè)，2018年6月30日竣工交付，被列為北京市重要工程和中關(guān)村科學(xué)城重大項目，也是北京市落實推動集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要手段。園區(qū)在產(chǎn)業(yè)定位上將形成以芯片設(shè)計、基礎(chǔ)軟件、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、智能硬件為主體的泛集成電路設(shè)計園，與北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的制造基地，河北石家莊封裝測試產(chǎn)業(yè)基地，形成三地協(xié)同發(fā)展。
中關(guān)村集成電路設(shè)計園占地面積6萬平方米，總建筑規(guī)模22萬平方米，于2015年9月29日開工建設(shè)，2018年6月30日竣工交付，被列為北京市重要工程和中關(guān)村科學(xué)城重大項目，也是北京市落實推動集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要手段。園區(qū)在產(chǎn)業(yè)定位上將形成以芯片設(shè)計、基礎(chǔ)軟件、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、智能硬件為主體的泛集成電路設(shè)計園，與北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的制造基地，河北石家莊封裝測試產(chǎn)業(yè)基地，形成三地協(xié)同發(fā)展。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述
根據(jù)客戶需求及項目實際情況，本項目設(shè)計的遠程預(yù)付費電能管理系統(tǒng)，由安科瑞品牌三相預(yù)付費電能表DTSY1352-NK 374個及97個ADF300多用戶計量箱，串口服務(wù)器Anet-2E5S 管理中心服務(wù)器及預(yù)付費系統(tǒng)管理軟件等組成。本系統(tǒng)組網(wǎng)使用園區(qū)內(nèi)部局域網(wǎng)進行設(shè)備到后臺的通信。
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：
根據(jù)客戶需求及項目實際情況，本項目設(shè)計的遠程預(yù)付費電能管理系統(tǒng)，由安科瑞品牌三相預(yù)付費電能表DTSY1352-NK 374個及97個ADF300多用戶計量箱，串口服務(wù)器Anet-2E5S 管理中心服務(wù)器及預(yù)付費系統(tǒng)管理軟件等組成。本系統(tǒng)組網(wǎng)使用園區(qū)內(nèi)部局域網(wǎng)進行設(shè)備到后臺的通信。
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：通訊服務(wù)器，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集，同時遠傳至站控層，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、顯示器、UPS電源、打印機等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。
網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：通訊服務(wù)器，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集，同時遠傳至站控層，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、顯示器、UPS電源、打印機等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。
2 遠程預(yù)付費電能管理主要功能
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)，遠程預(yù)付費電能管理系統(tǒng)，以及用戶查詢系統(tǒng)。集中抄表服務(wù)程序常年運行，不間斷定時對所有表進行遠程抄表；遠程預(yù)付費系統(tǒng)包含所有開戶、售電、遙控及報表功能.
主要特點如下：
2.1 快速配置，即裝即用：將電表和通訊管理機配置導(dǎo)入系統(tǒng)就可以使用；
2.2 遠程集中抄表：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)；
2.3 支持單獨計價、多費率、階梯電價：可對每塊電表單獨設(shè)置電價、費率和階梯電價；
2.4 遠程售電：財務(wù)集中管理，電量實時下發(fā)，并比對充值次數(shù)防止作B；
2.5 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)作B竊電；
2.6 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；
2.7 能耗分析及查詢：用戶和管理員都可查詢預(yù)付費表或各類接入的計量儀表每天的用能狀況；
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)，遠程預(yù)付費電能管理系統(tǒng)，以及用戶查詢系統(tǒng)。集中抄表服務(wù)程序常年運行，不間斷定時對所有表進行遠程抄表；遠程預(yù)付費系統(tǒng)包含所有開戶、售電、遙控及報表功能.
主要特點如下：
2.1 快速配置，即裝即用：將電表和通訊管理機配置導(dǎo)入系統(tǒng)就可以使用；
2.2 遠程集中抄表：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)；
2.3 支持單獨計價、多費率、階梯電價：可對每塊電表單獨設(shè)置電價、費率和階梯電價；
2.4 遠程售電：財務(wù)集中管理，電量實時下發(fā)，并比對充值次數(shù)防止作B；
2.5 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)作B竊電；
2.6 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；
2.7 能耗分析及查詢：用戶和管理員都可查詢預(yù)付費表或各類接入的計量儀表每天的用能狀況；
3 案例分析
商業(yè)廣場預(yù)付費系統(tǒng)主要解決的問題是用戶售電收費難、繳費不及時的問題。針對此類問題安科瑞預(yù)付費售電系統(tǒng)可以做到先交錢后用電，欠費報警及強制拉閘等功能，大大節(jié)約人工管理成本。本系統(tǒng)還能生成各類售電及電能報表方便財務(wù)管理及客戶的查詢。
現(xiàn)場實現(xiàn)了以下功能：
3.1 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(wù)，能將電費金額預(yù)警和欠費預(yù)警自動生成手機短信自發(fā)送給對應(yīng)的商鋪用戶，該功能需要與硬件短X貓配合使用。
系統(tǒng)默認(rèn)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。
商業(yè)廣場預(yù)付費系統(tǒng)主要解決的問題是用戶售電收費難、繳費不及時的問題。針對此類問題安科瑞預(yù)付費售電系統(tǒng)可以做到先交錢后用電，欠費報警及強制拉閘等功能，大大節(jié)約人工管理成本。本系統(tǒng)還能生成各類售電及電能報表方便財務(wù)管理及客戶的查詢。
現(xiàn)場實現(xiàn)了以下功能：
3.1 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(wù)，能將電費金額預(yù)警和欠費預(yù)警自動生成手機短信自發(fā)送給對應(yīng)的商鋪用戶，該功能需要與硬件短X貓配合使用。
系統(tǒng)默認(rèn)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。
3.2 遠程預(yù)付費電能管理系統(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（商鋪）管理模塊、售電管理模塊、報表中心模塊，系統(tǒng)大致運行和操作流程如下：
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（商鋪）管理模塊、售電管理模塊、報表中心模塊，系統(tǒng)大致運行和操作流程如下：
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。
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)設(shè)置：對建筑、通訊管理機、儀表及默認(rèn)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(dǎo)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(wù)報表、用能報表、報警報表等查詢。
系統(tǒng)針對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。
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)設(shè)置：對建筑、通訊管理機、儀表及默認(rèn)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(dǎo)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(wù)報表、用能報表、報警報表等查詢。
系統(tǒng)針對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(shè)置下發(fā)（下發(fā)報警金額閾值和過載功率閾值）；③保電（強制儀表合閘）；4.恢復(fù)預(yù)付費（欠費自動跳閘的模式）；⑤拉閘（強制斷電）；⑥抄表導(dǎo)出（導(dǎo)出當(dāng)前所有表狀態(tài)為EXCEL）。
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（強制儀表合閘）；4.恢復(fù)預(yù)付費（欠費自動跳閘的模式）；⑤拉閘（強制斷電）；⑥抄表導(dǎo)出（導(dǎo)出當(dāng)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(wù)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(dǎo)出。以下是財務(wù)報表和預(yù)付費表日用能查詢報表：
4 結(jié)束語
安科瑞預(yù)付費售電系統(tǒng)為中關(guān)村集成電路設(shè)計園解決了購電難，財務(wù)管理不便的難題，提高了工作效率。預(yù)付費系統(tǒng)比傳統(tǒng)抄表有抄表通訊快信號傳輸速率高，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，抄表無需進入商戶配電箱。系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)報表統(tǒng)計功能可對用戶每日每月用電量等數(shù)據(jù)有監(jiān)測功能，提供報表，根據(jù)數(shù)據(jù)報表對比分析，可以了解公共用電、商戶用電年月日的能耗情況，為科學(xué)調(diào)控、倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保、減少能耗成本等作為數(shù)據(jù)支撐。物業(yè)并且可以通過系統(tǒng)可以檢測到各用戶電表是否損壞，是否離線等信息進行及時的維修。
安科瑞預(yù)付費售電系統(tǒng)為中關(guān)村集成電路設(shè)計園解決了購電難，財務(wù)管理不便的難題，提高了工作效率。預(yù)付費系統(tǒng)比傳統(tǒng)抄表有抄表通訊快信號傳輸速率高，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，抄表無需進入商戶配電箱。系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)報表統(tǒng)計功能可對用戶每日每月用電量等數(shù)據(jù)有監(jiān)測功能，提供報表，根據(jù)數(shù)據(jù)報表對比分析，可以了解公共用電、商戶用電年月日的能耗情況，為科學(xué)調(diào)控、倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保、減少能耗成本等作為數(shù)據(jù)支撐。物業(yè)并且可以通過系統(tǒng)可以檢測到各用戶電表是否損壞，是否離線等信息進行及時的維修。
5 參照標(biāo)準(zhǔn)
ISO/IEC11801 《國際綜合布線標(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)計規(guī)范》
GB50054-2011 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》
IEC 61587 《電子設(shè)備機械結(jié)構(gòu)系列》
DL/T448-2000 《電能計量裝置技術(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/T5137-2001 《電測量及電能計量裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》
GB2887 《計算站場地技術(shù)條件》
GB/T18460.3 《IC卡預(yù)付費售電系統(tǒng) 3部分： 預(yù)付費電度表》
ISO/IEC11801 《國際綜合布線標(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)計規(guī)范》
GB50054-2011 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》
IEC 61587 《電子設(shè)備機械結(jié)構(gòu)系列》
DL/T448-2000 《電能計量裝置技術(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/T5137-2001 《電測量及電能計量裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》
GB2887 《計算站場地技術(shù)條件》
GB/T18460.3 《IC卡預(yù)付費售電系統(tǒng) 3部分： 預(yù)付費電度表》
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