【摘要】：文章根據用電遠程管控原理，設計了用電預付費遠程管理終端及管理系統，該系統以智能遠程預付費電表、智能網(wǎng)關(guān)、企業(yè)內部局域網(wǎng)以及預付費管理軟件實(shí)現了在企業(yè)內部員工宿舍的用電管理，實(shí)現了欠費自動(dòng)分閘，充值后自動(dòng)合閘，并輔助強控、分時(shí)控制；移動(dòng)終端充值等功能，幫助企業(yè)后勤部門(mén)實(shí)現電費的自動(dòng)催繳，提高電費收繳率，降低人工成本。
1 項目概述及建設目標
隨著(zhù)我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，企業(yè)用電在整個(gè)供電系統中的比重越來(lái)越大，企業(yè)員工宿舍用電收費管理也越來(lái)越收到企業(yè)管理者的重視。傳統的后付費用電模、單一計費模式和人工抄表方式正面臨著(zhù)諸多挑戰，如何防范用電大戶(hù)拖欠電費、傳統的人工抄表存在著(zhù)速度慢、可靠性差浪費人力資源等問(wèn)題，近幾年出現的插卡式預付費系統雖然技術(shù)含量高、功能多，但是仍存在著(zhù)一旦出線(xiàn)操作失誤，不可更改、且交完電費仍需人工操作等缺點(diǎn)。根據上述的種種實(shí)際情況，本文通過(guò)對合肥鑫晟光電有限公司（合肥京東方）員工宿舍遠程售電系統的應用，詳細介紹遠程預付費系統將宿舍用電信息自動(dòng)采集、傳輸并處理，同時(shí)將充值信息寫(xiě)入電表，實(shí)現員工宿舍的用電預付費管理。該系統不僅能解決傳統意義上的基本抄表功能，還能從根本上克服人工抄表模式的弊端，給電能管理的現代化提供的了必要條件。
合肥鑫晟光電科技有限公司0.5代薄膜晶體管液晶顯示器件項目員工宿舍一期建設包括3#、4#、5#以及6#宿舍共計4棟宿舍樓，其中3#、4#、5#三棟宿舍每棟宿舍均包括199間宿舍，6#宿舍樓包含99間宿舍，宿舍均為單相用電。
2 預付費管理系統的設計
在預付費管理系統的設計中，充分考慮了企業(yè)自身特性、宿舍的用電特性、電力系統的實(shí)際載荷能力等因素，進(jìn)而合理的選擇管理設備，這既有利于減少系統運作的成本，同時(shí)也有利于系統功能的實(shí)現。
2.1 計量設備的選擇
由于員工宿舍用電均為單相用電，且用電負荷不超過(guò)60A，因此在預付費電表的選擇上，需要首先保證每間宿舍計量的獨立性，并保證計量準確性：控制單元獨立，保證控制可靠性；其次預付費電表需要保證計量可靠性，具有反竊電功能，能計量正負兩個(gè)方向的電能，且以同一方向累計，杜絕偷漏電的現象；另外電表自身需要具備預付費功能，能脫機運行，當某用戶(hù)用電超標或欠費時(shí)可根據管理者指令，也可以根據自身對剩余電力的判斷，對該用戶(hù)實(shí)現斷電控制；
2.2 預付費管理系統網(wǎng)絡(luò )構成
整個(gè)預付費系統采用分層、分布式系統結構，包括一個(gè)監管中心，四個(gè)通訊子站以及若干個(gè)現場(chǎng)計量單元，高可靠性應用服務(wù)器及軟、硬件系統，高性能的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)，確保整個(gè)系統運行安全、穩定可靠、使用維護方便。
預付費監管中心包含預付費管理服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò )交換機和票據打印機、UPS以及Acrel-3200預付費管理軟件，其中軟件部分能自動(dòng)采集各用戶(hù)的電能數據，并具備單點(diǎn)、單元、群采集的功能；能對每一個(gè)計量單元遠程進(jìn)行控制分合閘；能對各預付費電能表遠程進(jìn)行參數設定功能和用戶(hù)信息修改、設置；能支持打印各用戶(hù)月用電消耗費報表和單戶(hù)費用清單；數據庫采用SQL Server 數據庫，運行穩定、安全性高、擴展性強，非操作人員無(wú)法隨意更改，保證數據安全，提供各用戶(hù)歷史用電數據，包括歷次購電日期、購電量記錄、每月用電記錄等。
通訊子站主要包括通訊管理機、數據采集箱以及其他網(wǎng)絡(luò )設備，網(wǎng)絡(luò )結構如下圖所示：
2.3 主要設計參考標準
GB50052-2009 《供配電系統設計規范》
DL/T 814-2002 《配電自動(dòng)化系統功能規范》
GB50054-2011 《低壓配電設計規范》
DL/T 5430-2009 《無(wú)人值班變電站遠方監控中心設計技術(shù)規程》
GB/T 2887-2011 《計算機場(chǎng)地通用規范》
Q/GDW 231-2008 《無(wú)人值守變電站及監控 中心技術(shù)導則》
GB/T 50063-2008 《電力裝置的電測量?jì)x表裝置設計規范》
Q/GDW 214-2008 《變電站計算機監控系統現場(chǎng)驗收管理規程》
2.4 預付費管理系統軟件功能設計
系統依據客戶(hù)實(shí)際需求進(jìn)行設計，實(shí)現了數據的自動(dòng)采集、遠程控制、電費設定、開(kāi)戶(hù)、銷(xiāo)戶(hù)、電表參數設定和用戶(hù)信息修改、設置以及報表的打印等。
整個(gè)系統軟件設計分為三個(gè)大塊，分別是集中抄表服務(wù)系統，遠程預付費電能管理系統，以及用戶(hù)查詢(xún)系統。集中抄表服務(wù)程序常年運行，不間斷定時(shí)對所有表進(jìn)行遠程抄表；遠程預付費系統包含所有開(kāi)戶(hù)、售電、遙控及報表功能；用戶(hù)查詢(xún)機系統用于商鋪查詢(xún)個(gè)人信息、充值和用電情況；另外還可配置移動(dòng)端查詢(xún)，可用于商鋪用戶(hù)實(shí)時(shí)查詢(xún)個(gè)人信息、充值、遠程控制及每日用電情況，如果條件滿(mǎn)足，還支持用戶(hù)使用銀聯(lián)等方式遠程自助購電。
主要特點(diǎn)如下：
利用遠程預付費電能管理系統，無(wú)需IC卡，可以實(shí)現計算機遠程集中抄表、實(shí)時(shí)監控、遠程充值和遠程控制，再通過(guò)預警信息和短信通知，物管部門(mén)即可完成整個(gè)抄表、收費、控制和核查工作，實(shí)現高度信息化和自動(dòng)化，大大提高用電營(yíng)銷(xiāo)管理效率和水平，節約人力物力的同時(shí)，也提高了經(jīng)濟效益，同時(shí)還具有防信息泄露防竊電的安全功能。
集中抄表服務(wù)程序包含三大模塊，除了常年運行的定時(shí)對所有儀表進(jìn)行集中遠程抄表以外，還集成了報警短信發(fā)送服務(wù)，能將電費金額預警和欠費預警自動(dòng)生成短信自發(fā)送給對應的用戶(hù)，該功能需要與硬件配合使用。
系統默認半小時(shí)對所有表進(jìn)行一次遠程集中抄表，時(shí)間間隔支持個(gè)性化配置。
本系統分為五大模塊，分別是操作員登陸模塊、系統配置模塊、用戶(hù)管理模塊、售電管理模塊、報表中心模塊。本系統所有的報表及記錄查詢(xún)，都支持excel格式導出的功能。
登 陸 管 理 | 重新登陸 | 重新登陸售電系統 | |
操作員管理 | 可以對操作員進(jìn)行管理 | ||
權限管理 | 給操作員分配不同的權限 | ||
操作日志查看 | 查看操作員操作日志 | ||
修改操作員密碼 | 修改操作員密碼 | ||
系 統 設 置 | 建筑群設置 | 此功能用于維護擁有一個(gè)或多個(gè)用電單元的集合，如以大樓為集合的單位 | |
通訊管理機設置 | 用于維護所有通訊管理機的信息 | ||
儀表設置戶(hù)號設置 | 用于維護所有儀表的信息，支持批量導入 | ||
戶(hù)號設置 | 維護商鋪號的信息 | ||
默認參數設置 | 一些常用參數的默認設置，主要包括“默認功率閾值”、“集抄時(shí)間間隔”、“默認報警金額”、“默認電價(jià)”、“囤積金額上限”、“報警短信號碼” | ||
客 戶(hù) 管 理 | 開(kāi)戶(hù) | 對用戶(hù)信息的維護，對表進(jìn)行開(kāi)戶(hù)操作，支持老表金額轉入，支持一戶(hù)多表，支持用戶(hù)開(kāi)戶(hù)后加表 | |
開(kāi)戶(hù)查詢(xún) | 查詢(xún)當前所有已開(kāi)戶(hù)的記錄 | ||
銷(xiāo)戶(hù) | 用戶(hù)銷(xiāo)戶(hù)，銷(xiāo)戶(hù)后，用戶(hù)下掛靠的所有表都會(huì )執行銷(xiāo)戶(hù)動(dòng)作，系統自動(dòng)產(chǎn)生銷(xiāo)戶(hù)記錄 | ||
銷(xiāo)戶(hù)查詢(xún) | 查詢(xún)歷史銷(xiāo)戶(hù)記錄 | ||
批量操作 |
| ||
抄表歷史記錄查詢(xún) | 提供單表抄表歷史記錄查詢(xún) | ||
售 電 管 理 | 售電 | 對已開(kāi)戶(hù)的用戶(hù)表售電，支持單據打印，自動(dòng)生成售電記錄 | |
售電查詢(xún) | 售電記錄查詢(xún) | ||
退電 | 對已開(kāi)戶(hù)的用戶(hù)表退電 | ||
退電查詢(xún) | 退電記錄查詢(xún) | ||
沖正 | 售電退電時(shí)誤操作后執行修復沖正操作 | ||
報 表 中 心 | 實(shí)時(shí)報警記錄報表 | 統計查詢(xún)實(shí)時(shí)報警記錄 | |
日銷(xiāo)售報表 | 查詢(xún)按日結算的財務(wù)報表 | ||
月銷(xiāo)售報表 | 查詢(xún)按月結算的財務(wù)報表 | ||
年銷(xiāo)售報表 | 查詢(xún)按年結算的財務(wù)報表 | ||
失聯(lián)表查詢(xún)報表 | 失聯(lián)的報表查詢(xún) | ||
失聯(lián)通訊管理機報表 | 失聯(lián)的通訊管理機查詢(xún) | ||
能耗分析報表 | 通過(guò)選擇日期段、查詢(xún)的地理位置（按樓、層或戶(hù)號）進(jìn)行用電能耗的按天查詢(xún) | ||
計量?jì)x表能耗查詢(xún) | 可對接入的各類(lèi)我司的其他計量?jì)x表如（ACR/P/DTSF等）根據時(shí)間段、計量回路等條件產(chǎn)生的能耗差值，以及遠程抄表值查詢(xún) | ||
報警記錄查詢(xún) | 查詢(xún)歷史報警記錄 |
系統針對開(kāi)戶(hù)不僅支持一戶(hù)一表，也支持一戶(hù)掛多表的需要；同時(shí)支持和解決了項目改造后新老表切換時(shí)，老表金額轉入的問(wèn)題；支持峰谷電價(jià)，支持一表一電價(jià)；可對單表設置功率過(guò)載的閾值，也支持設置單表金額報警的兩級閾值。
批量遠程操作場(chǎng)景中，系統提供了多項功能，針對開(kāi)戶(hù)、報警1、報警2、欠費、未開(kāi)戶(hù)、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(jìn)行遙控，遙控的命令類(lèi)型如下：
1.電價(jià)下發(fā)；2.設置下發(fā)（下發(fā)報警金額閾值和過(guò)載功率閾值）；3.保電（強制儀表合閘）；4.恢復預付費（欠費自動(dòng)跳閘的模式）；5.拉閘（強制斷電）；6.抄表導出（導出當前所有表狀態(tài)為EXCEL）
售電
系統還將電能計量?jì)x表接入系統，進(jìn)行遠程集中抄表后，提供了輔助的能耗查詢(xún)報表，為能耗分析、用能比對和安全用電提供強有力的依據。
系統還提供了多個(gè)報表以供查詢(xún)，分別是日/月/年財務(wù)銷(xiāo)售統計報表、失聯(lián)表/通訊管理機查詢(xún)報表、能耗查詢(xún)報表、實(shí)時(shí)報警/歷史報警查詢(xún)報表，支持導出。用戶(hù)可以查詢(xún)各自用電充值信息。
手 機 網(wǎng) 站 | 用電信息查詢(xún) | 查詢(xún)時(shí)間段內每天的用電量度數 | |
遠程控制 | 遠程控制自己的宿舍通斷電 | ||
充值記錄查詢(xún) | 查詢(xún)自己的充值記錄 | ||
自助購電 | 通過(guò)銀聯(lián)等方式自助完成購電 | ||
個(gè)人信息查詢(xún) | 用戶(hù)密碼修改，顯示開(kāi)戶(hù)日期、全部充值記錄、當前剩余金額等查詢(xún) |
售電、退電、開(kāi)戶(hù)時(shí)系統支持三聯(lián)單單據打印的功能，格式可以由客戶(hù)確認后自由定制。
安科瑞Acrel-3200遠程預付費系統支持短信報警功能，電費余額不足，欠費等信息可以通過(guò)短信報警模塊發(fā)送給的商戶(hù)，使得用戶(hù)能夠及時(shí)了解電費信息。SIM卡由甲方提供并定期充值。
Acrel-3200遠程預付費系統支持多種支付功能。
3 預付費管理系統的意義
綜上所述，企業(yè)用電的智能化管理已經(jīng)是一個(gè)擋不住的趨勢，而企業(yè)員工宿舍預付費管理系統作為企業(yè)用電的智能化管理的一部分，已經(jīng)成為企業(yè)員工宿舍用電管理的重要手段，幫助后勤管理部門(mén)對由于繳費時(shí)間不統一、繳費方式不統一而帶來(lái)的大量人力、物力的消耗提供了解決方案；同時(shí)通過(guò)員工宿舍用電在線(xiàn)管理，一方面將員工和配電區域隔離，可以提高員工宿舍用電的安全性，也可以防止員工宿舍由于違規電氣而產(chǎn)生的意外；另一方面也可以提高企業(yè)用電管理水平，降低不必要的電能浪費。參考文獻
[1]安科瑞《安科瑞智能電網(wǎng)用戶(hù)端能效管理解決方案》
