【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、智能網關以及預付費管理軟件實現了商業綜合體的用電管理，實現了欠費自動分閘，充值后自動合閘，并輔助強控、分時控制；移動終端充值等功能，幫助后勤管理部門實現電費的自動催繳，提高電費收繳率，降低人工成本。

【關鍵詞】：遠程預付費；電能管理；遠程控制；充值；

1   項目概述及建設目標

       隨著我國經濟的迅猛發展，商業用電在整個供電系統中的比重越來越大，各出租商鋪用電收費管理也越來越收到物業后勤管理部門的重視。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諸多挑戰，如何防范用電大戶拖欠電費、傳統的人工抄表存在著速度慢、可靠性差浪費人力資源等問題，近幾年出現的插卡式預付費系統雖然技術含量高、功能多，但是仍存在著一旦出線操作失誤，不可更改、且交完電費仍需人工操作等缺點。根據上述的種種實際情況，本文通過對三明商會遠程預付費電能管理系統的應用，詳細介紹遠程預付費系統將商業綜合體用電信息自動采集、傳輸并處理，同時將充值信息寫入電表，實現出租商戶的用電預付費管理。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。

       三明市城區商會位于福建省三明市三元區城關街道下洋社區居委會新泉路路口，整個項目包含A樓、B樓以及地下室，從整個項目建設投資性價比來考慮，本項目針對5層及以上集中計量部分采用多用戶計量裝置，針對5層以下及地下室，采用一戶儀表計量方案。通訊管理機通過RS-485總線采集所有終端電能計量儀表的數據。通訊管理機將數據通過由光纖組成的專用網絡將數據傳輸至中心管理計算機。系統管理軟件對數據進行存儲、處理，形成物業管理方需要的圖形、文字等形式的文件，以此實現整個綜合體商業辦公區域用電的智能化管理。

2   預付費管理系統的設計

      在預付費管理系統的設計中，充分考慮了商業綜合體的特性、商戶的用電特性、電力系統的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇管理設備，這既有利于減少系統運作的成本，同時也有利于系統功能的實現。

2.1 計量設備的選擇

      在預付費電表的選擇上，需要首先保證每間商戶計量的獨立性，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，能精確計量正負兩個方向的電能，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，當某用戶用電超標或欠費時可根據管理者指令，也可以根據自身對剩余電力的判斷，對該用戶實現斷電控制；

2.2 預付費管理系統網絡構成

      整個預付費系統采用分層、分布式系統結構，包括一個監管中心，3個通訊子站以及若干個現場計量單元，高可靠性應用服務器及軟、硬件系統，高性能的現場總線技術及網絡通信技術，確保整個系統運行安全、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器、網絡交換機、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采集各用戶的電能數據，并具備單點、單元、群采集的功能；能對每一個計量單元遠程進行控制分合閘；能對各預付費電能表遠程進行參數設定功能和用戶信息修改、設置；能支持打印各用戶月用電消耗費報表和單戶費用清單；數據庫采用SQL Server 數據庫，運行穩定、安全性高、擴展性強，非操作人員無法隨意更改，保證數據安全，提供各用戶歷史用電數據，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絡設備，網絡結構如下圖所示：

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    《配電自動化系統功能規范》

GB50054-2011      《低壓配電設計規范》

DL/T 5430-2009   《無人值班變電站遠方監控中心設計技術規程》

GB/T 2887-2011    《計算機場地通用規范》

Q/GDW 231-2008   《無人值守變電站及監控 中心技術導則》

GB/T 50063-2008  《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》

Q/GDW 214-2008   《變電站計算機監控系統現場驗收管理規程》

2.4 預付費管理系統軟件功能設計

       系統依據客戶實際需求進行設計，實現了數據的自動采集、遠程控制、電費設定、開戶、銷戶、電表參數設定和用戶信息修改、設置以及報表的打印等。

       整個系統軟件設計分為三個大塊，分別是集中抄表服務系統，遠程預付費電能管理系統，以及用戶查詢系統。集中抄表服務程序常年運行，不間斷定時對所有表進行遠程抄表；遠程預付費系統包含所有開戶、售電、遙控及報表功能；用戶查詢機系統用于商鋪查詢個人信息、充值和用電情況；另外還可配置手機端查詢網站，可用于商鋪用戶在手機網站終端上實時查詢個人信息、充值、遠程控制及每日用電情況，如果條件滿足，還支持用戶使用支付寶銀聯等方式遠程自助購電。

主要特點如下：

u 快速配置，即裝即用：將電表和通訊管理機配置導入系統就可以使用；

u 遠程集中抄表：免去人工抄表，電表狀態實時性最高可精確到3分鐘以內；

u 支持單獨計價、多費率、階梯電價：可對每塊電表單獨設置電價、費率和階梯電價；

u 遠程售電：財務集中管理，電量實時下發，并比對充值次數防止；

u 數據安全：網絡數據傳輸采用金融級的3DES加密算法，防止數據竊電；

u 手機短信提醒：當金額不足或金額欠費，共三級預警，都可及時短信通知商戶；

u 遠程控制：可對任意一塊電表執行遠程拉閘或保電等一系列遠程控制操作，方便管理；

u 能耗分析及查詢：用戶和管理員都可查詢預付費表或各類接入的計量儀表每天的用能狀況；

u 個人手機查詢網站：支持手機端用戶自主購電，自主查詢。

       利用遠程預付費電能管理系統，無需IC卡，可以實現計算機遠程集中抄表、實時監控、遠程充值和遠程控制，再通過預警信息和短信通知，以及手機網站，物管部門即可完成整個抄表、收費、控制和核查工作，實現高度信息化和自動化，大大提高用電營銷管理效率和水平，節約人力物力的同時，也提高了經濟效益，同時還具有防信息泄露防竊電的安全功能。

1. 集中抄表服務系統

      集中抄表服務程序包含三大模塊，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送服務，能將電費金額預警和欠費預警自動生成手機短信自發送給對應的用戶，該功能需要與硬件配合使用。

系統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。

2. 遠程預付費電能管理系統

       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，都支持excel格式導出的功能。

1.登陸管理：管理操作員賬戶及權限分配，查看系統日志等功能；

2.系統設置：對建筑、通訊管理機、儀表及默認參數進行配置；

3.用戶管理：對商鋪用戶執行開戶、銷戶、遠程分合閘、抄表導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：提供售電財務報表、用能報表、報警報表等查詢。

系統針對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，老表金額轉入的問題；支持峰谷電價，支持一表一電價；可對單表設置功率過載的閾值，也支持設置單表金額報警的兩級閾值。
 
批量遠程操作場景中，系統提供了多項功能，針對開戶、報警1、報警2、欠費、未開戶、失聯狀態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；2.設置下發（下發報警金額閾值和過載功率閾值）；3.保電（強制儀表合閘）；4.恢復預付費（欠費自動跳閘的模式）；5.拉閘（強制斷電）；6.抄表導出（導出當前所有表狀態為EXCEL）
 
3   預付費管理系統的意義
      綜上所述，商業用電的智能化管理已經是一個擋不住的趨勢，而出租商戶預付費管理系統作為商業用電的智能化管理的一部分，已經成為商業綜合體、商業辦公用電管理的重要手段，幫助后勤管理部門對由于繳費時間不統一、繳費方式不統一而帶來的大量人力、物力的消耗提供了解決方案；同時通過商戶用電在線管理，一方面將商戶和配電區域隔離，可以提高商戶用電的安全性，也可以防止商鋪由于違規電氣而產生的意外；另一方面也可以提高企業用電管理水平，降低不必要的電能浪費。 參考文獻
[1]安科瑞《安科瑞智能電網用戶端能效管理解決方案》

產品推薦：導軌式直流電能表；直流霍爾傳感器；多用戶預付費電能表

作者介紹：徐行德，男，本科，江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要從事光儲充等研發與應用；