正商職業(yè)學(xué)校預付費云平臺系統的設計與應用

摘要：介紹正商職業(yè)學(xué)校預付費云平臺系統，采用智能預付費儀表進(jìn)行智能預付費遠程控制。系統采用現場(chǎng)網(wǎng)關(guān)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)網(wǎng)絡(luò )將數據遠傳云服務(wù)器后臺，通過(guò)AcrelCloud-3200預付費云平臺系統實(shí)現配電回路用電的收費和能效管理。

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

0  概述

鄭州正商職業(yè)學(xué)院位于鞏義市米河鎮北部草店村，計劃總投資12億元，規劃總用地面積37.3萬(wàn)平方米(約559畝)，總建筑面積約47.53萬(wàn)平方米;其中一期規劃用地23.18萬(wàn)平方米，總建筑面積約31.98萬(wàn)平方米;二期規劃用地14.13萬(wàn)平方米，總建筑面積約15.55萬(wàn)平方米。

本項目為新建學(xué)生宿舍樓的電能管理系統。將現場(chǎng)男生宿舍樓和女生宿舍樓的配電箱內安裝安科瑞預付費計量?jì)x表。從而實(shí)現宿舍學(xué)生用電的智能化管理，采用云平臺系統方便學(xué)校對宿舍用電情況進(jìn)行了解及收費。針對本項目配置安科瑞預付費電能表ADM130來(lái)分別計量每個(gè)房間里的用電量，從而實(shí)現先收費后用電的預付費管理模式。

1  系統結構描述

本系統主要實(shí)現正商學(xué)院學(xué)生宿舍配電回路進(jìn)行收費管理，監控范圍為606塊ADM130預付費計量?jì)x表，設置了6臺采集箱，儀表經(jīng)過(guò)采集箱經(jīng)過(guò)通訊管理機采集分析后通過(guò)現場(chǎng)網(wǎng)絡(luò )后臺云平臺進(jìn)行通訊，實(shí)現智能儀表與監控云平臺的數據連通，完成能效管理和收費管理的系統功能。

本監控系統采用分散分布式結構，項目現場(chǎng)只需要安裝預付費儀表和通訊管理機通過(guò)一卡通網(wǎng)絡(luò )與后臺通訊；

如圖（1）所示：

圖（1）網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

現場(chǎng)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，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過(guò)現場(chǎng)MODBUS總線(xiàn)組網(wǎng)通訊，實(shí)現數據現場(chǎng)采集。

網(wǎng)絡(luò )通訊層主要為：通訊管理機，其主要功能為把分散在現場(chǎng)采集裝置集中采集，同時(shí)通過(guò)內部網(wǎng)絡(luò )遠傳至系統云平臺，完成現場(chǎng)層和站控層之間的數據交互。

系統管理層：客戶(hù)有自己的機房，安裝在虛擬機上，通過(guò)和學(xué)校一卡通對接，學(xué)生可以通過(guò)一卡通自助充值。

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(xiàn)傳輸，一般都采用二根連線(xiàn)，接線(xiàn)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)送數據但是在同一時(shí)刻只能發(fā)送或接收數據，數據傳輸速率為10Mbps。

RS485接口是采用平衡驅動(dòng)器和差分接收器的組合，抗噪聲能力增強，總線(xiàn)上允許連接多達32個(gè)設備，傳輸距離為500m以?xún)取?/p>

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(lèi)預付費電能表配套的售電管理系統。它是以預付費管理軟件和集中抄表軟件為主，包括云服務(wù)后臺，通訊管理機，打印機等設置在內的集成系統。

主要完成電能表/水表參數設置，商戶(hù)售電/售水管理及能耗管理工作，操作簡(jiǎn)便，實(shí)行企業(yè)集團、物業(yè)公司遠程實(shí)時(shí)操作實(shí)時(shí)監控，具有良好的人機界面，能夠有效的統計和管理數據，并對數據的安全性做了有效的保密措施。安裝方便，是用電管理部門(mén)、商業(yè)廣場(chǎng)和物業(yè)小區等管理部門(mén)，提高用電用水管理水平，解決收費難問(wèn)題的理想產(chǎn)品。

主要特點(diǎn)如下：

項目托管，免現場(chǎng)安裝

項目現場(chǎng)可以省去配置預付費服務(wù)器、安裝數據庫、短信功能等一系列工作。不但可以省去很多硬件成本，還能大大減少調試和維護成本

遠程抄表，遠程售電

抄表信息通過(guò)網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)上傳到云平臺，快速便捷，免去人工抄表；財務(wù)集中管理，電量實(shí)時(shí)下發(fā)，并比對充值次數防止作假；支持一戶(hù)一電價(jià)，一戶(hù)一水價(jià)

云端部署，集團式預付費

系統軟件升級維護不再收到客戶(hù)網(wǎng)絡(luò )環(huán)境的困擾，云端統一部署，升級方便快速；客戶(hù)不需要安裝客戶(hù)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(shí)短信通知商戶(hù)

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、參數設置等操作，方便管理

系統規模

接入表不受數量、地域限制，一個(gè)賬戶(hù)可以管理多個(gè)項目，系統設計容量可達十萬(wàn)個(gè)計量點(diǎn)。

能耗分析

用戶(hù)和管理員都可查詢(xún)預付費表或管控表每天的用能狀況；可提供能耗分析+財務(wù)軌跡一體式綜合管理報表，包含用戶(hù)表的能耗、財務(wù)數據、能耗和財務(wù)的期初期末值等數據

手機APP，在線(xiàn)支付

系統可選配微信小程序或微信公眾號，實(shí)現無(wú)人值守，在線(xiàn)支付購水購電，以及查詢(xún)操作。

打印功能

可以打印各用戶(hù)用能報表和各用戶(hù)費用清單。

訪(fǎng)問(wèn)方式不受限

系統將可以通過(guò)PC瀏覽器、平板、手機APP訪(fǎng)問(wèn)和在線(xiàn)支付無(wú)人值守

權限管理更科學(xué)  

賬戶(hù)與項目掛鉤，每個(gè)物業(yè)環(huán)境的財務(wù)數據互相獨立；角色設置與賬戶(hù)設置分離；集團總部用戶(hù)可訪(fǎng)問(wèn)多個(gè)項目。

統一第三方接口A(yíng)PI

提供統一的第三方API或SDK開(kāi)發(fā)接口，第三方平臺可選擇數據接入或*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(dòng)抄表，以及相關(guān)能耗分析報表的功能

數據安全

公網(wǎng)傳輸數據采用AES加密算法，秘鑰分發(fā)機制，等保障數據安全利用

預付費云平臺管理系統，可以實(shí)現預付費遠程集中抄表、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，系統軟件部署在云服務(wù)器上管理方及客戶(hù)可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)端或者手機端查看用電用水數據，實(shí)現自助遠程充值。物管部門(mén)可以遠程完成整個(gè)物業(yè)形態(tài)的水電抄表、收費、控制和核查等工作，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。

3  案例分析

蘇中模具園項目預付費云平臺管理系統為現場(chǎng)配電柜出線(xiàn)進(jìn)行計量收費，從而實(shí)現租戶(hù)的預付費電能管理，實(shí)現遠程充值遠程控制，并且后續點(diǎn)位有增加現場(chǎng)只需要加裝對應的儀表即可。

現場(chǎng)采用DTSY1352預付費計量?jì)x表，該儀表主要測量所有常規電力參數，如：三相電壓、電流、有功功率、功率因數、頻率、有功電度、剩余電量、剩余金額等。

現場(chǎng)實(shí)現了以下功能：

1. 集中抄表服務(wù)系統

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（可支持1分鐘/次的采集頻率）。

2. B/S云平臺售電系統

本系統包括五大模塊，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(hù)及權限分配，查看系統日志等功能；

2）批量下發(fā)：針對學(xué)校多塊電表批量初始化、清零，下發(fā)負控，基礎電價(jià)，時(shí)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(xún)等功能。

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

主要實(shí)現功能：

用戶(hù)通過(guò)網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行登錄，系統管理員可以分配各子賬戶(hù)及相應權限。查看系統日志等功能；批量下發(fā)：對學(xué)校多塊電表批量初始化、清零，下發(fā)負控，基礎電價(jià)，時(shí)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(xún)等功能；電報表中心：查詢(xún)失聯(lián)電表網(wǎng)管信息，能耗報表實(shí)時(shí)報警等功能。

登入界面

系統登錄首頁(yè)，首頁(yè)提供未初始化，失聯(lián)，負控，時(shí)控，強控等快捷入口，實(shí)時(shí)顯示所有儀表的在線(xiàn)狀態(tài)，以柱狀圖的形式展示整個(gè)項目的能耗柱狀圖等功能。

首頁(yè)界面

系統針對宿舍預付費現場(chǎng)表計數量比較大的問(wèn)題，實(shí)行批量操作，用戶(hù)可以針對所有上線(xiàn)表進(jìn)行批量初始化，批量下發(fā)電價(jià)，批量下發(fā)時(shí)控，負控等功能，大大較少開(kāi)戶(hù)工作量。

新增開(kāi)戶(hù)

用戶(hù)管理，電表批量操作中，系統提供了多項功能，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(jìn)行遙控，遙控的命令類(lèi)型如下：1.電價(jià)設置；2.惡性負載（可以設置照明插座空調的功率上限，通過(guò)多種數據科學(xué)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(dòng)跳閘的模式）；5.定時(shí)通斷（定時(shí)設置電表的分合時(shí)間，做到科學(xué)化管理用電）；6.基礎金額（針對學(xué)校每學(xué)期會(huì )免費提供一部分電量給學(xué)生使用）7.清零（清除表上金額數）8.短信設置（短信提醒電費使用情況）9.空調復位（自動(dòng)判斷空調插座有沒(méi)有拔掉，亂插拔將自動(dòng)斷電，需在平臺恢復）

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，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。

電能日報表

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、開(kāi)戶(hù)充值查詢(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。以下是財務(wù)報表和預付費表日用能查詢(xún)報表：

4  結束語(yǔ)

隨著(zhù)社會(huì )生產(chǎn)的進(jìn)步，在用戶(hù)用電量用水量不斷增長(cháng)、對供電質(zhì)量要求不斷提高的同時(shí)，也存在大量拖欠費用的情況，加重了供電企業(yè)的經(jīng)營(yíng)風(fēng)險。為了使供電企業(yè)提高電費收繳率，規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?？梢詾楦魃虡I(yè)綜合體、寫(xiě)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(shí)現“先交錢(qián)、后用能"。通過(guò)云平臺部署可以實(shí)現各分散式物業(yè)在線(xiàn)收費，總部財務(wù)扎口提高財務(wù)管理效率。本項目現場(chǎng)通過(guò)預付費云平臺系統，實(shí)現了各租戶(hù)先交費后用電，租戶(hù)通過(guò)微信公眾號進(jìn)行繳費，不但避免物業(yè)公司的電費墊資問(wèn)題，而且減少了物業(yè)管理環(huán)節的人力成本投入，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(xiàn)標準》

GB/50198 《監控系統工程技術(shù)規范》

GB50052-2009       《供配電系統設計規范》

GB50054-2011       《低壓配電設計規范》

IEC 61587          《電子設備機械結構系列》

DL/T448-2000   《電能計量裝置技術(shù)管理規程》

DL/T 698.1-2009   《第1部分：總則》

DL/T 698.2-2010    《第2部分：主站技術(shù)規范》

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

DL/T/814-2002       《配電自動(dòng)化系統功能規范》

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

GB2887               《計算站場(chǎng)地技術(shù)條件》

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