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技術文章

远程预付费電能管理系統 在商业廣場中的应用

点击次数:90470 发布时间:2016/9/18

摘要針對當前各種規模的商業廣場、物業小區或農貿市場等用電環境爲了解決電費收費難的問題,過去十年,預付費電表IC卡售電系統成爲主流由于數據與環境脫離,系統防僞造、防攻擊、防篡改、防跟蹤等數據安全性能始終是一個突出的技術問題,往往給物業造成嚴重的經濟損失。安科瑞远程预付费系統的实施,为物业公司挽回了经济损失的同时,创造了相当可观的效益,也节约了大量的人力成本。

 

0 前言

远程预付费電能管理系統,是一項集底層通信技術、網絡通信技術、電能計量技術、加密技術、数据存储技術、信息化技术与現代化設備及管理于一體的綜合信息管系統。

该系統主要完成電能表參數設置,商戶售電管理及用電管理工作,操作簡便,實行物業公司遠程實時操作、遙控和監控,具有良好的人機界面,能夠的統計和管理數據,並對數據的安全性做了的保密措施。安裝方便,是用電管理部門、商業廣場和物業小區等管理部門,提高用電管理水平,解決收費難問題的理想産品。

相比傳统的插卡式预付费系統,不僅安全性更高(用户与物理硬件隔离,数据高强度加密),杜绝偷电漏电的发生,所有电能表都能够实时纳入监控范围,用户欠费过载等都有报警提示,能够远程拉闸送电等操作,而且对于用电费用差额,能耗分析等数据分析提供了强有力的数据基础。

該大型商業廣場上线该系統6个月内,依靠系統完成电费收缴450万人民币,较之以前大大提升了利润水平,并且大幅度减少了人工成本和管理成本。

1 項目概述及建設目標

該大型商業廣場總建築面積70萬㎡,由50萬㎡商鋪以及20萬㎡社區住宅組成,是集購物、美食、旅遊、文化、酒店、休閑、娛樂、運動、居住、商務十大主題功能于一體的大型商業地産項目。

本項目中纳入系統管控的单相预付费、三相预付费、二次接入等各类儀表总计2435個。

远程预付费電能管理系統的設計

本項目針對商業廣場、物業小區、農貿市場等的商业用户設計一套智能用电计量管理系統,针对商户用电的性质,实现商户用电的智能化管理,为保证商户用电的独立性和安全性,采用一户一表的方案

针对本項目为商业用户配置安科瑞终端预付费電能計量表计 DTSY1352-C、DDSY1352-C 来独立计量每个商业用户的用电量。通訊管理機通过 RS-485 总线采集所有终端電能計量儀表的数据。本項目中选用的安科瑞终端電能計量表计技术指标和功能符合国家GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和电力行业标准DL/T615-2007对电能表的各项技术要求。

通訊管理機将数据通过由光纤組成的专用网络将数据傳输至中心管理计算机。系統管理软件对数据进行存储、处理,系統管理软件由此進行遠程集中抄表、售電、拉閘等操作,形成物管方需要的图形、文字等形式的文件,以此实现整個城市廣場商户用电的智能化管理。    2.1 系統结构   依據整個商业廣場的配電情況分布情況,系統組網方案采用分层分布式结构,系統包括:站控管理层、网络通讯层、现场设备层。系統网络结构如图1所示:

图1 系統布线原理图

站控管理層管理人機交互的直接窗口,对采集的现场各类数据信息计算、分析与处理,并以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况,是系統的上层部分。主要由系統软件和必要的硬件设备,如服務器、打印机、UPS电源等組成。

通訊層使用的設備爲ANE-Lx8通訊管理機。該層是數據上行和下達的橋梁,主要負責對485总线上连接的所有儀表进行集中抄表、数据缓存和数据上傳,以及对服務器端傳输过来的遥控指令执行指令透傳和回送

现场设备层主要是连接于网络中用于电参量采集测量的各类型的儀表等,也是构建该配电系統必要的基本組成元素主要型號包括安科瑞品牌三相預付費電能表DTSY1352-NK、單相預付費電能表DDSY1352-NK

2.2 數據流程設計

本系統的关键數據流程走向主要分为两种:

1) 远程集中抄表數據流程。

图2 集中抄表數據流程

2) 开户、售电、遥控等操作數據流程。

图3 遥控數據流程

2.3系統软件功能設計

整個系統软件設計分为三个大块,分别是集中抄表服务系統,远程预付费電能管理系統,以及用户查询机系統。集中抄表服務程序常年运行,不间断定时对所有表进行远程抄表;远程预付费系統包含所有开户、售电、遥控及报表功能;用户查询机系統用于商鋪查询个人信息、充值和用电情况。主要特点如下:

快速配置,即装即用:将电表和通訊管理機配置导入系統就可以使用;

遠程集中抄表:免去人工抄表,電表狀態實時性高可到3分鍾以內;

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;

遠程售電:財務集中管理,電量實時下發,並比對充值次數防止做假;

数据安全:网络数据傳输采用金融级的3DES加密算法,防止數據做假竊電;

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;

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;

能耗分析及查詢: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。

組成系統的硬件结构如图4所示

图4 系統硬件结构

2.3.1集中抄表服务系統

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对应的商鋪用戶,該功能需要與硬件貓配合使用,使用貓廠商提供的開發接口SDK進行開發

系統默认半小时对所有表进行一次远程集中抄表,時間間隔支持個性化配置

通訊管理機集抄上傳的数据帧格式如下:

<XML>

    <010101 online=”True”>

        //單表抄表數據

    </010101>

    ……

    <090999 online=”True”>

        //單表抄表數據

    </090999>

</XML>

 

2.3.2用户查询机系統

商鋪用户可通过物管公司门口的触摸屏,使用开户时获取的用户号和初始密码,登陆触摸屏查看个人信息、儀表状态、剩余金额、充值记录以及日用电记录等信息

图5 查询机系統界面1

图6 查询机系統界面2

2.3.3远程预付费電能管理系統

本系統分为五大模块,分别是操作员登陆模块、系統配置模块、用户(商鋪)管理模块、售电管理模块、报表中心模块,系統大致运行和操作流程如图7所示 

图7 系統应用流程

1.登陆管理:管理操作员账户及权限分配,查看系統日志等功能;

2.系統设置:对建筑、通訊管理機、儀表及默认参数进行配置;

3.用户管理:对商鋪用户执行开户、销户、远程分合闸、抄表导出及记录查询等操作;

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。

系統针对商鋪开户不僅支持一戶一表,也支持一戶挂多表的需要;同時支持和解決了項目改造後新老表切換時,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阈值,也支持設置單表金額報警的兩級阈值。

用戶開戶界面如圖8所示:

圖8 用戶開戶界面

批量远程操作场景中,系統提供了多项功能,针对开户、报警1、报警2、欠费、未开户、失联状态都有不同的颜色显示;並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(下發報警金額阈值和過載功率阈值)

3.保電(強制儀表合閘);

4.恢複預付費(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爲EXCEL

批量遠程操作場景界面如圖9所示:

圖9 批量操作界面

系統还将二次接入的電能計量儀表接入系統,进行远程集中抄表後,提供了輔助的能耗查询报表,为能耗分析、用能比对和安全用電提供强有力的依据。該功能用于替代部分能耗分析和管理系統的功能,如果需要的能耗分析和管理,需要另外配置安科瑞能耗系統Acrel5000。

根據時間段、回路編號等條件,查詢時間段內抄表電能值及能耗差值,界面如圖10所示:

圖10 能耗查詢界面

系統还提供了多个报表以供查询,分别是日/月/年财务销售统计报表、失联表/通訊管理機查询报表、能耗查询报表、实时报警/历史报警查询报表,支持导出。

財務報表(日銷售報表)如圖11所示

圖11 日銷售報表

預付費表日用能報表如圖12所示

圖12 日用能報表

結束語

傳统的IC卡预付费售电管理系統实现了先交费后用电的管理模式,但由于抄收电表数据依赖于购电卡,用户用电数据滞后于发生时间,不僅需要人工抄表,也无法进行用电管理、监控和实时控制

利用远程预付费電能管理系統,无需IC卡,可以实现计算机远程集中抄表、实时监控、远程充值和远程控制,再通过预警信息和短信通知,物管部门即可完成整個抄表、收费、控制和核查工作,实现高度信息化和自动化,大大提高用电营销管理效率和水平,节约人力物力的同时,也提高了经济效益,同时还具有防信息泄露防窃电的安全功能。

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