摘要：介紹廣西柳州窯埠古鎮(zhèn)遠程預付費電能管理系統，采用智能預付費儀表進行遠程分合控制，達到預付費使用功能。系統采用現場就地組網的方式，組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-3200型遠程預付費電能管理系統實現配電回路用電的收費和能效管理。
關鍵詞：智能電力儀表;預付費電能表；Acrel-3200型；預付費電能管理系統

0  概述 
  窯埠古鎮(zhèn)，柳州重點工程，百里柳江點睛之作，位于東堤南路，蟠龍山下，享CBD核心地段，為“百里柳江”璀璨明珠，坐擁一線江景。該地塊總面積86406.55㎡，位于柳州市政府重點發(fā)展的區(qū)域——河東新區(qū)，該地塊不僅擁有河東新區(qū)的核心位置，更擁有一線江景，同時地塊周邊既緊鄰CBD辦公、商業(yè)、居住中心，又被市政公園、蟠龍山公園以及沿江景觀帶所包圍，具備CBD后花園的天然優(yōu)勢。
  本項目針對廣西柳州窯埠古鎮(zhèn)項目的商業(yè)用戶設計一套智能用電計量管理系統，本系統主是針本對商戶用電的性質，實現商戶用電的智能化管理，針對本項目為商業(yè)用戶配置安科瑞終端預付費多用戶電能計量表箱ADF300來分別獨立計量每個商業(yè)用戶的用電量。根據預付費售電的要求，需要對廣西柳州窯埠古鎮(zhèn)配電間內的配電回路出線進行預付費電能管理，以保證先收費后用電。

1  系統結構描述
  本監(jiān)控系統主要實現廣西柳州窯埠古鎮(zhèn)商業(yè)街配電間的出線回路進行收費管理和能效考核；監(jiān)控范圍為16臺ADF300多用戶預付費計量箱，設置一臺采集箱，儀表經過采集箱經過串口服務器采集分析后通過RS485總線和后臺進行通訊，后實現總線上儀表與監(jiān)控主機的數據連通，完成能效管理和收費管理的系統功能。
  本監(jiān)控系統采用分層分布式結構，即站控層，通訊層與間隔層；
  如圖（1）所示：

圖（1）網絡拓撲圖
  

       間隔設備層主要為：多功能網絡電力儀表和預付費多功能電表。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，通過現場MODBUS總線組網通訊，實現數據現場采集。
  網絡通訊層主要為：通訊服務器，其主要功能為把分散在現場采集裝置集中采集，同時遠傳至站控層，完成現場層和站控層之間的數據交互。
  站控管理層：設有高性能工業(yè)計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設備。監(jiān)控系統安裝在計算機上，集中采集顯示現場設備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。
  以上網絡儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協議，RS485采用屏蔽線傳輸，一般都采用二根連線，接線簡單方便；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器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強，總線上允許連接多達32個設備，大傳輸距離為1.2km。

2  遠程預付費電能管理主要功能
  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。
  傳統的IC卡預付費售電管理系統實現了先交費后用電的管理模式，但由于抄收電表數據依賴于購電卡，用戶用電數據滯后于發(fā)生時間，不僅需要人工抄表，也無法有效進行用電管理、監(jiān)控和實時控制。
  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(jiān)控、遠程充值和遠程控制，再通過預警信息和短信通知，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(jié)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。

3  案例分析
  廣西柳州窯埠古鎮(zhèn)遠程預付費電能管理系統為配電出線計量收費，實現對租戶進行預付費電能管理，并可實現遠程。
  采用ADF300多用戶預付費計量儀表，該儀表主要測量所有常規(guī)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。
       現場實現了以下功能：
3.1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(fā)送服務，能將電費金額預警和欠費預警自動生成短信自發(fā)送給對應的商鋪用戶。
  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。

3.2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（商鋪）管理模塊、售電管理模塊、報表中心模塊，系統大致運行和操作流程如下：

  本系統所有的報表及記錄查詢，都支持excel格式導出的功能。
  主要實現功能：
       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；系統設置：對建筑、通訊管理機、儀表及默認參數進行配置；用戶管理：對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠程分合閘、抄表導出及記錄查詢等操作；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；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(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(tài)為EXCEL）

        售電
  系統還將電能計量儀表接入系統，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。該功能用于替代部分能耗分析和管理系統的功能，如果需要專業(yè)的能耗分析和管理，需要另外配置安科瑞能耗系統Acrel5000。

        通訊管理機設置
  系統還提供了多個報表以供查詢，分別是日/月/年財務銷售統計報表、失聯表/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，支持導出。以下是財務報表和預付費表日用能查詢報表：

        登陸界面
  系統可以根據用戶要求定制個性化的系統登錄界面。

  售電、退電、開戶時系統支持三聯單單據打印的功能，單據格式默認如下，可以由客戶確認后自由定制。

4  結束語
  隨著社會生產的進步，在用戶用電量不斷增長、對供電質量要求不斷提高的同時，也存在大量拖欠電費的情況，極大的加重了供電企業(yè)的經營風險。為了使供電企業(yè)提高電費收繳率，規(guī)避惡意欠費造成的經濟損失，我公司特提供成套的預付費解決方案，系統不但可以預收電費，實現“先交錢、后用電”，又可針對用戶用電性質不同可在電力供應緊張或響應政府關于“節(jié)能減排”等號召時有選擇性的進行限電。現場通過遠程預付費的系統，實現了先交費后用電，可以避免物業(yè)公司的電費墊資問題，從而緩解了商業(yè)提剛剛運營的資金壓力，另外將業(yè)主和配電區(qū)域隔離，防止了私接偷電的問題。