0 概述
中關(guān)村集成電路設(shè)計園占地面積6萬平方米，總建筑規(guī)模22萬平方米，于2015年9月29日開工建設(shè)，2018年6月30日竣工交付，被列為北京市重要工程和中關(guān)村科學城重大項目，也是北京市落實推動集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要手段。園區(qū)在產(chǎn)業(yè)定位上將形成以芯片設(shè)計、基礎(chǔ)軟件、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、智能硬件為主體的泛集成電路設(shè)計園，與北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的制造基地，河北石家莊封裝測試產(chǎn)業(yè)基地，形成三地協(xié)同發(fā)展。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述
根據(jù)客戶需求及項目實際情況，本項目設(shè)計的遠程預付費電能管理系統(tǒng)，由安科瑞品牌三相預付費電能表DTSY1352-NK
374個及97個ADF300多用戶計量箱，串口服務(wù)器Anet-2E5S
管理中心服務(wù)器及預付費系統(tǒng)管理軟件等組成。本系統(tǒng)組網(wǎng)使用園區(qū)內(nèi)部局域網(wǎng)進行設(shè)備到后臺的通信。
本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即站控層，通訊層與間隔層；
如圖（1）所示：
圖（1）網(wǎng)絡(luò)拓撲圖
間隔設(shè)備層主要為：預付費多功能電表這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi)，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現(xiàn)場MODBUS總線組網(wǎng)通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。
網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：通訊服務(wù)器，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集，同時遠傳至站控層，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。
站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。
2 遠程預付費電能管理主要功能
整個系統(tǒng)軟件設(shè)計分為三個大塊，分別是集中抄表服務(wù)系統(tǒng)，遠程預付費電能管理系統(tǒng)，以及用戶查詢系統(tǒng)。集中抄表服務(wù)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(tǒng)包含所有開戶、售電、遙控及報表功能.
主要特點如下：
2.1 快速配置，即裝即用：將電表和通訊管理機配置導入系統(tǒng)就可以使用；
2.2 遠程集中抄表：免去人工抄表，電表狀態(tài)實時性可準確到3分鐘以內(nèi)；
2.3 支持單獨計價、多費率、階梯電價：可對每塊電表單獨設(shè)置電價、費率和階梯電價；
2.4 遠程售電：財務(wù)集中管理，電量實時下發(fā)，并比對充值次數(shù)；
2.5 數(shù)據(jù)**：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸采用金融級的3DES加密算法，防止數(shù)據(jù)竊電；
2.6 遠程控制：可對任意一塊電表執(zhí)行遠程拉閘或保電等一系列遠程控制操作，方便管理；
2.7 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；
3 案例分析
商業(yè)廣場預付費系統(tǒng)主要解決的問題是用戶售電收費難、繳費不及時的問題。針對此類問題安科瑞預付費售電系統(tǒng)可以做到先交錢后用電，欠費報警及強制拉閘等功能，大大節(jié)約人工管理成本。本系統(tǒng)還能生成各類售電及電能報表方便財務(wù)管理及客戶的查詢。
現(xiàn)場實現(xiàn)了以下功能：
3.1 集中抄表服務(wù)系統(tǒng)
集中抄表服務(wù)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(wù)，能將電費金額預警和欠費預警自動生成手機短信自發(fā)送給對應(yīng)的商鋪用戶，該功能需要與硬件短信貓配合使用。
系統(tǒng)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(tǒng)
本系統(tǒng)分為五大模塊，分別是操作員登陸模塊、系統(tǒng)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(tǒng)大致運行和操作流程如下：
本系統(tǒng)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(quán)限分配，查看系統(tǒng)日志等功能；
②系統(tǒng)設(shè)置：對建筑、通訊管理機、儀表及默認參數(shù)進行配置；
③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；
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(wù)報表、用能報表、報警報表等查詢。
系統(tǒng)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(zhuǎn)入的問題；支持峰谷電價，支持一表一電價；可對單表設(shè)置功率過載的閾值，也支持設(shè)置單表金額報警的兩級閾值。
批量遠程操作場景中，系統(tǒng)提供了多項功能，針對開戶、報警1、報警2、欠費、未開戶、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行遙控，遙控的命令類型如下：
①電價下發(fā)；②設(shè)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(tǒng)還將電能計量儀表接入系統(tǒng)，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**用電提供強有力的依據(jù)。
系統(tǒng)還提供了多個報表以供查詢，分別是日/月/年財務(wù)銷售統(tǒng)計報表、失聯(lián)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(wù)報表和預付費表日用能查詢報表：
4 結(jié)束語
安科瑞預付費售電系統(tǒng)為中關(guān)村集成電路設(shè)計園解決了購電難，財務(wù)管理不便的難題，提高了工作效率。預付費系統(tǒng)比傳統(tǒng)抄表有抄表通訊快信號傳輸速率高，數(shù)據(jù)準確，抄表無需進入商戶配電箱。系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)報表統(tǒng)計功能可對用戶每日每月用電量等數(shù)據(jù)有監(jiān)測功能，提供報表，根據(jù)數(shù)據(jù)報表對比分析，可以了解公共用電、商戶用電年月日的能耗情況，為科學調(diào)控、倡導節(jié)能環(huán)保、減少能耗成本等作為數(shù)據(jù)支撐。物業(yè)并且可以通過系統(tǒng)可以檢測到各用戶電表是否損壞，是否離線等信息進行及時的維修。
5 參照標準
ISO/IEC11801 《國際綜合布線標準》
GB/50198 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
GB50052-2009 《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》
GB50054-2011 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》
IEC 61587 《電子設(shè)備機械結(jié)構(gòu)系列》
DL/T448-2000 《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》
DL/T 698.1-2009 《1部分：總則》
DL/T 698.2-2010 《2部分：主站技術(shù)規(guī)范》
DL/T5137-2001 《電測量及電能計量裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》
GB2887 《計算站場地技術(shù)條件》
GB/T18460.3 《IC卡預付費售電系統(tǒng) 3部分： 預付費電度表》
