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江蘇安科瑞電器制造有限公司
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江西工商職業(yè)技術(shù)學院向塘校區(qū)項目遠程預(yù)付費電能管理系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

時間:2021/12/28閱讀:588
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安科瑞 繆凱倫

摘要:由于傳統(tǒng)電費管理制度采用先用電后收費的方法存在弊端,由此產(chǎn)生了預(yù)付費供電方式,先交費后用電,有效地解決了收費難的問題,也可以實現(xiàn)宿舍安全用電的智能化管理,提高供電效率,避免私拉亂接。安科瑞遠程預(yù)付費管理系統(tǒng)是以預(yù)付費管理軟件結(jié)合預(yù)付費儀表來實現(xiàn)預(yù)付費和安全用電管理、時間控制、功率控制等功能,是用電管理部門、商業(yè)廣場和物業(yè)小區(qū)等管理部門,提高用電管理水平,解決收費難問題的理想解決方案。

0  概述

江西工商職業(yè)技術(shù)學院坐落在享有“物華天寶、人杰地靈"美譽的英雄城--江西省會南昌。擁有象湖和向塘2個校區(qū),占地面積850畝,在校生6000余人。
1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述
       預(yù)付費管理系統(tǒng)主要實現(xiàn)江西工商職業(yè)技術(shù)學院學生宿舍和商鋪的收費管理和能效考核;監(jiān)控范圍為配電箱內(nèi)安裝的324臺單相預(yù)付費儀表,分12條總線,現(xiàn)場所有電表均通過屏蔽雙絞線和設(shè)置于后臺的通訊管理機進行通訊,由通訊管理機將數(shù)據(jù)處理后上傳至預(yù)付費系統(tǒng)后臺,實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)連通,完成能效管理和收費管理的系統(tǒng)功能。
       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:多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表和預(yù)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:通訊管理機,也稱智能網(wǎng)關(guān),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。
       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(shù)據(jù)但是在同一時刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps。

RS485接口是采用平衡驅(qū)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(shè)備,傳輸距離為1.2km。

2  遠程預(yù)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),遠程預(yù)付費電能管理,以及用戶余額查詢。

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(yù)付費系統(tǒng)包含所有開戶、售電、遙控及報表功能;用戶查詢機系統(tǒng)用于宿舍查詢個人信息、充值和用電情況;另外還可配置手機端查詢網(wǎng)站,可用于宿舍用戶在手機網(wǎng)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(lián)等方式遠程自助購電。

3  案例分析

江西工商職業(yè)技術(shù)學院向塘校區(qū)項目遠程預(yù)付費電能管理系統(tǒng)為6棟學生宿舍建筑,針對學生宿舍進行預(yù)付費電能管理,并可實現(xiàn)遠程。
       配電箱采用預(yù)付費計量儀表,儀表主要測量所有常規(guī)電力參數(shù),如:電壓、電流、有功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、剩余電量、剩余金額。   現(xiàn)場實現(xiàn)了以下功能:
       a 預(yù)付費管理功能:先交費,后用電,支持微信、支付寶、校園一卡通充值;
       b 遠程集中抄表:免去人工抄表,電表狀態(tài)實時性可準確到1分鐘以內(nèi);
       c 用電安全:支持惡性負載識別功能,禁止在宿舍使用熱得快、電熱毯、電爐子等容易引發(fā)火災(zāi)的惡性負載,同時授權(quán)可以使用的設(shè)備可設(shè)置白名單;
       d 負載控制:可以針對單個宿舍進行功率控制,達到限制自動跳閘,可設(shè)置自動恢復(fù);           e 數(shù)據(jù)安全: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;
       f 手機短信提醒:當金額不足或金額欠費,共三級預(yù)警,都可及時短信通知商戶;
       g 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;
       H 能耗分析及查詢:用戶和管理員都可查詢預(yù)付費表或各類接入的計量儀表每天的用能狀況;
       I 個人手機查詢:支持手機端用戶自主購電,自主查詢。
       J:財務(wù)報表:可定期為財務(wù)提供報表,充值金額、使用金額、剩余金額等等;
4  結(jié)束語
       預(yù)付費系統(tǒng)不但可以預(yù)收電費,實現(xiàn)“先交錢、后用電",又可針對用戶用電性質(zhì)不同可在電力供應(yīng)緊張或響應(yīng)政府關(guān)于“節(jié)能減排"等號召時有選擇性的進行限電?,F(xiàn)場通過遠程預(yù)付費的系統(tǒng),實現(xiàn)了先交費后用電,可以避免學校的電費墊資問題,從而緩解了資金壓力,另外將宿舍用電和配電區(qū)域隔離,防止了私接的問題,更主要的是幫助學校實現(xiàn)學生宿舍用電安全的管理,預(yù)防宿舍火災(zāi)發(fā)生。



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