安(ān)科瑞 鮑靜君

　　摘(zhāi)要
：由(yóu)於傳(chuán)統電(diàn)費管理製度采用(yòng)先用電後收費(fèi)的方(fāng)法存(cún)在(zài)弊端，由此(cǐ)產生了預付費供電(diàn)方式(shì)，先(xiān)交費後用(yòng)電(diàn)，有效(xiào)地(dì)解(jiě)決(jué)了(liǎo)收費難的(dí)問(wèn)題，也可(kě)以(yǐ)實現(xiàn)宿舍安(ān)全用電的智(zhì)能(néng)化管理(lǐ)，提(tí)高供電效(xiào)率,避(bì)免私(sī)拉亂(luàn)接。安科(kē)瑞(ruì)遠程預付費雲平(píng)台(tái)係(xì)統(tǒng)是(shì)以預(yù)付(fù)費管(guǎn)理(lǐ)軟(ruǎn)件(jiàn)結合(hé)預(yù)付費(fèi)儀(yí)表(biǎo)來實(shí)現(xiàn)預付費和安(ān)全(quán)用(yòng)電(diàn)管理，時間(jiān)控(kòng)製(zhì)，功率控製(zhì)等功(gōng)能，是學校用(yòng)電(diàn)管(guǎn)理(lǐ)部(bù)門(mén)，商業(yè)廣場和物業小(xiǎo)區等管(guǎn)理部門(mén)，提(tí)高用電(diàn)管(guǎn)理水(shuǐ)平(píng)，解決(jué)收(shōu)費難(nán)問(wèn)題的(dí)理想(xiǎng)解(jiě)決(jué)方案(àn)。

　　0  概(gài)述(shù)

　　西南科技大學城市(shì)學院坐落於中國科(kē)技(jì)城(chéng)——四川省(shěng)綿陽(yáng)市，現(xiàn)有安州(zhōu)，遊仙(xiān)兩(liǎng)個校(xiào)區(qū)，規(guī)劃占(zhān)地1200畝，建成及(jí)規劃建(jiàn)築麵(miàn)積近(jìn)40萬平方(fāng)米。現有在校(xiào)生20000餘(yú)人，擁有(yǒu)一(yī)支高(gāo)素質教(jiào)師隊(duì)伍(wǔ)。該項目為安(ān)州(zhōu)校(xiào)區的(dí)學(xué)生宿(sù)舍預付費雲平台係統。

　　1  係(xì)統(tǒng)結構描(miáo)述

　　預付費雲(yún)平(píng)台(tái)係統主要(yào)實現西南科(kē)技大學(xué)城(chéng)市學院(yuàn)安州校區學生宿舍的收(shōu)費(fèi)管理和能效考(kǎo)核；監控(kòng)範圍(wéi)為(wéi)配(pèi)電(diàn)箱內安(ān)裝(zhuāng)的260台單(dān)相(xiāng)預付(fù)費(fèi)儀表，分14條(tiáo)總綫，現場所有(yǒu)電(diàn)表(biǎo)均通過(guò)屏蔽(bì)雙絞(jiǎo)綫和設置(zhì)於後台的通(tōng)訊(xùn)管理(lǐ)機(jī)進(jìn)行通訊，由通訊(xùn)管(guǎn)理機將(jiāng)數據(jù)處(chǔ)理後(hòu)上(shàng)傳(chuán)至預付費係(xì)統後台，實現(xiàn)總(zǒng)綫上儀表與監控主機(jī)的數據(jù)連(lián)通，完成能(néng)效管理(lǐ)和(hé)收(shōu)費管理(lǐ)的(dí)係(xì)統(tǒng)功(gōng)能(néng)。

　　本(běn)監控係統(tǒng)采用分(fēn)層(céng)分(fēn)布式(shì)結構，即站控層，通訊(xùn)層與(yǔ)間隔(gé)層(céng)；

　　如圖(tú)（1）所(suǒ)示
：

圖（1）網(wǎng)絡拓(tuò)撲(pū)圖

　　間(jiān)隔(gé)設備(bèi)層主要為(wéi)
：多功能(néng)網絡電力儀(yí)表(biǎo)和(hé)預(yù)付費多功能(néng)電表。這些(xiē)裝(zhuāng)置分(fēn)別對應相(xiāng)應的(dí)一次設(shè)備安裝在(zài)電氣(qì)櫃內，這些(xiē)裝置(zhì)均(jūn)采用(yòng)RS485通訊(xùn)接口(kǒu)，通(tōng)過(guò)現場MODBUS總綫(xiàn)組網通訊，實現數據(jù)現場采集。

　　網(wǎng)絡(luò)通訊層(céng)主要(yào)為
：通訊(xùn)管理(lǐ)機，也稱智(zhì)能網(wǎng)關(guān)，其(qí)主要功能為把(bǎ)分散在(zài)現場采集裝(zhuāng)置(zhì)集中采集(jí)，同時遠傳至(zhì)站控層，完(wán)成(chéng)現(xiàn)場層(céng)和站控層之間(jiān)的(dí)數據交互(hù)。

　　站控管理層
：設(shè)有高性(xìng)能(néng)工(gōng)業(yè)計算機，顯(xiǎn)示器，UPS電源，打印機(jī)等設(shè)備。監控(kòng)係(xì)統安裝在(zài)計算機上(shàng)，集中(zhōng)采(cǎi)集(jí)顯示(shì)現(xiàn)場設備(bèi)運行狀況(kuàng)，以(yǐ)人(rén)機交互(hù)的(dí)形式顯(xiǎn)示給用(yòng)戶(hù)。

　　以上網(wǎng)絡儀表(biǎo)均采(cǎi)用(yòng)RS485接(jiē)口(kǒu)和MODBUS-RTU通訊協議，RS485采用屏蔽綫(xiàn)傳(chuán)輸(shū)，一般都采(cǎi)用二(èr)根連綫(xiàn)，接(jiē)綫簡單方便；通(tōng)訊接口是(shì)半(bàn)雙(shuāng)工通(tōng)信即通信(xìn)的雙(shuāng)方(fāng)都(dū)可以接(jiē)收，發(fā)送數(shù)據(jù)但(dàn)是(shì)在同(tóng)一(yī)時(shí)刻隻(zhī)能發送(sòng)或接收數據，數據(jù)傳輸速率(shuài)為10Mbps。

　　RS485接口(kǒu)是(shì)采用平衡驅動器和(hé)差(chà)分接收器的組(zǔ)合，抗噪聲幹擾能力增強(qiáng)，總綫(xiàn)上(shàng)允許(xǔ)連(lián)接多達32個設(shè)備(bèi)，傳輸(shū)距離為(wéi)1.2km。

　　   2  遠程預付(fù)費電(diàn)能(néng)管理主要(yào)功能

　　整個係統軟(ruǎn)件設(shè)計分為(wéi)三(sān)個(gè)大塊，分別是集中抄表服(fú)務，遠程(chéng)預付(fù)費(fèi)電能管(guǎn)理(lǐ)，以及用(yòng)戶(hù)餘額(é)查詢。

　　集中(zhōng)抄表服(fú)務程序常年運(yùn)行(háng)，不間斷定(dìng)時對所有表進行遠(yuǎn)程(chéng)抄表；遠程預(yù)付費係統包(bāo)含所有開戶(hù)，售電(diàn)，遙(yáo)控及(jí)報(bào)表(biǎo)功能；用戶(hù)查詢機(jī)係統用於宿(sù)舍查詢(xún)個人(rén)信息(xī)，充(chōng)值(zhí)和用(yòng)電(diàn)情(qíng)況；另(lìng)外還可(kě)配(pèi)置手(shǒu)機端查詢網站，可(kě)用(yòng)於(yú)宿舍(shě)用(yòng)戶在手機(jī)網(wǎng)站終端(duān)上實時查詢個(gè)人信息，充值，遠(yuǎn)程控製(zhì)及(jí)每日用電情況(kuàng)，如果(guǒ)條(tiáo)件(jiàn)滿(mǎn)足，還支(zhī)持(chí)用(yòng)戶使用支(zhī)付寶銀聯(lián)等方(fāng)式遠程(chéng)自(zì)助購電。

　　  3  案例(lì)分析

　　西(xī)南科(kē)技(jì)大學(xué)城市(shì)學院(yuàn)安(ān)州(zhōu)校(xiào)區遠程預(yù)付(fù)費(fèi)雲(yún)平(píng)台係統為4棟(dòng)學生(shēng)宿舍建築，針(zhēn)對(duì)學(xué)生宿(sù)舍進行預付費電(diàn)能管理，並可實(shí)現遠程控製和充(chōng)值。

　　配電(diàn)箱(xiāng)采用(yòng)預(yù)付(fù)費計(jì)量儀(yí)表(biǎo)，儀(yí)表主要(yào)測量所有常(cháng)規電力(lì)參數(shù)，如
：電壓，電流，有功(gōng)功(gōng)率(shuài)，功率因(yīn)數，頻率，有功(gōng)電度，剩餘(yú)電量，剩(shèng)餘(yú)金額。

　　  現場(cháng)實現(xiàn)了以(yǐ)下功能
：

　　a 預付費(fèi)管(guǎn)理功能(néng)
：先交費，後用(yòng)電(diàn)，支持(chí)微(wēi)信，支(zhī)付(fù)寶，校園(yuán)一卡通充值；

　　b 遠(yuǎn)程(chéng)集中抄(chāo)表
：免去(qù)人工(gōng)抄表(biǎo)，電表狀(zhuàng)態(tài)實時(shí)性(xìng)可準確(què)到1分(fēn)鐘(zhōng)以內；

　　c 用電(diàn)安全(quán)
：支持惡(è)性(xìng)負載識別功能，禁(jīn)止在宿舍(shě)使用熱得快(kuài)，電熱(rè)毯，電爐子(zǐ)等(děng)容(róng)易引發火(huǒ)災的惡性負載，同時授(shòu)權(quán)可以使用的(dí)設(shè)備可設(shè)置白(bái)名單；

　　d 負(fù)載控製(zhì)
：可(kě)以針(zhēn)對單(dān)個(gè)宿舍進行(háng)功率控製(zhì)，達(dá)到限(xiàn)製(zhì)自動跳閘(zhá)，可(kě)設(shè)置自(zì)動恢復；

　　e 數(shù)據安(ān)全(quán)
：網絡數據傳(chuán)輸采(cǎi)用(yòng)金融級(jí)的3DES加密算(suàn)法(fǎ)，防止(zhǐ)數(shù)據竊(qiè)電；

　　f 手(shǒu)機短(duǎn)信提醒
：當金(jīn)額不足(zú)或金額欠費，共三級(jí)預(yù)警，都可及(jí)時(shí)短信(xìn)通知(zhī)商(shāng)戶；

　　g 遠(yuǎn)程控製(zhì)
：可(kě)對(duì)任(rèn)意(yì)一(yī)塊電表(biǎo)執(zhí)行(háng)遠程拉閘(zhá)或(huò)保電(diàn)等(děng)一(yī)係(xì)列遠(yuǎn)程(chéng)控(kòng)製操作，方便(biàn)管(guǎn)理；

　　H 能耗分析及查詢(xún)
：用戶和管理員(yuán)都可(kě)查(chá)詢預(yù)付費(fèi)表或(huò)各(gè)類接(jiē)入的計量(liáng)儀(yí)表每天(tiān)的用能狀(zhuàng)況；

　　I 個人手(shǒu)機查詢
：支持(chí)手(shǒu)機(jī)端(duān)用戶(hù)自(zì)主購(gòu)電，自主(zhǔ)查(chá)詢。

　　J
：財務(wù)報(bào)表(biǎo)
：可定(dìng)期(qī)為財(cái)務提(tí)供(gōng)報表，充值(zhí)金額(é)，使(shǐ)用(yòng)金額(é)，剩餘(yú)金(jīn)額等等；

　　4  結束語

　　預付(fù)費係(xì)統不(bù)但可(kě)以(yǐ)預(yù)收電(diàn)費，實(shí)現“先交錢，後用(yòng)電"，又可針對用(yòng)戶用(yòng)電性(xìng)質(zhì)不同可在(zài)電力供(gōng)應(yīng)緊張(zhāng)或響應政府(fǔ)關於“節(jié)能減(jiǎn)排"等(děng)號召(zhào)時有選(xuǎn)擇性的進(jìn)行(háng)限電。現場通過遠程預(yù)付(fù)費(fèi)的係統，實現了(liǎo)先(xiān)交費後(hòu)用電(diàn)，可以避免學(xué)校的電費(fèi)墊(diàn)資問題，從而(ér)緩(huǎn)解(jiě)了資(zī)金(jīn)壓(yā)力，另外將(jiāng)宿舍(shě)用電和配電區(qū)域隔離，防止了私(sī)接(jiē)的問題，更主(zhǔ)要(yào)的(dí)是幫(bāng)助學校實現學生宿舍用電(diàn)安全的管(guǎn)理，預(yù)防(fáng)宿舍火(huǒ)災(zāi)發生(shēng)。