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青島鑫江東方城購物中心遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)的應(yīng)用

更新時間：2020-02-22

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霍麗麗

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定

1. 項目概況

青島鑫江東方城購物中心，位于青島市黑龍江中路城陽段，西臨黑龍江中路，東靠青銀高速。項目總占面積17萬平米，于2012年7月7日正式開業(yè)，共有2200余個停車位。廣場分為地下一層和地上五層，共約600個大小商戶，其中主力店包括華潤超市、蘇寧電器、迪卡儂、星燁影城、繽紛東方冰場、迪暢KTV、東方美食城、海洋貝貝兒童樂園、城市英雄電玩城等。

約有三分之二采用插卡預(yù)付費(fèi)電表，商戶充值電費(fèi)時均需要商場物業(yè)配合；其余商戶采用后付費(fèi)模式，每月需要商場物業(yè)承擔(dān)墊付電費(fèi)的資金風(fēng)險。另外由于所有電表均未組網(wǎng)，無法實(shí)時監(jiān)控各電表的用電情況，商戶無法掌握自己的用電量，商場也無法實(shí)時監(jiān)管各商戶用電情況。

2. 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

本方案遵循的國家標(biāo)準(zhǔn)有：

ISO/IEC11801 《綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

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(jī)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 《第1部分：總則》

DL/T 698.2-2010 《第2部分：主站技術(shù)規(guī)范》

DL/T 698.31-2010 《第3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-通用要求》

DL/T/814-2002 《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》

GB/T/3047.1 《面板、架和柜的基本尺寸系列》

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》

3. 平臺結(jié)構(gòu)

Acrel-3200遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：

本項目設(shè)計的智能用電計量管理系統(tǒng)，由安科瑞品牌內(nèi)控型預(yù)付費(fèi)電能表DTSY1352-NK、DDSY1352-NK、通訊管理機(jī)、RS485總線（局域網(wǎng)）、光纖、站控層管理計算機(jī)、系統(tǒng)管理軟件及預(yù)付費(fèi)充值系統(tǒng)組成。

3.1 預(yù)付費(fèi)電能計量儀表DTSY1352-NK和DDSY1352-NK

主要功能

項目			DDSY1352	DTSY1352
規(guī)格
測量	電壓	參比電壓	220V	3×220/380V
		功耗	<10VA(單相)
		阻抗	>2MΩ
		精度等級	±0.2%
	電流	輸入電流	10(60)A	3×1(6)A， 3×10(80)A
		功耗	<4VA(單路額定電流)
		精度等級	±0.2%
	功率		有功、無功、視在功率，±0.5℅
	電網(wǎng)頻率		45～65Hz，±0.2%
計量	電能		有功電能1級	有功電能0.5s級
			無功電功2級
	時鐘		≤0.5s/d
數(shù)字信號	電量脈沖輸出		1路有功光耦輸出
	開關(guān)量輸出		1路開關(guān)量輸出	2路開關(guān)量輸出
脈沖	脈沖寬度		80±20ms
	脈沖常數(shù)		1600imp/kWh	6400imp/kWh,400imp/kWh
通信	接口與通信規(guī)約		RS485口：Modbus RTU規(guī)約/DL/T645-07規(guī)約
	通信地址范圍		Modbus RTU:1~ 247
	波特率		支持1200bps~19200bps
環(huán) 境	工作溫度		-25℃~+55℃
	相對濕度		≤95℅（無凝露）
	工作溫度		-25℃~55℃
	存儲溫度		-40℃~70℃

3.2 通訊管理機(jī)ANET-2E8S1

ANet智能通訊管理機(jī)是一款采用嵌入式硬件計算機(jī)平臺，具有多個下行通信接口及一個或者多個上行網(wǎng)絡(luò)接口，用于將一個目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有的智能監(jiān)控/保護(hù)裝置的通信數(shù)據(jù)整理匯總后，實(shí)時上傳主站系統(tǒng)，完成遙信、遙測功能。

同時，ANet智能通訊管理機(jī)支持接收上級主站系統(tǒng)下達(dá)的命令，并轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的智能系列單元，完成對廠站內(nèi)各開關(guān)設(shè)備的分、合閘遠(yuǎn)方控制或裝置的參數(shù)整定，實(shí)現(xiàn)遙控和遙調(diào)功能，以達(dá)到遠(yuǎn)動輸出調(diào)度命令的目標(biāo)。

ANet智能通訊管理機(jī)提供豐富的規(guī)約庫支持，實(shí)現(xiàn)不同二次設(shè)備供應(yīng)商的智能設(shè)備互聯(lián)。作為自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測設(shè)備之間的通信接口設(shè)備，ANet智能通訊管理機(jī)實(shí)現(xiàn)了規(guī)約轉(zhuǎn)換、接口匹配、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等三項功能。

ANet智能通訊管理機(jī)提供RS485通信端口，每個端口至多可帶32臺儀表設(shè)備（對于低壓綜合保護(hù)建議每個端口掛接不超過10個）；可根據(jù)儀表設(shè)備的通信波特率、通信線路長度及客戶對通信數(shù)據(jù)的刷新速度要求終決定每個通信端口所帶的設(shè)備數(shù)量。

ANet智能通訊管理機(jī)實(shí)時并行多任務(wù)處理與第三方設(shè)備的訪問及上位系統(tǒng)的連接通信，支持軟件組態(tài)。通過專門的配置管理軟件，可為不同通道掛載設(shè)備選擇不同的通信協(xié)議，并可通過更改配置文件來改變通訊管理機(jī)所連接儀表設(shè)備的數(shù)量及數(shù)據(jù)信息，而不需更改軟件程序。

技術(shù)參數(shù)

硬件篇
技術(shù)參數(shù)		指標(biāo)
電源	電壓	AC 85 V ～265 V 、 DC 12 V ～36 V （訂貨時說明）
	裝置功耗	≤10W
處理器		ARM32位Cortex-A7內(nèi)核，528MHz
板載存儲內(nèi)存		256MB DDR3內(nèi)存 + 256MB NAND Flash電子硬盤
串行接口		8路光耦隔離RS485 + 1路RS232(調(diào)試口)
以太網(wǎng)接口		2路10/100M自適應(yīng)
USB HOST		1路USB2.0高速接口，支持熱拔插及即插即用斷點(diǎn)續(xù)傳數(shù)據(jù)存儲
SD卡接口		內(nèi)置8GB SDCard 電子硬盤，支持熱拔插及即插即用斷點(diǎn)續(xù)傳數(shù)據(jù)存儲
安全性		工頻耐壓：通信端子和輔助電源之間AC 2kV 1min
		絕緣電阻：輸入、輸出端對機(jī)殼>100MΩ
環(huán)境		工作溫度：-20℃～+55℃ 存儲運(yùn)輸溫度：-25℃～+70℃ 相對濕度：≤95%（+25℃）海拔高度：≤2500m
電磁兼容檢測		GB/T17626.2-2006 靜電放電抗擾度試驗(yàn) 4級 GB/T17626.4-2008 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)4級 GB/T17626.5-2008 浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)4級 GB/T17626.6-2008 射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)擾抗擾度3級

軟件篇
設(shè)備配置	C/S架構(gòu)ANetCM配置管理軟件，開放式模板管理，純文本或excel工程信息管理
快速更新	ANetOS提供1-3秒配置更新，3-7秒固件升級更新。如更新錯誤配置，防損算法在3-5秒內(nèi)將設(shè)備自動恢復(fù)到更新前配置狀態(tài)。如升級有問題固件，防損算法在5-10秒內(nèi)將設(shè)備自動恢復(fù)到升級前狀態(tài)。
Console配置	RS232串行命令行簡約命令集配置管理
網(wǎng)絡(luò)通訊方式	Socket方式，支持XML格式壓縮上傳，提供AES加密及MD5身份認(rèn)證等安全需求
數(shù)據(jù)采集周期	秒級自定義配置
自動上傳周期	秒、分鐘級自定義配置，視上傳協(xié)議而定
協(xié)議支持	除一般標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議外，可支持對采集側(cè)及上位機(jī)非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的定制化開發(fā)
與上位機(jī)對時	實(shí)時保持與上位機(jī)同步對時
斷點(diǎn)續(xù)傳	實(shí)時檢測，上傳失敗自動保存待傳數(shù)據(jù)，支持外部存儲介質(zhì)的即插即用和空間擴(kuò)容，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時待傳數(shù)據(jù)自動上傳
歷史庫存儲（斷點(diǎn)續(xù)傳）	根據(jù)自動上傳周期進(jìn)行歷史庫存儲，可自定義歷史庫數(shù)據(jù)保存天數(shù)，到期先出，存儲空間自動防溢，近溢值先出
協(xié)議支持	GBT19582-2008（Modbus、ModbusTCP）、DL/T645-1997、DL/T645-2007、 CJT188-2004、IEC60870-5（101、103、104）、DGJ08-2068-2012上海建筑能耗、DGJ32/TJ111-2010江蘇建筑能耗、電力需求側(cè)（需定制）、遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)、運(yùn)維云平臺、串-網(wǎng)透傳等

4. 平臺功能

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(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)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(yùn)行，不間斷定時對所有表進(jìn)行遠(yuǎn)程抄表；遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)包含所有開戶、售電、遙控及報表功能；用戶查詢機(jī)系統(tǒng)用于商鋪查詢個人信息、充值和用電情況，如果條件滿足，還支持用戶使用支付寶等方式遠(yuǎn)程自助購電。

主要特點(diǎn)如下：

快速配置，即裝即用：將電表和通訊管理機(jī)配置導(dǎo)入系統(tǒng)就可以使用；

支持單獨(dú)計價、多費(fèi)率、階梯電價：可對每塊電表單獨(dú)設(shè)置電價、費(fèi)率和階梯電價；

遠(yuǎn)程售電：財務(wù)集中管理，電量實(shí)時下發(fā)，并比對充值次數(shù)防止；

自助查詢及售電：租戶通過可以查詢個人信息、余額、充值記錄、用電記錄等，同時可以通過遠(yuǎn)程充值，支持支付寶付款；

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；

短信提醒：當(dāng)金額不足或金額欠費(fèi)，共三級預(yù)警，都可及時短信通知商戶；

遠(yuǎn)程控制：可對任意一塊電表執(zhí)行遠(yuǎn)程拉閘或保電等一系列遠(yuǎn)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(yù)付費(fèi)表或各類接入的計量儀表每天的用能狀況。

Acrel-3200遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)軟件界面

5. 項目總結(jié)

傳統(tǒng)的IC卡預(yù)付費(fèi)售電管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了先交費(fèi)后用電的管理模式，但由于抄收電表數(shù)據(jù)依賴于購電卡，用戶用電數(shù)據(jù)滯后于發(fā)生時間，不僅需要人工抄表，也無法有效進(jìn)行用電管理、監(jiān)控和實(shí)時控制。利用Acrel-3200遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)，無需IC卡，可以實(shí)現(xiàn)計算機(jī)遠(yuǎn)程集中抄表、實(shí)時監(jiān)控、遠(yuǎn)程充值和遠(yuǎn)程控制，再通過預(yù)警信息和短信通知，以及，物管部門即可完成整個抄表、收費(fèi)、控制和核查工作，實(shí)現(xiàn)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(jīng)濟(jì)效益。商戶可以通過支付寶自助購電，及時掌握自己的剩余電量以及用電情況。至此實(shí)現(xiàn)整個青島鑫江東方城購物中心的商戶用電的智能化管理。