电能管理系统（能源在线监测管理系统）

本文介绍了时代财富中心的远程预付费电能管理系统。智能预付费仪表用于远程开关控制，实现预付费功能。系统采用现场组网的方式，组网后通过现场总线进行通信，并传输到后台。Acrel-3200远程预付费电能管理系统实现了配电线路的充电和能效管理。

关键词:商业写字楼；预付费电度表；Acrel-3200型；远程预付费水电管理系统。

01项目概述

时代财富中心远程预付费电能管理系统为时代财富中心提供解决方案。本项目是一个商业办公楼群。根据住户用电性质，实现住户用电智能管理。为了保证租户用电的独立性和安全性，采用一户一表的方案。本项目商业租户配备安科瑞终端的预付费电能表DTSY1352-NK，独立计量每个商业用户的用电量，确保先收费后消费。

02系统结构描述

该监控系统主要实现时代财富中心楼层配电箱0.4kV配电系统的收费管理和能效考核；监控范围为568 DTSY1352。现场电表通过屏蔽双绞线与安装在控制台的串口服务器通信，数据通过串口服务器上传到预付费系统后台，实现总线上的电表与监控主机之间的数据通信，完成能效管理、收费管理等系统功能。

监控系统采用分层分布式结构，即站控层、通信层和间隔层。

如图(1)所示:

图(1)网络拓扑图

设备层主要是:预付费多功能电表。这些装置分别安装在对应一次设备的电气柜内。这些设备均采用RS485通信接口，在现场通过MODBUS网络进行通信，实现现场数据采集。

网络通信层主要是:串口服务器，主要功能是将分散的现场采集设备进行采集并传输到站控层，完成现场层与站控层的数据交互。

站内管理:配备高性能工控机、显示器、UPS电源、打印机等设备。监控系统安装在计算机上，集中采集和显示现场设备的运行状态，并以人机交互的形式显示给租户。

以上网络仪表采用RS485接口和MODBUS-

RTU通讯协议，RS485采用屏蔽线传输，一般采用两根连接线，连接简单方便；接口是半双工通信，即双方都可以收发数据，但只能同时发送或接收数据，数据传输速率可以是10Mbps。

RS485接口结合了平衡驱动器和差分接收器，增强了抗噪声干扰能力。总线上最多可连接30台设备，传输距离可达1.2km。

03远程预付费电能管理系统的主要功能

整个系统软件设计分为三大块，分别是集中抄表服务系统、远程预付费电能管理系统和租户查询系统。

集中抄表服务程序常年运行，所有电表远程不间断抄表。远程预付费系统包括开户、售电、远程控制和报告的所有功能。主要特点如下:

A.配置快捷，随时可用:导入系统即可使用电表和通信管理机的配置；

B.远程集中抄表:避免人工抄表，可在3分钟内准确实时表现电表状态；

C.支持单独定价、多费率、阶梯价格:每表可单独设置价格、费率、阶梯价格；

D.远程售电:集中财务管理，实时配送电量，对比充值次数，防止作弊；

E.数据安全:网络数据传输采用金融级3DES加密算法，防止数据作弊和窃电；

F.远程控制:可对任意电表进行远程断电或断电保护等一系列远程控制操作，方便管理；

G.能耗分析与查询:租户和管理员可以查询预付费电表或各种联网电表的日常能耗状况；

传统的IC卡预付费售电管理系统实现了先交费后用电的管理模式。但由于采集的电表数据依赖于购电卡，租户用电数据滞后于发生时间，不仅需要人工抄表，而且无法实时管理、监测和控制用电。

利用远程预付费电能管理系统，无需ic卡即可实现计算机的集中抄表、实时监控、远程充值和远程控制，物业管理部门可以完成整个抄表、收费、控制和校验工作，实现了高度的信息化和自动化，大大提高了电力营销管理的效率和水平，节省了人力物力，提高了经济效益。同时还具有防止信息泄露和窃电的安全功能。

04案例分析

DTSY1352-NK系列预付费电表用于财富中心远程预付费用电管理系统的楼层配电箱。该表主要测量所有常规的电力参数，如电压、电流、有功功率、功率因数、频率、有功功率、剩余功率、剩余电量等。

现场实现以下功能:

4.1集中抄表服务系统

集中抄表服务程序由三个模块组成。除了全年定时对所有仪表进行集中远程抄表外，还集成了报警短信发送服务，可以自动生成电费金额预警和欠费预警的手机短信，并自发发送给相应的租户。该功能需要配合硬件短信猫使用。

系统默认半小时对所有电表进行一次远程集中抄表，时间间隔支持个性化配置。

4.2远程预付费电能管理系统

该系统分为五个模块，即操作员登录模块、系统配置模块、租户(店铺)管理模块、售电管理模块和举报中心模块。系统的一般操作和操作过程如下:

本系统中的所有报表和记录查询都支持excel格式的导出功能。

A.登录管理:管理操作员的账号和权限分配，查看系统日志等功能；

b系统设置:配置建筑、仪器和默认参数；

C.租户管理:为用户进行开户、销户、远程开关、抄表导出、记录查询等操作；

D.售电管理:对已开通的电表进行远程售电、退电、校正、记录查询等操作；

E.报表中心:提供售电财务报表、能耗报表、报警报表等查询。

系统不仅支持租户一个账户，还支持一户多个账户。同时支持和解决项目改造后新旧表切换时旧表金额转入的问题；支持峰谷电价，支持一米一电价；可以设置单表功率过载阈值，也可以设置单表量报警两级阈值。

在批量操作场景下，系统提供多项功能，分别针对开户、报警1、报警2、欠费、未开户、挂失以不同颜色显示。支持仪器的远程控制。远程控制的命令类型如下:

①电价下发；(2)设置发布(发布告警量阈值和过载功率阈值)；③电源保护(强制仪器打开)；④恢复预付费(默认自动跳闸模式)；⑤开关(强制断电)；⑥抄表导出(以EXCEL状态导出当前所有表格)。

系统还将电能表接入系统，远程集中抄表后，提供辅助能耗查询报表，为能耗分析、能耗对比、安全用电提供有力依据。该功能用于替代能耗分析管理系统的部分功能。

系统还提供了多种报表供查询，分别是日/月/年财务销售统计报表、失联报表/通讯管理机查询报表、能耗查询报表、实时报警/历史报警查询报表，并可导出。以下是财务报表和预付每日能源查询报表:

05结论

随着社会生产的进步，商业办公楼的用电量越来越大，对供电质量的要求也越来越高。同时，大量电费被拖欠，大大加剧了商业写字楼的经营风险。为提高商业写字楼电费收缴率，避免恶意欠费造成的经济损失，我公司特提供一整套预付费解决方案。该系统不仅可以提前收取电费，还可以实现“先用电后付费”，对租户进行选择性限电。通过现场远程预付费系统，先缴费后用电，可以避免物业公司提前缴纳电费的问题，从而缓解商业写字楼运营的资金压力，防止私接窃电问题。