智能电表远程预付费系统项目的设计与应用

安科瑞 须静燕

摘要：本远程预付费管理系统采用智能远程预付费电表（DTSY1352/DDSY1352系列），采集各商户实时用电量、剩余电量，通过智能远程预付费电表进行远程分合闸控制，实现先售电后用电。该系统采用总线通讯传至后台，通过安科瑞（AcrelCloud3200）远程预付费能源管理系统实现各商户用电的收费、监控和管理。

关键词：预付费电表，DTSY1352/DDSY1352，AcrelCloud3200，总线通讯

 

1.概述

江苏绿溢大厦预付费云平台系统项目位于南京市建邺区黄山路2号，项目建设用地面积为75000平方米 ，属主城区**区域，周边住宅小区林立，配套齐全，交通便捷，将于2020年初通车运营的南京地铁7号线在附近设站。绿溢大厦低层楼层部分为商业、裙裾房，以上为酒店公寓，是一座集商业、办公、公寓住房为一体的现代化建筑。

本项目裙房、塔楼1、塔楼2安装预付费电力仪表共353只，Acrel-3200Cloud预付费云平台能更好完成商户售电管理及用电管理工作，操作简便，实行物业公司远程实时操作实时监控，具有良好的人机界面，能够有效的统计和管理数据，并对数据的安全性做了有效的保密措施。提高管理水平，解决收费难问题。

 

2.设计依据

2.1用户需求

2.1.1系统功能

项目托管，免现场安装

项目现场可以省去配置预付费服务器、安装数据库、短信猫等一系列工作。不但可以省去很多硬件成本，还能大大减少调试和维护成本

远程抄表，远程售电售水

抄表信息通过网关实时上传到云平台，速便捷，免去人工抄表；财务集中管理，电量实时下发，并比对充值次数防止作弊；支持一户一电价，一户一水价

云端部署，集团式预付费

系统软件升级维护不再收到客户网络环境的困扰，云端统一部署，升级方便速；客户不需要安装客户端。

金额预警

金额不足或金额欠费提醒、电表充值到账提醒，都可及时短信通知商户

远程控制

可对任意一块电表执行远程拉闸或保电等一系列远程控制、参数设置等操作，方便管理

系统规模

接入表不受数量、地域限制，一个账户可以管理多个项目，系统设计容量可达十万个计量点。

能耗分析

用户和管理员都可查询预付费表或管控表每天的用能状况；可提供能耗分析+财务轨迹一体式综合管理报表，包含用户表的能耗、财务数据、能耗和财务的期初期末值等数据

打印功能

可以打印各用户用能报表和各用户费用清单。

访问方式不受限

系统将可以通过PC浏览器、平板、手机APP访问和在线支付无人值守

权限管理更科学

账户与项目挂钩，每个物业环境的财务数据互相独立；角色设置与账户设置分离；集团总部用户可访问多个项目。

统一第三方接口API

提供统一的第三方API或SDK开发接口，第三方平台可选择数据接入或接管。

电站电能管理

提供变电所或楼层、大楼总表的远程自动抄表，以及相关能耗分析报表的功能

水表预付费系统

提供与预付费电表相类似的所有售水相关功能，预付水量用完自动关阀，如远程售水、水耗报表、远程开关阀等，并与电表集成一体化系统

数据安全

公网传输数据采用AES加密算法，秘钥分发机制，等保障数据安全

学生宿舍环境

支持在学生宿舍环境下的定时时间通断控制、恶性负载控制、基础**电量、费控和强控等功能

2.1.2预付费电能表要求

体积小巧，安装方便，可根据用户具体数量而采取箱式或柜式安装，性能不应有变化；

具有反窃电功能，能准确计量正负两个方向的电能，且以同一方向累计，杜绝偷漏电的现象；

当某用户用电超标或欠费时，可根据管理者指令对该用户实现断电控制；

电表面板可显示每个用户实际用电量，用户可直接在电表上读数；

支持计算机远程联网控制；

整机功耗低、使用寿命长。

2.2设计标准

本系统提供的设备满足以下规定、法规和行业标准：

GB 50052 《供配电系统设计规范》

GB 50054 《低压配电设计规范》

GB/T 18460.3 《IC卡预付费售电系统 第3部分： 预付费电度表》

DL/T 448  《电能计量装置技术管理规程》

IEC 61587 《电子设备机械结构系列》

GB/T 3047.1《面板、架和柜的基本尺寸系列》

DL/T 5137 《电测量及电能计量装置设计技术规程》

GB 2887 《计算站场地技术条件》

2.3设计范围

根据客户需求及项目实际情况，本项目设计的预付费云平台系统，由安科瑞品牌三相预付费电能表DTSY1352-NK，通讯管理机ANet系列网关，及预付费系统管理软件等组成。

现对项目中安装的预付费电能表区域接入预付费云平台系统，实现远程抄表、远程控制电表、远程售电等功能。现场电表主要分布在裙房、塔楼层配电间中；

目前现场总接入353只DYSY1352-NK预付费电能表。

注：第三方仪表需注明要求支持标准Modbus-RTU协议，否则不予接入或另外收费。

2.4主要设备技术参数

2.4.1三/单相预付费电能表DT/DSY1352-NK：

主要功能

电气特性

通讯管理机ANet-2E4SM

ANet智能通信管理机系列是一款采用嵌入式硬件计算机平台，具有多个下行通信接口及一个或者多个上行网络接口，作为信息采集系统中采集终端与平台系统间的桥梁，能够根据不同的采集规约进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据采集汇总，并使用相应的规约转发现场设备的数据给平台系统。

ANet智能通信管理机支持接收上级主站系统下达的命令，并转发给目标区域内的智能系列单元，完成对厂站内各开关设备的分、合闸远方控制或装置的参数整定，实现遥控和遥调功能，以达到远动输出调度命令的目标。

ANet智能通信管理机作为自动化系统网络与监测设备之间的通信接口设备，提供规约转换、透明转发、数据加密压缩、数据转换、边缘计算等多项功能。

ANet智能通信管理机实时多任务并行处理数据采集和数据转发，并可多链路上送平台数据。通过专门的配置管理软件，可为通道选择各自不同的通信协议，并可通过更改配置文件来改变通信管理机所连接仪表设备的数量及数据信息，而不需更改软件程序。

技术参数如下表：

3.系统功能

3.1系统概述

AcrelCloud-3200预付费云平台是安科瑞公司新研制的与DTSY-1352三相电子书预付费电能表配套的售电管理系统。它是以预付费管理软件和集中抄表软件为主，包括计算机，通讯管理机，打印机等设置在内的集成系统。

主要完成电能表参数设置，商户售电管理及能耗管理工作，操作简便，实行企业集团、物业公司远程实时操作实时监控，具有良好的人机界面，能够有效的统计和管理数据，并对数据的安全性做了有效的保密措施。安装方便，是用电管理部门、商业广场和物业小区等管理部门，提高用电用水管理水平，解决收费难问题的理想产品。

3.2主要功能

3.2.1 集中抄表服务系统

系统默认半小时对所有表进行一次远程集中抄表，时间间隔支持个性化配置。

3.2.2 B/S云平台售电系统

本系统包括五大模块，分别是登陆模块、系统配置模块、用户（商铺）管理模块、售电管理模块、报表中心模块，主要功能如下：

1）登陆管理：管理操作员账户及权限分配，查看系统日志等功能；

2）系统配置：对建筑、通讯管理机、仪表及默认参数进行配置；

3）用户管理：对商铺用户执行开户、销户、远程分合闸、批量操作及记录查询等操作；

4）售电管理：对已开户的表进行远程售电、退电、冲正及记录查询等操作；

5）售水管理：对已开户的表进行远程售水、退水、记录查询等操作；

6）报表中心：提供售电、售水财务报表、用能报表、报警报表等查询，本系统所有的报表及记录查询，都支持excel格式导出。

项目导览

登陆系统进入项目导览界面，用户可以全局掌握所属各项目分布、商户数量、用电总量、收缴电费、售电总量等摘要信息。

用户管理

用户管理主要完成对商户的开户，销户、电表/水表批量操作、开户/销户记录查询等。

用户开户

系统对商铺进行开户，不仅支持一户一表，也支持一户挂多表的需要，满足项目改造后新老表切换时，老表金额转入的问题；支持峰谷电价，支持一表一电价；可对单表设置功率过载的阈值，也支持设置单表金额报警的两级阈值。

批量远程操作

针对开户状态、报警1、报警2、欠费、失联等状况分别用不同的颜色显示；远程对仪表进行遥控的命令类型包括：电价下发、设置下发（下发报警金额阈值和过载功率阈值）、保电（强制仪表合闸）、恢复预付费（欠费自动跳闸的模式）、拉闸（强制断电）和抄表导出（导出当前所有表状态为EXCEL文件），如下图所示：

售电管理

系统提供了新增售电、充正、退电，明细及分类查询。

售水管理

系统提供了新增售水、充正、退电，明细及分类查询。

报表中心

系统提供售电、售水、电能销售、电能统计、管控电表、实时报警、历史事件、电参量等各种报表以供查询，满足用户找我日/月/年财务销售电量、水量、收费等，以及失联表/通讯管理机查询报表。

系统配置

系统配置包括建筑、网关、电表、水表的平台接入基础参数设置，并提供管理人员角色和权限的管理，防止未授权的访问。

3.2.3单据打印

售电、退电、开户时系统支持三联单单据打印的功能，单据格式默认如下（可以由客户确认后自由定制）：

 

4﹑结束语

伴随着经济的发展，人们物质生活水平的提高，为了满足人们日常购物和饮食的生活需求，各地地方涌现出一大批的商业综合体，商业综合体内的各个商铺和租户的用电管理亟待解决，在商业综合体的用电量不断增长、对供电质量要求不断提高的同时，也存在大量拖欠电费的情况，很大的加重了商业综合体经营管理方的经营风险。 预付费能源管理系统通过总线通讯的方式，结合现场的多用户计量表（ADF400L）和平台软件系统（Acrel-3200）实现了先交费后用电，可以避免商场电费垫资问题，从而缓解了商业地产运营的资金压力，有效的加强和改善了经营管理方式。

参照标准：

ISO/IEC11801 《*综合布线标准》

GB/50198 《监控系统工程技术规范》

GB50052-2009 《供配电系统设计规范》

GB50054-2011 《低压配电设计规范》

IEC 61587《电子设备机械结构系列》

DL/T448-2000 《电能计量装置技术管理规程》

DL/T 698.1-2009《第1部分：总则》

DL/T 698.2-2010《第2部分：主站技术规范》

DL/T 698.31-2010  《第3.1部分：电能信息采集终端技术规范-通用要求》

DL/T/814-2002 《配电自动化系统功能规范》

DL/T5137-2001  《电测量及电能计量装置设计技术规程》

GB2887   《计算站场地技术条件》

GB/T18460.3  《IC卡预付费售电系统 第3部分： 预付费电度表》