徐霜1

1安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

    摘要：介紹華麗家族復(fù)興天地中心，采用智能預(yù)付費電度表、智能斷路器，采集各租戶實時用電量。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺，通過Acrel-3000型預(yù)付費電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)各租戶用電的實時監(jiān)控和管理。

    0 概述

    盧灣區(qū)華麗家族·復(fù)興天地中心位于馬當(dāng)路388號，地處上海浦西中心之黃金地段，北面毗鄰 “新天地”和淮海路商業(yè)區(qū)——詮釋現(xiàn)代上海典范和傳統(tǒng)風(fēng)范的商業(yè)街區(qū)，新老上海的精華匯聚于此。

    華麗家族·復(fù)興天地中心規(guī)劃用地面積為20084平方米，由一幢二十七層公寓式辦公、七層酒店式辦公及多幢二~三層商業(yè)裙房及五層地下室組成。周邊環(huán)境商業(yè)氛圍濃厚，集休閑、娛樂、購物、辦公于一體。小區(qū)內(nèi)部設(shè)中央步行街以及步行區(qū)小廣場，在局促繁華的市區(qū)里倍增空間，于櫛次鱗比的廣廈間開拓視野。

    本項目分為A1、A2、A3、A4四棟樓，每棟樓每層設(shè)置1間強電間，供給該樓層所有的租戶用電。

    1.需求分析

    為實現(xiàn)整個群體建筑智能化管理，需實時監(jiān)測樓層的租戶實現(xiàn)預(yù)付費電能管理，具體功能如下：

    1）預(yù)付費儀表數(shù)據(jù)實時顯示；

    2）預(yù)付費儀表遠(yuǎn)程電費充值；

    3）電費充值記錄查詢；

    4）電費不足，界面報警；

    5）遠(yuǎn)程抄表；電能管理；

    6）運行事件報警、記錄及查詢打印功能；

    7）設(shè)備通訊異常實時采集顯示；

    8）用戶權(quán)限管理。

    2.系統(tǒng)方案

    安科瑞Acrel-3000預(yù)付費電能管理系統(tǒng)根據(jù)華麗家族復(fù)興天地中心實際情況進(jìn)行組網(wǎng)設(shè)計，在A1樓B3層弱電間設(shè)置通訊采集箱，用于采集A1樓內(nèi)所有預(yù)付費儀表數(shù)據(jù)，同時通過單模4芯光纖上傳數(shù)據(jù)至監(jiān)控主機；在A4樓B3層弱電間設(shè)置通訊采集箱，用于采集A3、A4樓內(nèi)所有預(yù)付費儀表數(shù)據(jù)，同時通過單模4芯光纖上傳數(shù)據(jù)至監(jiān)控主機；在A2樓二層物業(yè)辦公室設(shè)置通訊采集器，用于采集A2樓內(nèi)所有預(yù)付費儀表數(shù)據(jù)，同時接收A1、A3、A4樓單模4芯光纖上傳的數(shù)據(jù)。整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用光纖組網(wǎng)，保障了系統(tǒng)傳輸?shù)姆�(wěn)定性與實時性。如下圖所示：站控管理層（主站）、網(wǎng)絡(luò)通訊層（數(shù)據(jù)采集箱）和現(xiàn)場設(shè)備層（預(yù)付費電能表）。

    1）站控管理層

    站控管理層針對預(yù)付費管理系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口。

    2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

    通訊層主要是由通訊采集箱、工業(yè)交換機、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成。通訊采集箱的主要功能是負(fù)責(zé)實時采集現(xiàn)場智能設(shè)備的參數(shù)并將數(shù)據(jù)上傳；以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實現(xiàn)采集箱與主站之間的數(shù)據(jù)交互，使系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，真正達(dá)到了無人值守的目的。

    3）現(xiàn)場設(shè)備層

    現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由智能預(yù)付費電度表及斷路器組成，智能儀表均采用RS485通訊接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入采集箱，經(jīng)采集箱和交換機將數(shù)據(jù)上傳給監(jiān)控主機。

    智能儀表現(xiàn)場連接示意

    現(xiàn)場智能裝置（樓層預(yù)付費電度表）以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接，每根總線連接智能儀表數(shù)量在20只左右，不同種類的智能裝置連接在不同的總線上，然后將數(shù)據(jù)上傳至采集箱，進(jìn)而將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控主機。具體連接示意圖如下所示：

    3.系統(tǒng)功能

    登錄界面

    點擊桌面上的“華麗家族復(fù)興天地中心預(yù)付費管理系統(tǒng)”，軟件開始運行。進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)界面，查看監(jiān)控數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶需要使用【電費充值】、【財務(wù)查詢】、【管理維護(hù)】等功能，需要登錄【管理員】帳號才能操作。用戶名分為“管理員”和“值班員”，兩者權(quán)限不同，操作員只能操作部分功能，管理員擁有最高權(quán)限。

登錄界面功能說明

    進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)界面后，本套預(yù)付費系統(tǒng)分為六大功能模塊：【配電監(jiān)測】、【電費充值】、【財務(wù)查詢】、【電能統(tǒng)計】、【通訊示意】、【管理維護(hù)】。

    配電監(jiān)測

配電箱實時顯示界面

    可查看個配電回路的分布和連接情況以及主要的電參量。主要數(shù)據(jù)包括：剩余電量，剩余電力報警限值，總用電量、回路名稱。

    當(dāng)選擇管理員身份登錄系統(tǒng)后，可在系統(tǒng)一次圖中點擊回路名稱，直接對回路名稱、剩余電量報警限值進(jìn)行修改，修改后系統(tǒng)會自動保存。

    當(dāng)剩余電量低于剩余電量報警限值，系統(tǒng)彈出報警提示如下圖所示。

    當(dāng)需要選擇其他樓層的配電箱實時顯示界面，只需點擊右上角的【樓層選擇】按鈕即可，選擇對應(yīng)樓層。如圖所示。

    電費充值

    當(dāng)客戶需要充值電費時，充值員按照以下步驟完成充值。

    1、將IC充值卡插入IC讀卡器中，當(dāng)聽到清脆的滴答一聲，證明IC讀卡正常。

    2、在預(yù)付費【首頁界面】中右擊鼠標(biāo)登陸【管理員】賬號，如果【首頁界面】界面登陸用戶【管理員】登陸成功。

    3、在預(yù)付費【首頁界面】中點擊【電費充值】，系統(tǒng)彈出【充值收費】窗口。

    4、在【充值收費】窗口，首先查看【購電卡編號】與IC卡編號是否一致。然后實收金額欄輸入充值金額，點擊【確認(rèn)交費】。當(dāng)剩余電量顯示變化，表示充值成功。最后點擊【交費打印】按鈕，即可打印充值交費信息，打印完成點擊【退出】按鈕

    財務(wù)查詢

    財務(wù)查詢模塊主要現(xiàn)實了該模塊實現(xiàn)以充值卡號、時間等多種方式對充值記錄的查詢功能，并能導(dǎo)出excel文件格式電子表格。

    點擊上圖中的數(shù)據(jù)庫刷新，即可刷新充值記錄。如果需要查詢某段時間內(nèi)充值的記錄，點擊“時間查詢”按鈕 如何設(shè)置好要查詢的時間段，即可查詢該時段充值記錄。充值卡號查詢功能，就是輸入對應(yīng)的IC卡號，即可查詢該IC的充值記錄。

    電能統(tǒng)計

電能統(tǒng)計界面

    點擊【系統(tǒng)首頁】上的【電能統(tǒng)計】按鈕 。

    對用電量的管理以報表形式呈現(xiàn)，該報表可以呈現(xiàn)系統(tǒng)運行期間的任意時間段內(nèi)的各回路用電，每個進(jìn)線回路及它所帶的出線回路制作在一張表內(nèi)，可方便查詢。如有多張表格，可在表頁最下端選擇切換。
通過調(diào)節(jié)開始時間和結(jié)束時間，點擊“查詢”按鈕，即可顯示此時間段內(nèi)的用電量，也可以以電子表格的形式導(dǎo)出和打印。

    通訊示意

通訊狀態(tài)功能說明

    點擊【系統(tǒng)首頁】上的【通訊示意】按鈕 。

    進(jìn)入通訊狀態(tài)后，能夠看到整個系統(tǒng)采用已變壓器為干線的分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)診斷功能。能實時監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障時，系統(tǒng)自動顯示故障線路及具體單元。

    管理維護(hù)

    管理維護(hù)模塊主要現(xiàn)實了電費費率設(shè)置，剩余電費下限報警值設(shè)置，用戶權(quán)限管理、系統(tǒng)日志、報警查詢、退出系統(tǒng)等功能

用戶管理

    用戶管理界面為用戶提供了3項與用戶身份和管理有關(guān)的功能�！坝脩舻卿洝笨梢詫崿F(xiàn)登錄用戶身份的切換；已登錄用戶可以通過“用戶注銷”刪除登錄用戶的身份；“管理員”可以通過“用戶配置” ，修改所有用戶的登錄密碼；“管理員”可以使用“添加刪除”增添用戶身份，也可以刪除已有的用戶身份。

系統(tǒng)日志

    通過系統(tǒng)日志功能用戶可以查看設(shè)備通訊狀態(tài)，用戶登錄記錄，預(yù)付費系統(tǒng)操作日志等記錄。

報警查詢功能

    當(dāng)用戶需要查詢報警信息時，只需點擊歷史報警查詢界面的中的“查詢”按鈕設(shè)置好需要查詢的時間段，即可實現(xiàn)該時間段報警信息的查詢。 

    4 結(jié)束語

    隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，預(yù)付費管理系統(tǒng)已成為大型商場、學(xué)校用電收費的必然選擇，本文介紹的Acrel-3000預(yù)付費電能管理系統(tǒng)在華麗家族復(fù)興天地中心的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對樓層商戶用電的實時監(jiān)控與電能管理，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與串口服務(wù)器、計算機等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示商戶配電回路的運行狀態(tài)，對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報警對話框及語音提示，并生成各種電能報表等，便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究。該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，為變電所用戶解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù)，取得了較好的社會效益。［2］

    參考文獻(xiàn)：

    [1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

    [2].周中等編著. 智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2011.10

    作者簡介：

    徐霜，女，漢族，本科，工程師，主要研究方向為智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)<