金义吉成创业园预付费能源管理系统设计与应用
摘要： 本远程预付费能源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
本项目主要负责接入浙江吉成实业所管理的浙江义乌地区各工业园区厂房、宿舍部分的水电费预收取管理。根据客户需求及项目实际情况，本项目设计的远程预付费云平台监控范围包括厂房计量电表DTSY1352-NK/F-4G共计435台，宿舍预付费电能计量电表DDSY1352-NK共计397台以及远程阀控水表886台。
AcrelCloud-3200预付费云平台是安科瑞公司新的研制的与DDSY-1352单相电子式预付费电能表及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/水表参数设置，商户售电/售水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。
2﹑系统方案
根据客户需求及项目实际情况，本项目设计的预付费能源管理系统，由安科瑞品牌单向预付费电表DDSY1352-NK和三相预付费电能表DTSY1352-NK，通讯管理机ANet-2E8S1，数据服务器及预付费云平台系统软件等组成。
系统组成示意图如下：
该项目共有多个强电井，在每个强电井内设置一个数据采集箱，里面安装我司的通讯管理机，仪表通过485总线以手拉手的方式接入通讯管理机，通讯管理机再接入光纤收发器，通过光纤将数据传输到监控值班室。
付费功能流程图如下：
3﹑电表功能及电气特性
3.1﹑单相预付费电能表DDSY1352-NK
主要功能
|
功能名称 |
功能说明 |
功能配置 |
|
电能计量 |
单相总有功电能计量（反向计入正向存储） |
■ |
|
参数测量 |
U、I 、P测量 |
■ |
|
预付费 |
通过RS485通信进行预付费充值，数据加密 |
■ |
|
控制 |
内置大容量磁保持继电器实现负载通断控制 |
■ |
|
LCD显示 |
8位段式LCD显示 |
■ |
|
通信 |
RS485接口；MODBUS-RTU协议或DL/T645-2007规约 |
■ |
|
复费率 |
3费率，8时段 |
□C |
电气特性
|
电压输入 |
额定电压 |
220V |
|
|
参比频率 |
50Hz |
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|
功耗 |
<5VA |
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电流输入 |
输入电流 |
10(60)A |
|
|
起动电流 |
直接接入 |
0.004Ib |
|
|
功耗 |
<4VA (大电流) |
||
|
测量性能 |
符合标准 |
GB/T 17215.321-2008 |
|
|
测量精度 |
0.5级 |
||
|
时钟精度 |
误差≤0.5s/d |
||
|
脉冲 |
脉冲宽度 |
80ms±20ms |
|
|
脉冲常数 |
1600imp/kWh |
||
|
通信 |
接口 |
RS485(A+、B-) |
|
|
介质 |
屏蔽双绞线 |
||
|
协议 |
MODBUS-RTU，DL/T 645-07，DL/T 645-97 |
||
|
温度范围 |
工作温度 |
-20℃~60℃ |
|
|
存储温度 |
-25℃~70℃ |
||
|
湿度 |
≤百分之九十五（无凝露） |
||
|
海拔 |
<2000m |
||
3.2三相预付费电能表DTSY1352-NK/F-4G
主要功能
|
功能名称 |
功能说明 |
功能配置 |
|
电能计量 |
三相总有功电能计量（反向计入正向存储） |
■ |
|
参数测量 |
U、I 、P、Q、F测量 |
■ |
|
预付费 |
通过RS485通信进行预付费充值，数据加密 |
■ |
|
控制 |
内置大容量磁保持继电器实现负载通断控制 |
■ |
|
LCD显示 |
8位段式LCD显示 |
■ |
|
通信 |
RS485接口；MODBUS-RTU协议或DL/T645-2007规约 |
■ |
|
复费率 |
3费率，8时段 |
RC |
|
通讯 |
支持4G，全网通 |
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电气特性
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电压输入 |
额定电压 |
220V |
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|
参比频率 |
50Hz |
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|
功耗 |
<5VA |
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电流输入 |
输入电流 |
10(60)A |
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|
起动电流 |
直接接入 |
0.004Ib |
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|
功耗 |
<4VA (大电流) |
||
|
测量性能 |
符合标准 |
GB/T 17215.321-2008 |
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|
测量精度 |
0.5级 |
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|
时钟精度 |
误差≤0.5s/d |
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脉冲 |
脉冲宽度 |
80ms±20ms |
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|
脉冲常数 |
1600imp/kWh |
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通信 |
接口 |
RS485(A+、B-) |
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介质 |
屏蔽双绞线 |
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协议 |
MODBUS-RTU，DL/T 645-07，DL/T 645-97 |
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温度范围 |
工作温度 |
-20℃~60℃ |
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存储温度 |
-25℃~70℃ |
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湿度 |
≤百分之九十五（无凝露） |
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海拔 |
<2000m |
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4﹑系统主要功能及界面
4.1集中抄表功能：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（至少可支持1分钟/次的采集频率）
4.2远程预付费功能：系统可以对商户的创建﹑销户﹑售电﹑电价调整﹑强制停/送电﹑恢复预付费等预付费功能的操作，功能主界面如下图所示
4.3系统配置功能：系统可以根据用户自定义的用户角色分配不用的用户不同的操作和管理权限，如下图所示
4.4系统提供了丰富的功能接口（API或SDK）以及支持手机APP和在线支付功能
5﹑结束语
随着各地经济的发展，各地地方产业园的兴起，产业园管理方为了加强产业园内的企业和单位用电及收费管理，提高电费收缴率，规避恶意欠费造成的经济损失，迫切需要一套平台系统来支持管理方的管理工作，我公司特提供成套的预付费解决方案，系统不但可以预收电费，实现“先交钱、后用电”，又可针对用户有选择性的进行限电。现场通过远程预付费的系统，实现了先交费后用电，可以避免商场电费垫资问题，从而缓解了商业办公楼运营的资金压力，防止了私接偷电的问题。
参照标准：
ISO/IEC11801 《国际综合布线标准》
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》