智能电表的预付费远程抄表及多回路监测系统设计及应用
简婷
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801
【摘 要】随着社会的发展，人工抄表这种费时费力、低效的工作模式将被淘汰，智能电表远程抄表系统应运而生。智能电表既能远程抄表，也能监测回路的运行状况，为监测设备的工作情况提供了技术支持。
【关键词】智能电表；多用户表；预付费；远程抄表；回路监测
1. 项目概况
曹路新城市商业广场，是商业综合体。有5个单体组成，1、4号楼是沿街商业，共41户，2、3、5号楼是小商铺，共249户，建筑面积4.36万平方米，建筑高度19.8米。项目设开关站1座，用户站2座。的电费计量方式是高供高量，每个商铺的电费有物业每月收取。
2 .现实状况
按已往的做法，每家每户装一块电表，物业工程师每月定点去抄表，把每月的电表读数通知用户，用户在规定的时间去物业中心缴费。这种方法费时间费人工，还时不时会发生不交电费的现象，有时为了催缴电费工作人员要沟通好几次。为了避免低效的电费收取方式，这个项目在设计的时候，和设计师商议采用智能电表远程抄表系统，商铺部分的电表采用预付费远程抄表，这样能省缺抄表的繁琐，也能监控商铺的用电情况。
3. 智能电表
智能电表有三部分组成，测量部分、数据处理部分、通信部分，是具备计量电能、实时监测、自动控制、数据处理、信息传递等功能的电表。预付费智能电表需要到后台充电才能供电，一般设置一次以上低电量跳闸提醒用户，之后再不充电自动切断电源，从而有效解决物业抄表、收费低效的工作方法。通过后台软件对用户每一次的充电情况和使用情况进行记录，方便以后的统计、查询、开票等。
智能电表是在机械式电表、半电子式电表的基础上发展起来的一种新型电表，具有计量更准确、电量查询、电量记忆、低电量报警、智能计费、数据传送等特点。
4. 远程抄表系统
4.1 智能远传表
能将数据输出的表为远传表，和传统表不一样是在原电表的基础上增加了数据输出的功能。
4.2 采集器
采集器是采集智能远传表输出的数据信息，并将这些数据信息转换成计量认可的物理量，存储在采集器的存储器中，通过后台软件，可以查询系统中每一个用户的数据，并在后台软件下将用户数据上传。
4.3 转换器
转换器是完成与采集器的数据通讯工作，定时循环接收采集器的数据，向采集器下达命令，根据后台要求接收某个智能电表的数据。下行通道指的是转换器与采集器之间的通讯线路。上行通道指的是转换器与后台之间的通讯线路。
4.4 后台软件
后台软件是一个强大的数据库。提供每个用户的数据，可以是实时、24小时、周、月、年的数据，可以查询、统计、报表、备份等；根据不同的对象和标准模块化相结合的方法，满足不同管理层的要求，如控制权限、特殊报表等；具有网络通讯功能和开放协议，满足不同的数据接口和通讯接口；实时抄表功能，系统可抄取各智能电表的实时数据，通过软件自动计算，实现将能耗均匀分摊或按比例分摊到每户并根据用电数量和单价，自动计算每户应交电费。
曹路新城市商业广场商铺的智能电表装在楼层的强电竖井内，地下室的商业电表装在高低压配电室的低压柜中。根据商铺用电量的大小，选择相应的电表。小商铺一层多的有30多户，通过选用多用户电表（一块多用户电表多能带12个三相用户，32个单相用户），这样大大节省了安装空间，根据用户的数量选择相应的多用户电表。
在强电井外和地下室配电间外装刷卡器，用户用自己的电表卡在刷卡器上刷一下，就可以读取自己的用电量。每层的刷卡器用485线通过手拉手的方式连接起来，分回路接入到5号楼一层强电井的采集器，通过采集器连接到物业管理中心的电脑。通过电脑可以远程看到 每个用户的用电量。通过软件计费系统，为每个用户制作预付费卡。用户预交一定的电费，就不用每个月都到物业中心交电费了。为了防止用户忘记冲电，设置了还剩50度电的时候断电一下，提醒用户及时到物业中心缴费充卡。
5 .智能电表回路监测
5.1 智能电表回路监测的构成
智能电表回路监测系统分现场设备、网络通讯和后台管理。
现场设备主要是连接各个回路的用于各种数据测量的各类型的智能电表，也是构建该系统的基本组成部分，担负着采集数据的任务。
网络通讯。网络通讯主要是由通讯服务器、接口转换器件及网线等组成。是数据信息交换的纽带，主要用于对现场智能电表传达后台系统的各种命令，并负责对现场智能电表回送的数据信息进行采集、分类、归纳和存储等工作。
后台系统。后台系统是针对物业管理人员。后台系统也是系统的核心部分，主要是由各种系统软件和相应的硬件设备如电脑、打印机、不间断电源等。其中软件部分具有良好的人机界面，通过网络读取智能电表采集的现场各类数据信息，经过系统软件计算处理，以图形、数据、表格等方式反映现场的各种运行情况，并可接受物业管理人员输入的各种命令，实时发送并检测操作的运行状况。
5.2 智能电表回路监测系统的功能
本系统借助数据采集系统完成楼宇低压柜各回路监测的采集，采集的原始数据存储在现场的平台数据库服务器中。借助数据通讯系统，多角度对楼宇的电能耗进行汇总运算。通过能源管理系统对楼宇的能源使用情况进行实时监测、查询、以及对楼宇建筑的能耗数据进行分析、比较、统计、汇总，形成可供打印的各类报表文件做出各类报警处理。通过诊断分析，指导楼宇的用能，加强对建筑用能的定量管理提供科学的、翔实的数据基础，为物业公司对能源的管理、寻求改善措施、进行改善处理提供了翔实的技术依据。
5.3 智能电表回路监测的安装
在曹路新城市商业广场高低压配电室中，低压柜的出线智能电表通过485网线手拉手分回路连接到数据采集器，通过网络访问高低压配电室的采集器，对低压柜各回路的电能监测。回路监测既满足浦东新区的分项计量要求，实现与区平台数据对接，还能实现物业的能耗检测、能耗统计、能耗分析、统计报表、节能诊断、能耗预警等功能。既能实时监控设备的运行情况，又能通过终端电脑把所有用电设备进行细分和统计，以直观的数据、图形、表格等显示各回路电能的使用情况，便于找出不合理的耗能情况和高耗能回路，有效节约能源，为物业进一步节能改造或设备升级提供准确的数据。下面通过三个例子说明回路监测的用途：
（1）在月报表中发现商铺走道的照明每个月电量消耗占比比较高，通过实际查看现场，发现走道的照明灯是24小时开启的。经过物业管理人员的讨论都觉得没必要24小时开启，根据天气的变化，开启部分照明，特别是晚上可以开一半就行。在照明配电箱中加时间继电器，控制晚上的照明。通过线路和配电箱的改造，每月为物业公司节省5000元电费。
（2）实时查看设备的运行时，发现某组排污泵长时间非正常运行，通过现场实地勘察，污水井的液位在正常位置，现场单点启动、关闭排污泵都没问题，后判断排污管路上的止回阀坏了，造成环路的连通，排污泵打出去的污水又回到了污水井，导致排污泵连续不断的运行。经更换止回阀，这种现场就没有了。这样避免了设备的无效运行，也节约了电能，对物业的长期管理取到了积极作用。
（3）在周报表中发现给水泵的电表读数异常，给水泵在一段时间长期运行。经分析有可能是水箱的浮球阀坏了，水箱的高水位浮球失灵，导致水位上升到水箱的溢水口，自来水从溢水口排到污水井。后经物业工程师现场查看，的确是这种情况，更换浮球阀后，水泵运行正常。避免了浪费水资源、电能，也延长了水泵的使用年限。
6 .安科瑞Acrelcloud-3200预付费水电云平台
6.1概述
AcrelCloud-3200预付费水电云平台是安科瑞公司研制的与DDSY-1352单相电子式预付费电能表及DTSY-1352三相电子式预付费电能表配套的售电管理系统。另外可以选配远传阀控水表组成水电一体预付费系统，达到先交费后用水的目的，剩余水量用完自动关阀。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，实现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。安装方便，是用电管理部门、商业广场和物业小区，提高用电用水管理水平，解决收费难问题的理想产品。
6.2应用场所
本平台适用于公寓出租户、商业广场 、公寓酒店 、物业小区、写字楼、物流仓储、高校、连锁超市、智慧园区、农贸市场等场所。
6.3系统结构
6.4系统功能
（1）房间监控
清晰简洁的展示所有房间状态信息，所属楼栋楼层，在线失连情况，费用状态等，进入房间详情可对房间当前实时信息进行查看，并可了解当天用电量和使用金额情况，可对房间内的电表进行各种远程控制操作，比如开户、电价设置，售电、退电、报警金额设置、分合闸操作等等。
（2）电户开表
系统针对商铺开户不仅支持一户一表，也支持一户挂多表的需要;支持自定义电价方案，单一电价、尖峰平谷电价、阶梯电价等:支持预先设置开户信息后期一键开户;支持设置电表合额告警默认三级告警，告警金额和次也可以自定义，推送方式支持手机短信，APP推送，邮件、语音外呼、公众号推送等。
（3）充电缴费
可以对已开户的电表进行远程充值，电费实时下发到电表。电表会根据电度走字实时扣除电费同时系统也支持早台计费，金额下发到系统账户，到账快速稳定。
（4）财务管理
订单总览，包含系统里所有水电充值退费记录，以及物业费扣费流水记录。收入概况，可以从日，月，年，时间跨度等不同维度统计水电费收入情况，收入组成。
（5）报表
系统还提供了多个报表以供查询。用电综合报表，帮助财务统计每个月商铺总用电量，尖峰平谷用电量以及电费，能耗同比分析，可以比较每个月份与去年同期相比的用能差距。能耗日月年报表，按日，月，年三个不同维度查询电表每个阶段的用能情
（6）批量操作
为了方便用户对大量仪表进行管理和设置，可以在系统中新建批量操作任务，比如设置电价、电表控制、仪表设置、充值等，批量任务可以立即执行，也可以定时执行。
（7）自定义收费方案
为了灵活应对用户多种多样的收费方案，比如物业费，房租，服务费等，系统支持用户自定义收费项目。收费方式可设置直接从账户扣除或者生成催缴账单，可设置周期性收费或者一次性收费，可以按固定金额收费或者按房间面积换算等等。
（8）公共区域用电分摊
某块表为主表，然后分配关联子表，系统每个月自动将主表的用电按比例换算成电费从子表中扣除，这样可以剩余人工统计的麻烦。公摊方式多样，可以根据比例公摊，按房间面积公摊，按用量公排，收费方式有直接扣费或者生成维费账单。
（9）后付费模式
按日期生成后付费用户周期用电费用，对数据进行确认后生成缴费账单方便追踪客户缴费情况可导出缴费账单以及欠费账单通知客户。
（10）公众号在线支付
用户可以在微信小程序或者微信公众号自助查询电表使用情况以及缴费。
7.系统硬件配置
8.结语
项目已经顺利结束，通过对项目的运行管理了解，大家对智能电表远程抄表系统的肯定。小业主减少了每月都去物业交电费的麻烦，物业管理中心也不用设抄表人员的岗位，既省了人工，也保证了电费的收缴率。
智能电表回路的监测的确帮助物业把高能耗和能耗浪费的现象找到了，通过整改，取得了一定的经济效益，也响应了国家“十一五”节能减排的要求。
随着社会的发展，人工成本日益增高，智能控制是摆在我们面前的课题。在房产开发年代，智能控制是我们销售和租赁的亮点；在营运期间，智能控制是我们节约成本和能耗的工具。
参考文献
[1] 胡叶飞.智能电表的预付费远程抄表及回路监测
[2] 安科瑞电气企业微电网设计与应用手册2022.05版
作者简介
简婷，女，现任职于安科瑞电气股份有限公司，主要从事与预付费系统的研发与应用。