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西南科技大學(xué)城市學(xué)院安縣校區(qū)遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

來源:安科瑞電子商務(wù)(上海)有限公司   2022年12月05日 16:00  

王晶晶

安科瑞電氣股份有限公司

0  概述

       西南科技大學(xué)城市學(xué)院坐落于中國科技城——四川省綿陽市,現(xiàn)有安州、游仙兩個(gè)校區(qū),規(guī)劃占地1200畝,建成及規(guī)劃建筑面積近40萬平方米?,F(xiàn)有在校生20000余人,擁有一支高素質(zhì)教師隊(duì)伍。該項(xiàng)目為安州校區(qū)的學(xué)生宿舍預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)系統(tǒng)。
1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述
       預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)西南科技大學(xué)城市學(xué)院安州校區(qū)學(xué)生宿舍的收費(fèi)管理和能效考核;監(jiān)控范圍為配電箱內(nèi)安裝的260臺(tái)單相預(yù)付費(fèi)儀表,分14條總線,現(xiàn)場(chǎng)所有電表均通過屏蔽雙絞線和設(shè)置于后臺(tái)的通訊管理機(jī)進(jìn)行通訊,由通訊管理機(jī)將數(shù)據(jù)處理后上傳至預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)后臺(tái),實(shí)現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)連通,完成能效管理和收費(fèi)管理的系統(tǒng)功能。
      本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),即站控層,通訊層與間隔層;
如圖(1)所示:
圖(1)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
      間隔設(shè)備層主要為:多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表和預(yù)付費(fèi)多功能電表。這些裝置分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi),這些裝置均采用RS485通訊接口,通過現(xiàn)場(chǎng)MODBUS總線組網(wǎng)通訊,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集。
      網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為:通訊管理機(jī),也稱智能網(wǎng)關(guān),其主要功能為把分散在現(xiàn)場(chǎng)采集裝置集中采集,同時(shí)遠(yuǎn)傳至站控層,完成現(xiàn)場(chǎng)層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。
      站控管理層:設(shè)有高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)、顯示器、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計(jì)算機(jī)上,集中采集顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況,以人機(jī)交互的形式顯示給用戶。
     以上網(wǎng)絡(luò)儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議,RS485采用屏蔽線傳輸,一般都采用二根連線,接線簡(jiǎn)單方便;通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時(shí)刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps。
     RS485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合,抗噪聲干擾能力增強(qiáng),總線上允許連接多達(dá)32個(gè)設(shè)備,傳輸距離為1.2km。
2  遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理主要功能
        整個(gè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分為三個(gè)大塊,分別是集中抄表服務(wù),遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理,以及用戶余額查詢。

    集中抄表服務(wù)程序常年運(yùn)行,不間斷定時(shí)對(duì)所有表進(jìn)行遠(yuǎn)程抄表;遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)包含所有開戶、售電、遙控及報(bào)表功能;用戶查詢機(jī)系統(tǒng)用于宿舍查詢個(gè)人信息、充值和用電情況;另外還可配置手機(jī)端查詢網(wǎng)站,可用于宿舍用戶在手機(jī)網(wǎng)站終端上實(shí)時(shí)查詢個(gè)人信息、充值、遠(yuǎn)程控制及每日用電情況,如果條件滿足,還支持用戶使用支付寶銀聯(lián)等方式遠(yuǎn)程自助購電。

3  案例分析

      西南科技大學(xué)城市學(xué)院安州校區(qū)遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)系統(tǒng)為4棟學(xué)生宿舍建筑,針對(duì)學(xué)生宿舍進(jìn)行預(yù)付費(fèi)電能管理,并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和充值。
     配電箱采用預(yù)付費(fèi)計(jì)量?jī)x表,儀表主要測(cè)量所有常規(guī)電力參數(shù),如:電壓、電流、有功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、剩余電量、剩余金額。
   現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了以下功能:
      a 預(yù)付費(fèi)管理功能:先交費(fèi),后用電,支持微信、支付寶、校園一卡通充值;
      b 遠(yuǎn)程集中抄表:免去人工抄表,電表狀態(tài)實(shí)時(shí)性可準(zhǔn)確到1分鐘以內(nèi);
      c 用電安全:支持惡性負(fù)載識(shí)別功能,禁止在宿舍使用熱得快、電熱毯、電爐子等容易引發(fā)火災(zāi)的惡性負(fù)載,同時(shí)授權(quán)可以使用的設(shè)備可設(shè)置白名單;
      d 負(fù)載控制:可以針對(duì)單個(gè)宿舍進(jìn)行功率控制,達(dá)到限制自動(dòng)跳閘,可設(shè)置自動(dòng)恢復(fù);
      e 數(shù)據(jù)安全:網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸采用金融級(jí)的3DES加密算法,防止數(shù)據(jù)作/弊竊電;
      f 手機(jī)短信提醒:當(dāng)金額不足或金額欠費(fèi),共三級(jí)預(yù)警,都可及時(shí)短信通知商戶;
      g 遠(yuǎn)程控制:可對(duì)任意一塊電表執(zhí)行遠(yuǎn)程拉閘或保電等一系列遠(yuǎn)程控制操作,方便管理;
      H 能耗分析及查詢:用戶和管理員都可查詢預(yù)付費(fèi)表或各類接入的計(jì)量?jī)x表每天的用能狀況;
      I 個(gè)人手機(jī)查詢:支持手機(jī)端用戶自主購電,自主查詢。
      J:財(cái)務(wù)報(bào)表:可定期為財(cái)務(wù)提供報(bào)表,充值金額、使用金額、剩余金額等等;
 
4  結(jié)束語
     預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)不但可以預(yù)收電費(fèi),實(shí)現(xiàn)“先交錢、后用電”,又可針對(duì)用戶用電性質(zhì)不同可在電力供應(yīng)緊張或響應(yīng)政府關(guān)于“節(jié)能減排”等號(hào)召時(shí)有選擇性的進(jìn)行限電。現(xiàn)場(chǎng)通過遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了先交費(fèi)后用電,可以避免學(xué)校的電費(fèi)墊資問題,從而緩解了資金壓力,另外將宿舍用電和配電區(qū)域隔離,防止了私接偷/電的問題,更主要的是幫助學(xué)校實(shí)現(xiàn)學(xué)生宿舍用電安全的管理,預(yù)防宿舍火災(zāi)發(fā)生。


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