天津天獅大學位于天津市武清區開發區內翠享路西龍鳳新河南側，目前處于建設中。下圖為整個項目鳥瞰圖。

本科宿舍樓區域共19幢6層學生宿舍樓，為了方便管理，為該區域配置遠程預付費能源管理系統。

1. 設計依據

1.1. 用戶需求

系統應通過多功能的電能計量表計、智能水表、通訊網絡和計算機軟件，實現供能源系統在運行過程中的數據采集、數據計算、電能抄表、報表生成等，完成系統的安全供電、電能、水量計量、設備管理和運行管理。系統由站控管理層、網絡通訊層和現場設備層構成。

系統功能需求：

1）計量控制獨立

多回路電表內對應各用戶單元的計量單元獨立，保證計量準確性：控制單元獨立，保證控制可靠性；每戶宿舍冷熱水單獨計量。

2）通信管理分離

服務器通過串口設備來實現對水、電表數據的信息采集，使信息采集分層實施，保證數據采集的實時性。

3）符合預付費要求

預付費功能，可免去人工抄表、收費、通斷電、過流跳閘，水表閥控等繁瑣工作，管理方便、輕松。

4）數據安全可靠

數據庫采用SQL Server 數據庫，運行穩定、安全性高、擴展性強，非操作人員無法隨意更改，保

證數據安全。

1.2. 技術標準

本技術規范書引用的國家和行業標注如下：

ISO/IEC11801  《國際綜合布線標準》

GB/50198   《監控系統工程技術規范》

GB50052-2009  《供配電系統設計規范》

GB50054-2011  《低壓配電設計規范》

IEC 61587   《電子設備機械結構系列》

DL/T448-2000  《電能計量裝置技術管理規程》

DL/T 698.1-2009  《第1部分：總則》

DL/T 698.2-2010  《第2部分：主站技術規范》

DL/T 698.31-2010 《第3.1部分：電能信息采集終端技術規范-通用要求》

DL/T 698.35-2010 《第3-5部分：電能信息采集終端技術規范-低壓集中抄表終端特殊要求》

DL/T 698.41-2010 《第4-1部分：通信協議-主站與電能信息采集終端通信》

DL/T 698.42-2010 《第4-2部分：通訊協議-集中器下行通信協議》

DL/T 698.41-2010 《第4-1部分：通信協議-主站與電能信息采集終端通信》

DL/T 698.42-2010 《第4-2部分：通訊協議-集中器下行通信協議》

1.3. 設計范圍

根據客戶需求及項目實際情況，本項目智能化設計一套遠程預付費能源管理系統。該項目現場設備層儀器儀表的具體分布情況如下：

本科宿舍樓區域：共19 棟宿舍樓，具體儀表數量如下所示：

通過統計后各個區域的點位如下表所示：

根據電表統計數據，現場共3389個宿舍預付費電表回路，每個宿舍配置冷熱水表各一塊，共需要配備冷熱水表各3389臺，中水表3852臺，水表的具體參數根據現場實際水管管徑配置。

2. 網絡拓撲結構

預付費能源管理系統通常采用分層分布式結構進行設計，即現場設備層、網絡通訊層和站控管理層.整套預付費能源管理系統系統示意圖如下圖：

現場設備層：由安科瑞ACR系列智能電表與ADF-300系列多回路預付費電表組成，負責終端電度計量及分合閘等功能；第三方設備水表負責宿舍冷熱量水數據采集；水表輔助電源DC12V不含在系統后臺范圍內，由施工方在安裝水表時就近安裝水表供電電源，如水表無供電電源支持，則無法實現遠程通訊及閥控等功能，只能現場讀取數據。

網絡通訊層：由采集器及協議隔離器器組成，負責水、電數據采集及控制命令中轉。

站控管理層：由主機服務器及安科瑞遠程預付費能源管理系統組成，負責水電數據的存儲，命令發送及充值付費等功能。

系統組網示意圖：

2.1. ADF300系列多用戶計量箱

主要技術指標：

電氣特性

l 技術參數

l 型號 ADF300-III

電壓輸入

額定電壓  3×220/380V

參比頻率  50Hz

功耗  <20VA

電流輸入

輸入電流 3*250A

輸出電流  5(30)A 或 10(60)A

起動電流  0.004Ib

測量性能  測量精度  1 級

l 脈沖

脈沖寬度  80ms±20ms

脈沖常數

電流規格 5(30)A 時，為 3200imp/kWh；

電流規格 10(60)A 時，為 1600 imp/kWh

l 通信

接口  RS485(通訊線需要屏蔽雙絞線)

協議  MODBUS-RTU

l 環境

溫度  工作溫度：-20℃~+60℃，存儲溫度：-30℃~+70℃

濕度  ≤95%RH，不結露，無腐蝕性氣體場所

海拔  ≤2000m

    預付費電能表的使用要求

l 技術指標和功能符合國家GB/T17215-2002《一級和二級靜止式交流有功電能表》、DL/T645-1997

  《多功能電能表通訊規約》并能滿足國家、行業、北京市的有關標準；

l 根據計量用戶的多少，可以是箱式或柜式安裝，性能不會有變化；

l 具有反竊電功能，能精確計量正負兩個方向的電能，且以同一方向累計，杜絕偷漏電的現象；

l 當某用戶用電超標或欠費時可根據管理者指令，對該用戶實現斷電控制；

l 電表面板具有LED顯示窗口，循環顯示每個用戶實際用電量或剩余電量，用戶可直接在電表上讀數；

l 可計算機遠程聯網控制；

l 整機功耗低、使用壽命長。

2.2. 智能水表

l 表具采用干式計數器，干式表頭可與表體分離，因而在線維修，無需拆缷水表；

l 控制閥體采用彈性閥球自由補償技術，在任意流量范圍內在閥門關閉狀態下閥球密封可靠，可實現零泄漏；同時采用多重密封，確保閥體密封可靠；同時閥門轉動靈活，降低電能消耗，提高電池使用壽命。

l 基表計量機構需采用雙流速設計，既具有單流束水有外形小巧美觀的特點，又具有多流束計量性能穩定可靠的優點。

l 控制閥門減數機構需采用全銅齒輪設計。

l 表體為一體式。

l 整機結構需采用密封設計，其中計量機構、計數器、執行減數器、模塊均采用模塊化結構，方便后續維護；

l 可采用RS485和MBUS的通訊標準方式

水表滿足標準MBUS通訊接口、CJ/T188通訊協議

同時需滿足安科瑞遠程預付費平臺數據對接相關技術要求，如：支持閥門正常水壓遠控一萬次以上、數據讀取穩定性在99.99%以上等，具體詳細參數需與平臺具有很好的兼容性，經過測試運行要求。

3. 預付費能源管理系統運行環境

3.1. 電能管理系統硬件正常工作條件

由于本項目總計接入點位數多，為使預付費電能電能管理系統正常工作，安裝系統軟件的服務器已重新設計，建議配置需滿足如下硬件條件：

CPU：E5-2650V4*2以上；

內存：64G以上；

硬盤：8T以上；

顯示器：VGA、SVGA以及支持桌面操作系統的圖形適配器，顯示256色以上；

該項目由于實施進度原因，水/電預付費系統分時段采購，且在設計之初甲方并沒有提出水系統的設計需求，故最初方案設計預付費電能管理系統后臺時服務器容量較小，目前該服務器容量已無法滿足兩套系統的數據存儲和應用發布等重要功能的實施。

此次服務器為最新升級版，當前系統后臺硬件質保期內預估接入點位為30000點（該點位根據我司項目全國4000套系統集成的實際經驗預估），保證*當前水電系統的數據整合（當前系統設計水/電接入點位共計14019個），并留有足夠的余量以供日后升級維護。

已采購的服務器后臺（目前項目現場已用于預付費電能管理系統），我司建議將該服務器用作系統數據庫雙機冗余方案的備用機，我司會在水系統實施過程中完成數據庫的自動備份和整合工作。

3.2. 軟件運行環境條件

預付費能源管理系統軟件主要運行在微軟的Windows Sever 2008服務器操作系統平臺上，兼容Windows Server 2008 Enterprise Edition 64位(簡體中文)、Windows 7 Ultimate 64位(簡體中文)。

軟件通過軟件加密鎖進行授權，經過授權的軟件可以長時間不間斷運行，而沒有經過授權的軟件數據庫點僅能使用32點，且連續在線運行時間限制為1小時。

3.3. 電能管理系統機房要求

本監控系統所處的系統機房的防雷和接地設計，應滿足人身安全及電子信息系統正常運行的要求，并應符合現行國家標準《建筑物防雷設計規范》GB 50057和《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB 50343的有關規定。監控計算機及通訊采集裝置所處環境應滿足以下要求：

海拔高度：≤2000m；

環境溫度：5℃～＋45℃；

最大日溫差：25K；

最大相對濕度：95％（日平均）；90％（月平均）；

4. 系統功能

預付費能源管理系統是安科瑞公司研制的與ADF300系列多回路預付費電表箱及水表等配套的售能管理系統。它是以售能管理軟件和數據庫軟件為主，包括計算機，串口服務器，打印機等設置在內的計算機系統。主要完成電能表、水表參數設置，售水、售電管理及用能管理工作，操作簡便，具有良好的人機界面，能夠有效的統計和管理數據，并對數據的安全性做了有效的保密措施。安裝方便，是用電管理部門、學校、商業廣場和物業小區等管理部門，提高用電管理水平，解決收費難問題的理想產品。

系統的總體使用流程如下圖所

6.1.預付費售電管理系統功能模塊列表：

6.2.預付費管理系統軟件的主要功能

l 數據采集：管理軟件自動采集各用戶的電能數據，并具備單點、單元、群采集的功能；

l 遠程控制：可以使用管理軟件遠程控制欠費用戶的電源及水表閥門，提高水電費回收率。

l 查詢功能：單戶查詢：可隨時查詢任一戶的耗能信息；

            單層查詢：可隨時查詢任一層全部用戶的耗能信息；

            全區查詢：可隨時查詢整個辦公區內所有用戶的耗能信息；

l 預付費功能：系統可實現收費供電供水，先購能，后用能；

l 設定與更改功能：系統具有對各預付費電能表進行參數設定功能和用戶信息修改、設置等；

l 打印功能：可以打印各用戶月能源消耗費用報表和單戶費用清單；

l 數據存儲、備份：系統具備強大的數據存儲功能，可提供各用戶歷史用電數據，包括歷次購電日期、購電量記錄、每月用電記錄等，在系統掉電時，歷史記錄的存儲時間不小于12個月，并具備數據備份功能?；謴凸╇姾?，系統能自動對設備恢復供電；

l 功能：系統可實現授權密碼操作，防止非授權人操作；對所有操作人員及操作自動記錄，且不能刪除更改。并設有運行日志，可以詳細記錄操作員的操作流程。

l 可以查詢以天為單位歷史用電數據（周、月用電量），不受充值次數等因素影響。

l 能夠滿足對所有表具實時電量數據采集（并提供RS-485接口，MODBUS-RTU通訊協議）。

l 單表電量余額低值報警: a 設置功能;b報警通知以繳費通知單形式體現并可以直接打印;c 預留手機短信通知功能。

l 用戶可通過手機網頁實現遠程查詢剩余電量，遠程充值，查詢充值記錄及實現遠程分合閘功能等。

6.3.電能管理系統的使用功能

系統配置設置功能

? 系統可提供用戶信息配置接口，配置各獨立核算單元的用戶身份信息及對應的通信管理機號_串口號_表號。

? 系統可提供預付費參數的配置：如水電價、報警金額等

? 系統可提供用電控制參數的配置：如限定功率閾值

預付費充值管理功能

? 系統可通過遠程預付費充值軟件對每個獨立核算的用電單元進行充值

? 金額充值

? 充值金額通過串口服務器下發至電表。

充值記錄統計、查詢功能

? 當一個正確的充值操作（充值金額確保錄入電表）產生后，應生成對應的正確的充值記錄。

? 能夠提供日、月、季等充值統計報表，以方便用戶做充值歷史查詢（充值次數、日期、金額）；并提供對應的校核記錄以方便管理方進行財務比對。

? 所有的報表能輸出打印。

誤充值沖正功能

? 若由于人為操作失誤的原因造成的誤充值，系統能提供沖正操作，并保證相應的充值記錄的正確匹配。

退電功能

? 系統能提供退電、退水功能，方便管理方提供退電服務。

? 能提供退電、退水報表，方便財務統計及核查

通信狀態報警及查詢功能

系統應能實時監控通信管理機的連接狀態及各電表的通信連接狀態信息（通信管理機中定義電表的異常通信狀態標識：0—正常；1異常），并提供異常提示告警，方便管理方及時掌握現場的狀況及作出故障排查。以保證充值的一次成功率。

用電信息實時監控及查詢功能

? 系統能實時監控各用戶的用電情況：包括剩余金額\電量、總用電量、當前功率等

? 所有電表月度使用電量能以月報格式匯總體現并查詢，不受充值次數影響。

? 對于剩余金額不足或功率超限等異常情況可提供實時報警

? 可依據記錄提供報表及打印輸出

基礎用電設置功能

? 系統能提供基礎用電設置及批量下發功能，方便每月進行基礎電量的下發。

? 基礎電量當月有效，不滾存。

? 可提供基礎電量下發的記錄查詢

批量通斷電控制功能

? 系統能提供按樓棟、樓層、區域、房間的批量通斷電、斷水控制操作

5. 售后服務要求

   1、我公司通過了ISO9001認證。公司各項與質量有關的活動均嚴格按ISO9001:2008的要求開展。

公司從產品的整個過程對產品的質量進行控制。對訂貨合同，公司組織相關人員進行認真評審，并及時將評審結果傳達給相關人員，以確保產品能充分滿足顧客的要求。

在產品的設計和開發過程中，開發人員根據顧客的要求，相關的國際、國家、行業標準以及相關法律和法規編制開發計劃。

每一種提供的設備按相應國標之規定經過定型試驗并出具證明。證明書由聲譽而獨立的試驗所和權力機構簽發以證明產品之質量。

在生產安裝和加工的過程中，本公司制訂了完善的工藝指導書，并在管理人員的監督下由生產人員實施操作，以保證產品的均一性及質量的穩定性。

在檢驗和試驗的過程中，首先由質管部和開發部一起按企業標準制訂檢驗標準和檢驗作業指導書，并指導檢驗人員嚴格執行。本公司的檢驗和試驗設備先進、齊全，且都經過相關技術監督部門的校驗，確認合格后方可使用。檢驗中發現的產品不合格會及時反饋給責任部門，追查不合格原因，并限期整改。

本公司有完善的培訓制度，員工上崗前必須按規定接受培訓，經考核合格后方可上崗，保證每個崗位上均有一批訓練有素的骨干人員，為產品的質量合格提供了強有力的保障。

我方保證貨物是全新、未使用過的，是用合格工藝和材料制造而成的并*符合合同規定的質量、技術規范和性能的要求。我方保證所提供的貨物經正確安裝、正常運轉和保養在其使用壽命期內應具有滿意的性能。在貨物質量保證期之內，我方對由于設計、工藝或材料的缺陷而發生的任何不足或故障負責。

我方對方案中我方制造的產品提供一年質保。根據買方按檢驗標準自己檢驗結果或當地質檢部門檢驗結果，或者在質量保證期內，如果貨物的數量、質量或技術規范與合同不符，或證實貨物是有缺陷的，包括潛在的缺陷或使用不符合要求的材料等，買方應盡快以書面形式通知我方。我方在接到買方通知后，在2小時內作出反應。

   2、在試運行期間，我方將派技術人員在現場負責維護工作；

   3、在系統和設備擴容及軟件升級時，我方將派技術人員到場指導；

4、設備的質保期限為12個月，在設備質量保證期內，負責對其提供的設備進行維修，不收取任何費用（人為因素除外），設備質量保證期從系統安裝調試通過之日起開始計算；

5、對于項目中采購的軟件系統，我方在質保期內軟件產品應為買方提供免費升級，而不應影響買方的其它運行環境；

6、我方針對本項目的維護的應急策略：

在整個系統運行期內，系統所有故障問題的檢測和恢復均由我公司負責，并作現場測試和恢復。在故障問題發生時，我公司將及時派出富有經驗的工程師（或工程師小組），利用有關工具和測試設備，檢測問題所在，并及時提出解決方案。具體地說，我們公司將成立專項服務小組，由技術部工程師負責該項目所涉及人員的技術培訓及解決日常出現的一些問題。我公司將免費接受用戶的電話技術咨詢和書函技術咨詢，幫助用戶解決在應用過程中遇到的各種技術問題。

技術支持熱線電話：

對于非設備性故障或一般性故障以及電話技術咨詢，我公司保證在1小時內給予回應，必要時在2個工作日內派專業技術人員到達現場處理故障。

對于設備性故障，一方面在系統設計時，我們盡量避免單點故障，另一方面我們將利用我們公司的零備件應急供應體系，及時排除故障，保證不影響系統的正常運行。

7、在發生技術故障后若我方提供的保證時間內提供的應急策略不能解決問題的情況下，我方技術人員將在2個工作日內到現場；

8、我方在項目合同后將安排固定的項目負責整體把控負責項目的一切事宜，并與招標方項目負責人保持熱線聯系；

9、我方在系統安裝調試完成、且系統正常運行驗收后將為現場系統管理人員提供現場培訓。

10、系統維護承諾：

系統自驗收合格之日起，免費保修一年，終身維護。系統常規軟件免費維護。

在質保期間發生問題，我方會在收到通知后及時響應，24小時內派合格的技術人員并攜帶工具無條件到現場作技術服務，除非該問題可以通過通訊解決。

在質保期內，如因我方責任需要調換或修理合同設備，并由此引起合同設備停機時，則有關合同設備的質保期按實際停機時間相應延長。重新修理或更換后的合同設備部件的質保期為修理和更換完畢并經雙方確認相應延長，但不能少于規定的一年質保期。

在質保期滿后30天內，買方因在質保期內發現合同設備有缺陷而出具的索賠證明仍然有效。

如屬使用不當或使用期限超過一年等不屬于保修范圍之內的，按實際情況，我公司收取元件成本費用和運費。免費維修期內人為或自然災害引起的故障或損壞，僅收取維修成本費，免費維修期以外的維修服務僅收取維修成本費。

自項目驗收后，我方安排技術客服定期回訪，同時通過網絡遠程訪問系統主機，查看系統運行是否正常，若有異常情況將按上文的應急策略及時處理。天津天獅大學位于天津市武清區開發區內翠享路西龍鳳新河南側，目前處于建設中。下圖為整個項目鳥瞰圖。

本科宿舍樓區域共19幢6層學生宿舍樓，為了方便管理，為該區域配置遠程預付費能源管理系統。

6.1.預付費售電管理系統功能模塊列表：

6.2.預付費管理系統軟件的主要功能

l 數據采集：管理軟件自動采集各用戶的電能數據，并具備單點、單元、群采集的功能；

l 遠程控制：可以使用管理軟件遠程控制欠費用戶的電源及水表閥門，提高水電費回收率。

l 查詢功能：單戶查詢：可隨時查詢任一戶的耗能信息；

            單層查詢：可隨時查詢任一層全部用戶的耗能信息；

            全區查詢：可隨時查詢整個辦公區內所有用戶的耗能信息；

l 預付費功能：系統可實現收費供電供水，先購能，后用能；

l 設定與更改功能：系統具有對各預付費電能表進行參數設定功能和用戶信息修改、設置等；

l 打印功能：可以打印各用戶月能源消耗費用報表和單戶費用清單；

l 數據存儲、備份：系統具備強大的數據存儲功能，可提供各用戶歷史用電數據，包括歷次購電日期、購電量記錄、每月用電記錄等，在系統掉電時，歷史記錄的存儲時間不小于12個月，并具備數據備份功能?；謴凸╇姾?，系統能自動對設備恢復供電；

l功能：系統可實現授權密碼操作，防止非授權人操作；對所有操作人員及操作自動記錄，且不能刪除更改。并設有運行日志，可以詳細記錄操作員的操作流程。

l 可以查詢以天為單位歷史用電數據（周、月用電量），不受充值次數等因素影響。

l 能夠滿足對所有表具實時電量數據采集（并提供RS-485接口，MODBUS-RTU通訊協議）。

l 單表電量余額低值報警: a 設置功能;b報警通知以繳費通知單形式體現并可以直接打印;c 預留手機短信通知功能。

l 用戶可通過手機網頁實現遠程查詢剩余電量，遠程充值，查詢充值記錄及實現遠程分合閘功能等。

6.3.電能管理系統的使用功能

系統配置設置功能

? 系統可提供用戶信息配置接口，配置各獨立核算單元的用戶身份信息及對應的通信管理機號_串口號_表號。

? 系統可提供預付費參數的配置：如水電價、報警金額等

? 系統可提供用電控制參數的配置：如限定功率閾值

預付費充值管理功能

? 系統可通過遠程預付費充值軟件對每個獨立核算的用電單元進行充值

? 金額充值

? 充值金額通過串口服務器下發至電表。

充值記錄統計、查詢功能

? 當一個正確的充值操作（充值金額確保錄入電表）產生后，應生成對應的正確的充值記錄。

? 能夠提供日、月、季等充值統計報表，以方便用戶做充值歷史查詢（充值次數、日期、金額）；并提供對應的校核記錄以方便管理方進行財務比對。

? 所有的報表能輸出打印。

誤充值沖正功能

? 若由于人為操作失誤的原因造成的誤充值，系統能提供沖正操作，并保證相應的充值記錄的正確匹配。

退電功能

? 系統能提供退電、退水功能，方便管理方提供退電服務。

? 能提供退電、退水報表，方便財務統計及核查

通信狀態報警及查詢功能

系統應能實時監控通信管理機的連接狀態及各電表的通信連接狀態信息（通信管理機中定義電表的異常通信狀態標識：0—正常；1異常），并提供異常提示告警，方便管理方及時掌握現場的狀況及作出故障排查。以保證充值的一次成功率。

用電信息實時監控及查詢功能

? 系統能實時監控各用戶的用電情況：包括剩余金額\電量、總用電量、當前功率等

? 所有電表月度使用電量能以月報格式匯總體現并查詢，不受充值次數影響。

? 對于剩余金額不足或功率超限等異常情況可提供實時報警

? 可依據記錄提供報表及打印輸出

基礎用電設置功能

? 系統能提供基礎用電設置及批量下發功能，方便每月進行基礎電量的下發。

? 基礎電量當月有效，不滾存。

? 可提供基礎電量下發的記錄查詢

批量通斷電控制功能

? 系統能提供按樓棟、樓層、區域、房間的批量通斷電、斷水控制操作