综合能源计费系统|博宇创达|多功能仪表|配电智能化-北京博宇创达科技有限公司

综合能源计费系统

1 系统背景
目前用能收费大多采用人工抄表，且为先抄表后缴费的模式，不仅抄表效率低且易出错，同时还会出现个别商户拖欠电费等现象，为了有效管控商户的用能行为，使商户合理、高效的使用能源，避免商户拖欠电费、水费等一系列费用的现象的发生，减轻由此给公司造成的经济负担，特制定商场综合能源计费管理系统方案。
综合能源计费管理系统是一套集成通信网络、能源计量设备（表计）、计算机软硬件技术为一体的能源数据采集、分析和管理系统。系统采用成熟的有线网络、无线网络，数据通信总线实现能源数据在计量表计到后台系统主站之间自动传输，进行能耗分析，解决用能核算、用能收费、损耗控制、用能预测等方面问题，同时为宏观决策提供及时准确的数据。综合能源计费管理系统为提高供能部门管理水平和服务质量、减员增效等提供了可靠的技术手段和先进的管理工具，可实现真正意义上“本地网”的集中管理，统一计费，统一营收，做到整个商场的能源计费管理自动化。

2 系统介绍

2.1技术特点

◆ 采用能耗数据和业务数据处理相结合
◆ 能耗数据处理过程与生产工艺、企业信息、管理模式等企业的业务数据相结合，为能源数据赋予更多含义。
◆ 面向企业管理和业务特点的能源计费管理系统
◆ 系统注重面向企业管理和业务特点的功能开发，实现了企业的能源计划与考核、企业组织架构和工艺段支持、地理信息功能展现、企业能源分配和节能分析、领导决策支持等功能。
◆ 具有数据的多样化分析和分析方法的扩展
◆ 系统内置了多种数据算法，可根据用户需求灵活选择，为数据的多样化分析提供更好支持；同时支持用户自定义算法。
◆ 采用数据层层挖掘技术，最大限度地发现数据价值。
◆ 基于数据层的数据安全技术
◆ 在支持传统用户权限管理模式的同时，引入数据层的安全技术，为实现能耗数据和业务数据在数据层面的安全提供可能，使得能耗数据和业务数据更加安全。
◆ 个性化的Web展现门户
◆ 基于B/S架构开发，实现用户对能源计费管理数据的Web方式查看；系统支持个性化的门户管理，为不同管理人员定制不同的展现门户。
◆ 实现与财务、DCS、BAS等第三方系统的数据兼容，并提供人工数据录入接口。
◆ 支持对个性化需求的实现
◆ 系统专为面向用户设计，在实现通用功能和定制功能的模块开发外，还支持用户个性化需求和独特业务方式的实现，如区分工作日、节假日等的业务日历表、非自然年、月、日等的非标日期定义等。

2.2.设计原则和依据
综合能源计费管理系统建设要遵循实事求是、以人为本的原则，在保证用电、用水、用热安全的前提下实施，最终形成一套数字化、网络化、智能化的综合能源监控、监测的计费管理平台。

2.2.1.系统设计原则
综合能源计费管理系统建设遵循以下原则:

1)友好的人机界面：
采用目前最为流行的B/S +C/S的混合软件架构，基于统一的平台图形及人机界面系统，支持WINDOWS 界面风格。

2)可扩展性：
系统设计采用网络结构方式，充分考虑了用户今后分能源中心的扩展及功能扩展的需要，可以很容易地通过增加本地采集仪表的方法实现。

3)可维护性：
系统具有一套专门设计的系统状态信息输出维护系统，通过诊断并输出系统信息，对各种异常可以进行定制的报警。通过严格的权限校核进行所有各种维护工作。

4)完整性：
由于综合能源数据具有累加性和传递性的特点，要求在任何情况下都不允许丢失能源原始数据，特别是在进行分段、分费率综能源统计和结算时，尤为重要。在本系统中，通过在采集处理及传输等环节采用多种技术手段以确保数据完整。

5)安全性：
系统数据库所采用的SQLserver 数据库系统，保证能源原始数据不可修改，对能源进行计量和结算的模型等在相应派生库中进行，派生库数据只有在授权许可下才能修改，完善的安全措施，对不同等级用户，设立相应的访问权限，以保证能源与计费的合法性和严肃性。同时系统支持数据自动或人工备档和恢复。

6)先进的数据采集方案：
基于目前先进的数据采集思想，对整个系统结构、未来系统的扩展性、系统的实用性等方面进行综合考虑，系统采用远程抄表控制技术，使系统的实用性与经济性达到平衡。按项目设计要求配置表具和采集设备，具有综合成本低、高灵活度、小施工量、小运行费的特点，同时整个系统还做到：运行稳定可靠，抄收方式灵活，采集数据准确，高过载、抗干扰性强，通用性、监控实时性强。具有较高的性价比，可以完全满足能源计费管理系统项目需求，达到“高可靠性、高智能化、低造价”的建设目的。

2.2.2.数据库建设标准

1)合理规划设计SQL数据库。
2)数据库具备二次计算功能:保证数据网关设备出现故障到恢复时间段内的能耗数据严格按照历史数据比例计算分时均摊值,保证能耗实时数据的连续性和完整性。
3)数据库建设应考虑备份容量和功能。

2.2.3.软件安全性标准
1)应用软件具备访问权限控制功能：用户登录访问控制、权限控制、目录级安全控制、文件属性安全控制。
2)系统软件（包括操作系统、数据库系统）和应用软件应定期进行完全备份，系统软件的配置修改和应用软件的改动都要及时备份，并做好相应的记录文档。
3)及时了解系统软件和应用软件厂家公布的软件漏洞，并立即进行更新修正。
应用软件的开发有完整的技术文档，源代码有详尽的注释。

2.2.4.总体结构
综合能源计费管理系统采用分层分布式结构进行设计，即现场采集层、网络通讯层和计费系统层：

◆ 现场采集层：
对于能源数据进行分类，分别进行采集，可以通过有线通讯方式和无线通讯方式，完成数据的自动采集。
◆ 网络通讯层：
由底层通讯链路（可采用有线或无线通讯方式）、通讯转换设备（如智能数据网关、串口服务器、通讯管理机）以及顶层通讯链路（如光纤以太网、GPRS无线网络）等通讯设备组成，可以根据采集层的分布情况组建各类网络结构，来完成整个系统的网络通讯。
◆ 计费系统层：
计费系统层是分站级能源计费管理系统的最高管理层，根据底层能源介质的分类采集，分别设立相对应的单独的监控服务器来组成整个分站的监控中心。对于现场的实时数据进行监测。

2.2.5.通讯方式
因受现场表计安装环境、施工环境影响，表计可以采用无线通讯方式或有线通讯方式进行工作，且系统支持兼容无线、有线通讯的表计，组网灵活，容错率高。
组网示意图如下：

A．无线通讯
无线通讯方式建设基于微功率无线通讯远程抄表技术，表计通过无线通讯的方式将远端数据传送给系统，实现能源的监控和计费。
基于无线通讯的电表（如下图），适用于仪表安装位置较分散的环境，可在保证仪表正常工作的同时降低施工布线成本。

无线通讯方式具有如下特点：

◆ 采用基于GFSK调制的425-525M无线通信技术，信号穿透性强，继而系统稳定高，可靠性好。
◆ 无线网络具有自组织性、自维护性和自愈性，安装调试及后期维护方便。
◆ 无线信道的接收功耗低且采用两级休眠机制，以主动上报和远端唤醒两种通信方式相结合，保证表计实时操作的前提下，有效降低表计的运行功率。
◆ 系统数据实时性高，保证系统数据更新，并且快速完成远程充值。
◆ 适用于分散安装的电表或水表，可降低施工布线成本。

B．有线通讯
有线通讯方式建设基于RS485通讯远程抄表技术，表计通过RS485有线通讯的方式将远端数据传送给系统，实现能源的监控和计费。
基于有线（RS485，载波）通讯的电表（如下图），适用于安装位置集中的环境，其通讯稳定性好，可靠性高，可以保证用能的抄收率。

有线通讯方式具有如下特点：
◆ 通讯稳定性好，可靠性高，抗干扰能力出色，不受电磁干扰等环境因素影响。
◆ 系统采用有线的通讯方式，功耗极低。
◆ 系统数据实时性高，保证系统数据更新，并且快速完成远程充值。
◆ 适用于集中安装的电表或水表，施工布线简单，后期维护方便。

2.2.6.系统充值
系统支持PC端、移动终端等多种方式，既方便管理查询信息，又能方便用户用电及用水自主缴费。