遠程（chéng）預（yù）付費電表逐漸取代插卡電表
在科學生產（chǎn）力快速發展的當今（jīn）社會（huì），數字化、網絡化、信息化、智能化在各（gè）方麵的應用已成為社會經濟發（fā）展的新（xīn）趨勢。麵對管理龐大的低壓用戶，若繼續采用通過IC卡等介質讀取電表數據，不僅人工成本大、效率低，而且出錯風險高、不利於營銷管理（lǐ）及當下（xià）分時電價（jià）、預支電費等先進模式的發展，有（yǒu）必（bì）要推廣無卡式預（yù）付費電能表使人員從過去（qù）繁瑣的低（dī）壓管理收費工（gōng）作中解（jiě）放出來，為客戶提供更優質（zhì）的服務。
（一）確保電費回收是供（gòng）電企業營銷的首要任務。客（kè）戶電費（fèi）回收，是供電企業營銷的（de）重中之重（chóng）。在租戶或（huò）信譽度較低的（de）客戶中采取預購電的方式能有效降低回收風險。
（二）豐富（fù）交（jiāo）費方式,客戶可以（yǐ）根據用電需求預（yù）購電量（liàng），不必像過去一樣每月按合同約定（dìng）的固定（dìng）電量繳交預付電費，減少資金積壓，方便省時。
（三（sān））規避政策風險，當調整電價時，管理者可（kě）對（duì）剩（shèng）餘電量進行折（shé）算重新下發（fā），避免了供電企業或客戶的損失（shī）。
（四（sì））目前對欠費客戶采取限電或（huò）停電措施，在用戶側安裝預購電裝置的方式（shì）投資大且工作任務繁重。
（五）在營銷係統、計量自動化係統和需求側決（jué）策管理（lǐ）與分析係統的基（jī）礎（chǔ）上，不增加硬（yìng）件設備投資，實現預購電功能及對預付費電能表遠程抄控的研究具有一（yī）定的必（bì）要性。
卡（kǎ）式預購（gòu）電係統解決了收費難（nán）的問題，但（dàn）還存在以下缺點：
（一）用電數據的（de）采集不夠及時。若不派人上門（mén）抄表，則隻有當用戶購（gòu）電時，才能將用戶的用電（diàn）情況（kuàng）傳輸上來，數據存在滯後性，難以實現對實際用電量的統計（jì）和線損計算（suàn）。
（二）當根據國（guó）家（jiā）相關政策調整電價時，對於供電企業來說（shuō），雖然（rán）可以（yǐ）采（cǎi）用限製囤積電量等（děng）方式，但（dàn）調價後仍采用預售的電價結算，會對供電企業或客戶造成一定的損失。
（三）無法進行實時監控管理，出現問（wèn）題（tí）不能（néng）及時發現和處理（lǐ），一旦發生用電計量差錯，容易造成供電方與用電方（fāng）的電費（fèi）結算（suàn）糾紛。
（一）遠程預付費的基本概念
與傳統的有（yǒu）卡式預購電或後付費不同，無卡式預購電方式，可由客戶選（xuǎn）擇合適的（de）付費方式，同時還具有自動抄表功能。無卡式預購電將自動抄表和預（yù）購（gòu）電的特點和優勢有機（jī）結合，具有豐富的（de）應用功能（néng）和極強的靈活性（xìng），能有效解決單獨的預購（gòu）電（diàn）所存在的缺點。
（二遠程購電（diàn）係統構成原理圖
圖1中，整個遠程預（yù）付費流程主要由遠（yuǎn）程預付費電表，電（diàn）表采（cǎi）集器，遠程抄表係統等組（zǔ）成。服務器通過移動公司專（zhuān）用網（wǎng）絡（GPRS/CDMA信道）或以太網與係統終端集中器通信，主（zhǔ）站係統將加密的（de）預付電費數據下（xià）發（fā）至集中器，集中器通過485線將數據傳送到RS485電能表或直接通過電力線載波將數據直接傳送至（zhì）載波電能表讀（dú）取唯一的密鑰，然後集中（zhōng）器通過（guò）密鑰進行加密發送購電數據到電能（néng）表，電能表接收由主（zhǔ）站下發的預付電費（fèi）數據同時通過標準加（jiā）密算法解釋並判斷所收到數據是否為合法數據並執行相應的操作或返（fǎn）回（huí）相關數據（jù），主站下發的指令數據可以是充值金額或對電能表（biǎo）遠程控（kòng）製等，該係統（tǒng）有別（bié）於一般的IC卡預購電係統，IC卡預購電電表充值跟開通都必需通IC卡來（lái）實現。
四、遠程預付費硬件設備
（一）預付費電能表
預付費電能表是本係統（tǒng）的重（chóng）要的組成部分之（zhī）一，它是一個直接麵對zui終客戶的（de）終端設備。
1、數據存儲量大。電能表終端直接進行計量（liàng）、統（tǒng）計用戶多項用電信息，如電量的小時凍結數、日凍結數、月凍結數，用戶（hù）購電記錄日誌信息，透支（zhī）記錄日誌（zhì）信息信息，用戶可以（yǐ）通過電能表終端可以直接了解到自己zui近一個收費周期的用電量信息，免除了用戶到結算時才知道自（zì）身用電情況的出現。
2、數據傳輸可靠性強。每個（gè）無卡式電能表終端內部具有（yǒu）一個唯一（yī）的（de）密鑰計算方式，對（duì）重要的用電信息（xī）操作時需要多次的通信握手才能進行，並且使用（yòng）可靠的加密算法（fǎ）對重要數據進行加密處理，提高係統的安（ān）全性，可靠性。
3、功能設置人（rén）性化（huà）。電（diàn）能表可以根據每個居民用戶的（de）用（yòng）電狀況（kuàng）的不同在營（yíng）銷係統的配合下，用戶（hù）可以自行設置剩（shèng）餘電量的（de）報警閾值，當（dāng）剩餘（yú）電量少於（yú）設定閾值時，係統通過（guò）短信平台係（xì）統（tǒng）可以直接及時地通知用戶。
（二）電表采集集中器
在集中器原本功能（néng）的基礎上增加了對電能（néng）表（biǎo）的電量下發，剩（shèng）餘電量查詢、報警等功能滿足無卡式預購電係統的功能需求。
1、通信性能可靠、穩定。集中器（qì）通過（guò）對由主站（zhàn）發出的GPRS信號進行接收、處（chù）理，並通過（guò）485通道對下屬的電能（néng）表的電（diàn）量信（xìn）息進行抄讀（dú）、參數下發等功能，在傳輸的過程中對重要信（xìn）息進行加密處理，保證（zhèng）數據的準確性與安全性。
2、對用電（diàn）信息進行（háng）有效監控。集中器對各個電能表終（zhōng）端的電量信息進行定時監控，對重（chóng）要信息（xī）進行多次比對，當發現用戶剩餘的用電量不足（zú）時，會以報警信息的（de）形（xíng）式上報到（dào）後台主站，配合營銷係統進行催繳工作。這樣可以減輕了一線營銷員工的工作強度，並有效（xiào）降低了電費回收風險。
五（wǔ）、遠程（chéng）預（yù）付費電能表總體設（shè）計
（一）硬件設計
遠（yuǎn）程預付（fù）費電能表的硬件設計如圖3所示，硬件部分主要包括微控製器、電能計量、LCD顯示、磁保持（chí）繼電器驅動、通信（xìn）接口和電源模塊。現將主（zhǔ）要的幾部分作一些簡（jiǎn）要介紹。
圖2 預付費電能表硬件設計（jì）
電能計量部分：在本設計中，選用Analog Devices公司的高性能單相電能計量芯片ADE7755，用這一計量芯片設計的電能表質量可（kě）靠，性能優於國際標準IEC10356中的規範。
控製部分：為整（zhěng）個電（diàn）表能的心髒，實現電能脈衝的計（jì）數、掉電信號、數據通信（xìn）、存儲（chǔ）器的讀寫、LCD顯示的控製和磁（cí）保持繼電器（qì）的驅動等功（gōng）能。
上行通信模塊：在本設計中，電能（néng）表除了RS485通信口（kǒu）外，還包括負責與集中器通信的上行通信模（mó）塊，模塊的通信方式可選電力線（xiàn）載波或者微功率無線（xiàn）。
係統上（shàng）電後，首先（xiān）要進行初始化，初始化包括微處理器的特殊功能寄存器的（de）設置，時（shí）鍾/定時器參數的（de）設置（zhì），中斷（duàn）的設（shè）置，隨後讀取EERPOM的數據。
電表（biǎo）內部中斷負責電量（liàng）的記錄。當有電量脈衝到來時，中斷服務程序對電量（liàng）寄存（cún）器加1，隨後退出中斷，在（zài）主程序循（xún）環完成電計量功能。程序每0.5秒對剩餘電量進行判斷，如果小於零則置欠費（fèi）標誌，LCD及LED告警；如果大於零，判斷剩餘（yú）電量是否少於設定的告警閾值，少於設定閾（yù）值置低剩（shèng）餘電量標誌（zhì），LED告警，如果大於設定閾值則繼續處理計量數據。
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