遠程預付費電表逐漸取代插卡電表
在科學生產力快速發展的當今社會，數字（zì）化、網絡化、信息化、智能化（huà）在各（gè）方（fāng）麵的應用（yòng）已成為社會經濟發展的新趨勢。麵對管理龐大的低壓用戶，若繼續采用通（tōng）過IC卡等介質讀取電表數據，不僅（jǐn）人工成本大、效率低，而且出錯風險高、不利於營銷管理及當下（xià）分時電（diàn）價、預支電費等先進模式的發展，有必要（yào）推廣無（wú）卡式預付（fù）費電能表使（shǐ）人員從過去繁瑣的低壓管理收費工作中解放出來，為客戶提供更優質的服務。
（一）確保電費回收是供電企業營銷的首要任務。客戶電費回（huí）收，是（shì）供電企（qǐ）業營銷的重（chóng）中之重。在租戶或信譽度較低的客戶（hù）中采取預購電的方式能有效降低回收風險。
（二）豐富交費方式,客戶可以根據用電需求預購（gòu）電量，不（bú）必像過去一樣每月按合同約定的固定電量繳交預付電費，減少資金積壓，方便（biàn）省時。
（三）規避政策風險，當調整（zhěng）電價時，管理者可對剩餘電量（liàng）進（jìn）行折算重新下發，避免了供電企業或客戶的損失。
（四）目前對欠費客戶（hù）采取限電或停電措施，在用戶側安裝預（yù）購電裝置的方式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（cè）管（guǎn）理（lǐ）與分析（xī）係統的基礎上，不增加硬件設（shè）備投資，實現預購電功（gōng）能及對預付費電能（néng）表（biǎo）遠程抄控的研究（jiū）具（jù）有一定的必要性。
卡式預（yù）購電係統解決了收費難的問題，但還存在以下缺（quē）點：
（一）用電數據的采集不夠（gòu）及（jí）時。若不派人上門抄表，則隻（zhī）有當用戶（hù）購電時，才能將用戶的用電情況傳輸上來，數據存在滯後（hòu）性，難以實（shí）現對實際用電量的統計和線損計算。
（二）當根據國家相關政策調整電價時，對於供電企業來說，雖然可以采用限製囤積電量等方式，但調價後仍采用預售的電價（jià）結算，會對供電企業（yè）或（huò）客（kè）戶造成一定的損失（shī）。
（三）無法進行實時監（jiān）控管理，出現問題不能及時（shí）發現和處理，一旦（dàn）發生用電計量差錯，容（róng）易（yì）造成供電方與用電方（fāng）的電費結算糾紛。
（一）遠程（chéng）預付費的基本概念
與傳統的（de）有卡式預購（gòu）電或後付費不（bú）同，無卡式預購電方式，可由客戶選擇合適的付費方式，同時還具（jù）有自動抄表功能。無卡式預購電將自動抄表和預購電的特點和優勢（shì）有機結合，具有豐富（fù）的應用功能和極強的靈活性，能（néng）有效解決單（dān）獨的預購電所存在的缺點。
（二遠程購電（diàn）係統構（gòu）成原理圖（tú）
圖1中，整個（gè）遠程預付費流程主要由遠（yuǎn）程預（yù）付費電（diàn）表，電表采集（jí）器，遠程（chéng）抄（chāo）表係統等組成。服務器通過移動公司專用網（wǎng）絡（GPRS/CDMA信道）或以太網與係統終端集中器通信，主站係統將加密的預付電費數據下發至集中器，集中器通過485線將數據傳送到RS485電能表或直接通過電（diàn）力線載波將數據直接傳送至載波電能表（biǎo）讀取唯一的密鑰，然後（hòu）集中（zhōng）器（qì）通過密鑰進行加密發送購電數據到電能表，電能表接收由主站下發的預付電費數據同時通過標準加密算法解釋並判斷所收到數據是否為合法數據並（bìng）執行相應的操作或返回（huí）相關數據，主站下發的指令數據可以是充（chōng）值金額或對電能表遠程控（kòng）製（zhì）等，該係統有別於一般的IC卡預購（gòu）電係統，IC卡預購電電表充值跟開通都必需通IC卡來實現。
四、遠程預付費硬件設備
（一）預（yù）付費電能表
預付（fù）費電能表是本係統的重要的組成部分之一，它是一（yī）個直接麵對zui終客戶（hù）的終端設備。
1、數據存儲量（liàng）大。電能表終端直接進行計量、統計用戶多項用電信息，如電量的小時凍結數（shù）、日凍結數、月凍結數，用戶購電記錄日誌信息，透（tòu）支記錄日誌信（xìn）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（zhōu）期的用電量信息，免除了用戶到結算時才知道自身用電情況的出（chū）現。
2、數據傳輸可（kě）靠性強。每（měi）個無卡（kǎ）式（shì）電能表（biǎo）終端內部具有（yǒu）一個唯一的密鑰計算方式，對重要的用（yòng）電（diàn）信息操作時需要多次的通信（xìn）握（wò）手才能進行，並且使用可靠的加密算法對重要數據進行（háng）加密處理，提高係統的安全性，可靠性。
3、功能設置人（rén）性化。電能表（biǎo）可以根據每個居民用戶的（de）用電狀況的（de）不同在營銷係統的配合（hé）下，用戶可以自（zì）行設置（zhì）剩（shèng）餘電量的報（bào）警閾值，當剩餘電量少（shǎo）於設定閾值時，係統通過短信（xìn）平台係統可以直接及（jí）時地通（tōng）知用戶。
（二）電表采集集中器
在（zài）集中器原本功能的基礎（chǔ）上增加了對（duì）電能表（biǎo）的電量（liàng）下（xià）發（fā），剩餘電量（liàng）查詢、報警等功能滿（mǎn）足無卡式預購電係統（tǒng）的功能需求。
1、通信性能可靠、穩定。集中器通過對由主站發（fā）出的GPRS信號進行接收、處理（lǐ），並通過485通道對下屬的電能表的電（diàn）量信息進行抄讀、參（cān）數下發等功能，在傳輸（shū）的過程中對重要信息進行加密處理，保證數據的準確性與安全性。
2、對用（yòng）電信息進（jìn）行（háng）有效監控。集中器對（duì）各個電能表終端的電量信息進行定時監控，對重要信（xìn）息（xī）進行多（duō）次比對，當發現用戶剩餘的用電（diàn）量（liàng）不足時，會以報警信息的形式上報到後台主站，配合營銷係統進行催繳工作。這樣（yàng）可以減輕了一線營銷員工的工作強度，並有效降（jiàng）低了電費回收風險。
五、遠程預付費電能表總體設計
（一）硬件設計（jì）
遠程預付費電能表的硬件設計如圖3所示，硬件（jiàn）部分主要包括微控製器（qì）、電能計（jì）量、LCD顯示、磁保持繼（jì）電器驅動、通信接口和（hé）電源模塊。現將主要的幾部分作一些簡要介紹。
圖2 預付費電能表硬件設計
電能計量部分：在本設計中，選用Analog Devices公司的高性（xìng）能單相電能（néng）計量芯片ADE7755，用這一計量芯（xīn）片設計的電能表質量可靠，性能優於（yú）國際標準IEC10356中的規範。
控製部分：為整個電（diàn）表能（néng）的心髒，實現電（diàn）能脈衝（chōng）的計數、掉（diào）電（diàn）信（xìn）號、數據通（tōng）信、存儲器的讀寫、LCD顯示的（de）控製和（hé）磁保（bǎo）持繼電器的驅（qū）動等功（gōng）能。
上行通信模塊：在本設計中，電能表除了RS485通信口外，還包括負責與集中器通信的上行通信模塊，模塊的通信方式可（kě）選電力線載波或者微功率無線。
係統上電後，首（shǒu）先要進行初始化，初始化包括微（wēi）處理器的特殊功能（néng）寄存器的設置，時（shí）鍾/定時器參數的設置，中斷的（de）設置，隨後讀取EERPOM的數據。
電表內部中斷負責電量的（de）記錄。當有電量脈衝到來時，中斷服務程序對電（diàn）量（liàng）寄存器加1，隨後退出中斷，在主程序循環完成電計（jì）量功（gōng）能。程序每（měi）0.5秒對剩餘電量進（jìn）行判斷，如果小於零（líng）則置欠費標誌，LCD及LED告警；如果大於零，判斷（duàn）剩餘電量是否少於（yú）設定的告警閾值，少於設（shè）定閾值置低剩餘電量標誌，LED告（gào）警，如果大於（yú）設定閾值則繼續處理計量（liàng）數據（jù）。
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