插卡預(yù)付費(fèi)電表逐漸被遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電表取代
在科學(xué)生產(chǎn)力快速發(fā)展的當(dāng)今社會，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化在各方面的應(yīng)用已成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新趨勢。面對管理龐大的低壓用戶，若繼續(xù)采用通過IC卡等介質(zhì)讀取電表數(shù)據(jù)，不僅人工成本大、效率低，而且出錯風(fēng)險高、不利于營銷管理及當(dāng)下分時電價、預(yù)支電費(fèi)等先進(jìn)模式的發(fā)展，有必要推廣無卡式預(yù)付費(fèi)電能表使人員從過去繁瑣的低壓管理收費(fèi)工作中解放出來，為客戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
天津電表 
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一、推廣使用預(yù)付費(fèi)電能表的必要性
（一）確保電費(fèi)回收是供電企業(yè)營銷的首要任務(wù)。客戶電費(fèi)回收，是供電企業(yè)營銷的重中之重。在租戶或信譽(yù)度較低的客戶中采取預(yù)購電的方式能有效降低回收風(fēng)險。
（二）豐富交費(fèi)方式,客戶可以根據(jù)用電需求預(yù)購電量，不必像過去一樣每月按合同約定的固定電量繳交預(yù)付電費(fèi)，減少資金積壓，方便省時。
（三）規(guī)避政策風(fēng)險，當(dāng)調(diào)整電價時，管理者可對剩余電量進(jìn)行折算重新下發(fā)，避免了供電企業(yè)或客戶的損失。
（四）目前對欠費(fèi)客戶采取限電或停電措施，在用戶側(cè)安裝預(yù)購電裝置的方式投資大且工作任務(wù)繁重。
天津電表 （五）在營銷系統(tǒng)、計量自動化系統(tǒng)和需求側(cè)決策管理與分析系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，不增加硬件設(shè)備投資，實現(xiàn)預(yù)購電功能及對預(yù)付費(fèi)電能表遠(yuǎn)程抄控的研究具有一定的必要性。
二、傳統(tǒng)卡式預(yù)付費(fèi)存在的缺點(diǎn)
卡式預(yù)購電系統(tǒng)解決了收費(fèi)難的問題，但還存在以下缺點(diǎn)：
（一）用電數(shù)據(jù)的采集不夠及時。若不派人上門抄表，則只有當(dāng)用戶購電時，才能將用戶的用電情況傳輸上來，數(shù)據(jù)存在滯后性，難以實現(xiàn)對實際用電量的統(tǒng)計和線損計算。
天津電表 （二）當(dāng)根據(jù)國家相關(guān)政策調(diào)整電價時，對于供電企業(yè)來說，雖然可以采用限制囤積電量等方式，但調(diào)價后仍采用預(yù)售的電價結(jié)算，會對供電企業(yè)或客戶造成一定的損失。
（三）無法進(jìn)行實時監(jiān)控管理，出現(xiàn)問題不能及時發(fā)現(xiàn)和處理，一旦發(fā)生用電計量差錯，容易造成供電方與用電方的電費(fèi)結(jié)算糾紛。
三、無卡式預(yù)付費(fèi)的原理
天津電表 （一）無卡式預(yù)付費(fèi)的基本概念
與傳統(tǒng)的有卡式預(yù)購電或后付費(fèi)不同，無卡式預(yù)購電方式，可由客戶選擇合適的付費(fèi)方式，同時還具有自動抄表功能。無卡式預(yù)購電將自動抄表和預(yù)購電的特點(diǎn)和優(yōu)勢有機(jī)結(jié)合，具有豐富的應(yīng)用功能和極強(qiáng)的靈活性，能有效解決單獨(dú)的預(yù)購電所存在的缺點(diǎn)。
（二）無卡式購電系統(tǒng)構(gòu)成原理圖
整個無卡式預(yù)付費(fèi)流程主要由營銷系統(tǒng)、計量一體化平臺、主站前置機(jī)、集中器、采集終端、預(yù)購電電能表等組成。營銷主站通過互聯(lián)網(wǎng)以加密方式與銀行聯(lián)網(wǎng)，然后通過WebServices接口經(jīng)過計量自動化平臺及主站前置機(jī)進(jìn)行指令數(shù)據(jù)收發(fā),而后主站前置機(jī)通過移動公司專用網(wǎng)絡(luò)（GPRS/CDMA信道）與系統(tǒng)終端集中器通信，主站系統(tǒng)將加密的預(yù)付電費(fèi)數(shù)據(jù)下發(fā)至集中器，集中器通過電力線載波到采集終端將數(shù)據(jù)傳送到RS485電能表或直接通過電力線載波將數(shù)據(jù)直接傳送至載波電能表讀取唯一的密鑰，然后集中器通過密鑰進(jìn)行加密發(fā)送購電數(shù)據(jù)到電能表，電能表接收由主站下發(fā)的預(yù)付電費(fèi)數(shù)據(jù)同時通過標(biāo)準(zhǔn)加密算法解釋并判斷所收到數(shù)據(jù)是否為合法數(shù)據(jù)并執(zhí)行相應(yīng)的操作或返回相關(guān)數(shù)據(jù)，主站下發(fā)的指令數(shù)據(jù)可以是充值金額或?qū)﹄娔鼙磉h(yuǎn)程控制等，該系統(tǒng)有別于一般的IC卡預(yù)購電系統(tǒng)，IC卡預(yù)購電電表充值跟開通都必需通IC卡來實現(xiàn)。
天津電表 無卡式購電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
集中器下行通信信道可選擇電力線載波方式（Power Line Carrier Method），微功率無線射頻方式或?qū)＞€方式連接采集終端或者無卡式預(yù)付費(fèi)電能表，采集終端下行信道以RS485通信方式連接具有RS485通信接口的預(yù)付費(fèi)電能表。
四、無卡式預(yù)付費(fèi)硬件設(shè)備
（一）預(yù)付費(fèi)電能表
預(yù)付費(fèi)電能表是本系統(tǒng)的重要的組成部分之一，它是一個直接面對最終客戶的終端設(shè)備。
1、數(shù)據(jù)存儲量大。電能表終端直接進(jìn)行計量、統(tǒng)計用戶多項用電信息，如電量的小時凍結(jié)數(shù)、日凍結(jié)數(shù)、月凍結(jié)數(shù)，用戶購電記錄日志信息，透支記錄日志信息信息，用戶可以通過電能表終端可以直接了解到自己最近一個收費(fèi)周期的用電量信息，免除了用戶到結(jié)算時才知道自身用電情況的出現(xiàn)。
2、數(shù)據(jù)傳輸可靠性強(qiáng)。每個無卡式電能表終端內(nèi)部具有一個唯一的密鑰計算方式，對重要的用電信息操作時需要多次的通信握手才能進(jìn)行，并且使用可靠的加密算法對重要數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，提高系統(tǒng)的安全性，可靠性。
天津電表 3、功能設(shè)置人性化。電能表可以根據(jù)每個居民用戶的用電狀況的不同在營銷系統(tǒng)的配合下，用戶可以自行設(shè)置剩余電量的報警閾值，當(dāng)剩余電量少于設(shè)定閾值時，系統(tǒng)通過短信平臺系統(tǒng)可以直接及時地通知用戶。
（二）集中器
在集中器原本功能的基礎(chǔ)上增加了對電能表的電量下發(fā)，剩余電量查詢、報警等功能滿足無卡式預(yù)購電系統(tǒng)的功能需求，同時滿足《DL/T698-1997低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)技術(shù)條件》及《廣東電網(wǎng)公司低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)集中器上行通訊規(guī)約（1003版）》的要求。
天津電表 1、通信性能可靠、穩(wěn)定。集中器通過對由主站發(fā)出的GPRS信號進(jìn)行接收、處理，并通過載波通道或者是485通道對下屬的電能表的電量信息進(jìn)行抄讀、參數(shù)下發(fā)等功能，在傳輸?shù)倪^程中對重要信息進(jìn)行加密處理，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與安全性。
2、對用電信息進(jìn)行有效監(jiān)控。集中器對各個電能表終端的電量信息進(jìn)行定時監(jiān)控，對重要信息進(jìn)行多次比對，當(dāng)發(fā)現(xiàn)用戶剩余的用電量不足時，會以報警信息的形式上報到后臺主站，配合營銷系統(tǒng)進(jìn)行催繳工作。這樣可以減輕了一線營銷員工的工作強(qiáng)度，并有效降低了電費(fèi)回收風(fēng)險。
五、無卡式預(yù)付費(fèi)電能表總體設(shè)計
（一）硬件設(shè)計
無卡式預(yù)付費(fèi)電能表的硬件設(shè)計如圖3所示，硬件部分主要包括微控制器、電能計量、LCD顯示、磁保持繼電器驅(qū)動、通信接口和電源模塊。現(xiàn)將主要的幾部分作一些簡要介紹。
預(yù)付費(fèi)電能表硬件設(shè)計
天津電表 電能計量部分：在本設(shè)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(shè)計的電能表質(zhì)量可靠，性能優(yōu)于國際標(biāo)準(zhǔn)IEC10356中的規(guī)范。
控制部分：為整個電表能的心臟，實現(xiàn)電能脈沖的計數(shù)、掉電信號、數(shù)據(jù)通信、存儲器的讀寫、LCD顯示的控制和磁保持繼電器的驅(qū)動等功能。
上行通信模塊：在本設(shè)計中，電能表除了RS485通信口外，還包括負(fù)責(zé)與集中器通信的上行通信模塊，模塊的通信方式可選電力線載波或者微功率無線。
（二）軟件設(shè)計
系統(tǒng)上電后，首先要進(jìn)行初始化，初始化包括微處理器的特殊功能寄存器的設(shè)置，時鐘/定時器參數(shù)的設(shè)置，中斷的設(shè)置，隨后讀取EERPOM的數(shù)據(jù)。
天津電表 電表內(nèi)部中斷負(fù)責(zé)電量的記錄。當(dāng)有電量脈沖到來時，中斷服務(wù)程序?qū)﹄娏考拇嫫骷?，隨后退出中斷，在主程序循環(huán)完成電計量功能。程序每0.5秒對剩余電量進(jìn)行判斷，如果小于零則置欠費(fèi)標(biāo)志，LCD及LED告警；如果大于零，判斷剩余電量是否少于設(shè)定的告警閾值，少于設(shè)定閾值置低剩余電量標(biāo)志，LED告警，如果大于設(shè)定閾值則繼續(xù)處理計量數(shù)據(jù)。
六、結(jié)束語
天津電表 無卡式預(yù)付費(fèi)電能表主要針對已接入低壓集中抄表系統(tǒng)的低壓用戶，以系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與計算機(jī)技術(shù)監(jiān)測用電戶的用電量，復(fù)核用電戶預(yù)存電費(fèi)的結(jié)余，并對低結(jié)余、零結(jié)余或負(fù)結(jié)余的用電戶進(jìn)行提醒、警告或停電等措施。在推廣使用智能電能表工作中，可借鑒推廣使用無卡式預(yù)付費(fèi)電能表的經(jīng)驗，規(guī)避推廣使用傳統(tǒng)的卡式預(yù)付費(fèi)電能表所遇到的問題和困難。應(yīng)加強(qiáng)客戶宣傳、技術(shù)培訓(xùn)、業(yè)務(wù)管理等工作，從而在有序推進(jìn)智能電能表應(yīng)用的同時，有效提升供電企業(yè)優(yōu)質(zhì)服務(wù)的良好形象。
二、天津三源申特電表簡述
天津三源申特電氣設(shè)備銷售有限公司堅持以研制開發(fā)為基石、以銷售為龍頭、以生產(chǎn)為軸心的經(jīng)營理念，逐步形成了以科技為基礎(chǔ)、以市場為向?qū)А⒁再|(zhì)量為根本、以制度為保證的管理體系。目前天津市三源申特電氣設(shè)備銷售有限公司的產(chǎn)品已經(jīng)銷往各地，主要銷往天津、新疆、江蘇、吉林、河南、河北、山東、山西等地區(qū)，并出口到非洲。預(yù)付費(fèi)電表
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