關(guān)于遠程控制預(yù)付費集中抄表系統(tǒng)的探討與應(yīng)用

劉丹

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801

摘要：簡述遠程控制預(yù)付費集中抄表系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞:遠程控制；集中抄表系統(tǒng)；預(yù)付費

0引言

國內(nèi)外很多供電企業(yè)已經(jīng)投人使用的預(yù)付費低壓急中抄表系統(tǒng)主要是采用帶有載波通信模塊的IC卡預(yù)付費電表，它結(jié)合了IC卡預(yù)付費表和集中抄表系統(tǒng)兩者的優(yōu)點，有利于提高抄表效率,促進電費回收。但是，這種系統(tǒng)也存在一些技術(shù)管理方面的問題使其難以滿足電力營銷管理改革的需要:a抗干攏能力弱特別是其開放的讀寫窗口易受外界攻擊；b質(zhì)量問題突出容易出現(xiàn)IC卡無法充值的現(xiàn)象，導(dǎo)致用戶買了電卻無法用電；c有足夠的營業(yè)網(wǎng)點，每個用戶都到供電營業(yè)廳購電既給用戶帶來麻煩也增加了供電企業(yè)的工作量。因此，急待開發(fā)新的先進的抄表收費系統(tǒng)，以滿足電力系統(tǒng)不斷發(fā)展的需要。

1 遠程控制預(yù)付費集中抄表系統(tǒng)

目前國內(nèi)開發(fā)生產(chǎn)的低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)的廠家非常多抄表成功率、準確率都相當高其中南京三能電力儀表有限公司開發(fā)的網(wǎng)橋式自動抄表系統(tǒng)，已在天津、上海等地投運,抄表和遠程通斷電的成功率都能達到100%。在此類系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進行二次開發(fā)，擴展功能,既可實現(xiàn)預(yù)付電費、遠程切斷/恢復(fù)電力供應(yīng)、實時抄讀電表數(shù)據(jù)實時在線監(jiān)測定時線損分析等功能電力線載波遠程控制預(yù)付費系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一般集中抄表系統(tǒng)大體一致主要是由后臺管理系統(tǒng)集中器電力載波電能表及通信信道組成。系統(tǒng)采用分布式體系結(jié)構(gòu):后臺管理系統(tǒng)與集中器之間通過移動無線網(wǎng)絡(luò)連接為上層；集中與電力載波預(yù)付費電表之間通過低壓電力線載波連接，為下層。

1.1后臺管理系統(tǒng)。后臺管理系統(tǒng)是遠程控制集中抄表系統(tǒng)的管理平臺，是系統(tǒng)的神經(jīng)中樞,承擔整個系統(tǒng)的管理包括電表數(shù)據(jù)抄錄,電表通斷電控制等，具體功能如下:

1.1.1檔案管理。系統(tǒng)需建立操作員檔案，并賦予相應(yīng)的操作權(quán)限;建立臺區(qū)檔案，注冊每一臺區(qū)集中器的信息參數(shù);建立表計檔案,注冊每一臺區(qū)下所有電表的信息，包括電表地計表計米型用電型相序米別倍率由表型號。必要時可增加注冊電表對應(yīng)用戶信息。

1.1.2抄表數(shù)據(jù)管理。主要包括數(shù)據(jù)查詢，數(shù)據(jù)維護，表計故障自檢，以及線損分析的功能。并可以分析定時(從歷史表底中),以及可手工設(shè)置月末表底:針對因為設(shè)備故障,不能抄回表底時，采用手工錄人的方法補充這一個(或一批)計量點表底。

1.1.3集中器管理功能。包括加載和讀取參數(shù)用于將上們機正確注冊的集中器及表計的檔案數(shù)據(jù)加載到集中器設(shè)備中，并讀取加載的數(shù)據(jù)以便于操作員核對加載的數(shù)據(jù)是否正確;還有協(xié)議檢查功能用來確認集中器和上位機之間通訊所采用的協(xié)議是否相同;校對功能可定時對集中器自動校對時，以保證集中器時間的準確性;同時集中器可對所轄由表廣播校對以確保時間的一致性

1.1.4數(shù)據(jù)抄錄和通斷電護制管理功能。對集中器下的所有電表進行抄錄，抄錄電表表底及抄錄時間;也可實時抄錄單個電表的數(shù)據(jù)及狀態(tài);并可通過控制電表繼電器的通斷來控制電力供應(yīng)。

1.1.5與用電營銷管理系統(tǒng)進行接口的功能，實現(xiàn)2個系統(tǒng)間實時數(shù)據(jù)交換。

1.2通信信道。上層數(shù)據(jù)的采集采用星型結(jié)構(gòu)，即一個后臺管理系統(tǒng)對多個集中器;上層通信系統(tǒng)以安裝在供電企業(yè)管理中心的系統(tǒng)工作站為中心點，通過通信信道與分散于各臺區(qū)的集中器連接所形成的1對N連接形式的系統(tǒng)。在這種方式下,信道的通信數(shù)據(jù)量較大，要求有一定的傳輸速率和帶寬。目前，蜂窩移動無線網(wǎng)(GSM)覆蓋面幾乎遍及全國因此構(gòu)建這種抄表系統(tǒng)時*可以利用現(xiàn)成的GSM無線網(wǎng)絡(luò)而不必重新建設(shè)新的基站?；谝苿訜o線網(wǎng)絡(luò)的抄表系統(tǒng)在管理中心和采集器中加裝無線通信模塊由于這種無線通信模塊結(jié)構(gòu)簡單控制容易后臺管理系統(tǒng)與各個采集器都裝有這種無線通信模塊，它們之間的通信是通過撥號或以短消息SMS的模式接人GSM網(wǎng)來進行傳數(shù)據(jù)、下達命令。利用移動無線網(wǎng)使用和維護都相當方便。底層數(shù)據(jù)的采集用低壓電力線載波通信。電力線載波通信是指將信息調(diào)制為高頻信號后疊加在電力線路上進行通信的技術(shù),在同一變壓器區(qū)域下，一個集中器采集若干個采集器或電能表的數(shù)據(jù)，構(gòu)成的通信網(wǎng)。其優(yōu)勢在于:a電力線是電力部門*控制的通信信道，不必另外鋪設(shè)通信信道;b電力線是所有住房和建筑物的基礎(chǔ)設(shè)施，以電力線作為通信信道可大大節(jié)省鋪高通信信道的投資;c幾乎不需要維護或維護量小;d以電力線為通信信道可以靈活地實現(xiàn)即插即用。因此底層數(shù)據(jù)采用電力線載波通信運行成本低安全性好可維護性強。

1.3集中器。集中器是本系統(tǒng)的中心設(shè)備,是連接后臺管理系統(tǒng)和前端電能表的橋梁。它能集中抄錄和存儲所在臺區(qū)電能表的數(shù)據(jù)，可以將抄讀的電表數(shù)據(jù)傳回后臺管理系統(tǒng)、并將系統(tǒng)控制信息傳遞至電能表,以實現(xiàn)抄表和遠程斷電控制。集中器的主要功能:a設(shè)置參數(shù)，可由后臺系統(tǒng)或常掌上電腦進行設(shè)置包括數(shù)據(jù)庫表號時鐘時段凍結(jié)抄表時間自動周期抄表日中繼參數(shù)以及啟動停止抄讀狀態(tài)參數(shù)等；b抄讀和存儲數(shù)據(jù)集中器在抄表時段內(nèi)集中抄讀臺區(qū)電表數(shù)據(jù)并存儲起來；c中繼功能集中器難夠依據(jù)學習結(jié)果自動雇用中繼，實現(xiàn)中繼抄表；d凍結(jié)功能，集中器能夠根據(jù)后臺設(shè)置對臺區(qū)電表進行凍結(jié)抄表；e遠程監(jiān)控支持后臺系統(tǒng)遠程實時監(jiān)控電表,對電表情況進行分析；f自診斷功能可自動進行系統(tǒng)檢測,發(fā)現(xiàn)異常即進行記錄和報警;g智能化具備記憶與感知電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的智能抄讀結(jié)果自行分析與自我學習一旦某只電表直接抄表不成功,能夠通過學習結(jié)果迅速選擇合適的中繼電表實現(xiàn)中繼抄表。

1.4載波電能表。載波電能表是載波集抄系統(tǒng)基礎(chǔ)的組成部分是電能計量和遠程控制通新電的執(zhí)行部件,它包含電能計量模塊、通信模塊和通斷電控制模塊3個主要功能模塊。計量模塊實現(xiàn)電能數(shù)據(jù)采集故障和窈電檢測,能夠按峰谷平時段累計計量交流有功電能;其計量性能指標應(yīng)符 GB/17215-2002 (IEC61036) GB/T15284-2002的要求,誤差穩(wěn)定，線性好。通信模塊包含2個總分，一是采用擴頻方式進行電力線載波通訊模塊，通過低壓電力實現(xiàn)電表數(shù)據(jù)傳送和控制;各個電能表通信模塊之間具有相互自動中繼功能確保電能表和集中器之間通信暢通。紅外通信模塊作為備用通信手段，主要用于現(xiàn)場抄錄，紅外通信協(xié)議應(yīng)符合行業(yè)標準 DL/T645-1997。主控模塊根據(jù)集中器發(fā)送的控制信息實現(xiàn)通斷電，并具備一次手動復(fù)位功能，還可以限定用電的大負荷，實現(xiàn)超負荷自動斷電。

2系統(tǒng)功能擴展

目前多數(shù)供電企業(yè)自動化和信息水平較高都已建立了完善的電力營銷管理系統(tǒng)95598客戶服務(wù)平臺以已銀行聯(lián)網(wǎng)實時繳費，分加別應(yīng)用于業(yè)擴變更電費計算線損分析客戶服務(wù)實時繳費等方面。對以上4個系統(tǒng)進行進一步整合實時連接便可形成統(tǒng)一的綜合性的用電管理平臺其工作流程如圖1所示

圖1 綜合用電管理系統(tǒng)

通過這個管理平臺用戶可以利用電話、手機網(wǎng)絡(luò)等方式通過銀行轉(zhuǎn)賬的形式，向供電企業(yè)預(yù)付電費。繳費系統(tǒng)收取用戶電費后將電費信息等發(fā)送至營銷系統(tǒng)營銷系統(tǒng)根據(jù)該用戶欠費信息等資料，進行電費核算將核算結(jié)果發(fā)送至集抄管理系統(tǒng)，并通過95598服務(wù)平臺將購電信息反饋給用戶。集抄管理系統(tǒng)再根據(jù)營銷系統(tǒng)命令，將控制控制信息下載至集中器傳遞到終端電能表,電能表根據(jù)控制信息進行通斷電操作，并將狀態(tài)信息逐返回營銷系統(tǒng)。

預(yù)付費集抄系統(tǒng)定時抄回電能表電量數(shù)據(jù)以送至營銷系統(tǒng)進行計算，當電量接近于用戶購電量時通過95598服務(wù)平臺向用戶發(fā)送短信息提醒用戶提前購電，同時電表液晶顯示器常亮顯示。當電表剩余電量為0時自動斷電客戶自行將電表復(fù)位后可預(yù)支少量電量，透支電量使用完成后電能表再次斷電需要重新繳費年后，由營銷系統(tǒng)發(fā)出退電命令，方可用電。

3安科瑞AcrelCloud-3200預(yù)付費水電云平臺

3.1 系統(tǒng)方案

系統(tǒng)為B/S架構(gòu)，主要包括前端管理網(wǎng)站和后臺集抄服務(wù)，配合公司的預(yù)付費電表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用戶計量箱ADF300L系列，實現(xiàn)電能計量和電費管理等功能。另外可以選配遠傳閥控水表組成水電一體預(yù)付費系統(tǒng)，達到先交費后用水的目的，剩余水量用完自動關(guān)閥。

3.2 系統(tǒng)功能

AcrelCloud-3200預(yù)付費水電云平臺由云平臺-網(wǎng)關(guān)-預(yù)付費電能表組成，通過通信網(wǎng)絡(luò)完成系統(tǒng)到表的充值、查詢、監(jiān)控、控制及短信報警等功能。
   本系統(tǒng)適用于一些大集團和大物業(yè)，往往需要將多個物業(yè)環(huán)境、分散于各地的物業(yè)集中式收費和管理，面臨著數(shù)據(jù)公網(wǎng)傳輸，財務(wù)操作分散，在線支付，總部財務(wù)扎口等復(fù)雜的需求。

遠程集中抄表：抄表信息通過網(wǎng)關(guān)實時上傳到云平臺，快速便捷，免去人工抄表 。

水表預(yù)付費:可是查看某區(qū)域水表的實時狀態(tài)信息，并可以進行單表或批量設(shè)置水價控閥等操作。

遠程售電:財務(wù)集中管理，電量實時下發(fā)，并比對充值次數(shù)，方便快捷。

能耗分析:用戶和管理員都可查詢預(yù)付費表或管控表每天的用能狀況；可提供能耗分析+財務(wù)軌跡一體式綜合管理報表，包含用戶表的能耗、財務(wù)數(shù)據(jù)、能耗和財務(wù)的期初期末值等數(shù)據(jù)。

在線支付:商戶可以通過小程序或者微信公眾號實現(xiàn)在線自助充值水電費，也可以實時關(guān)注商鋪用水用電情況。

短信提醒:金額不足或金額欠費提醒、電表充值到賬提醒，都可及時短信通知商戶。

遠程控制:可對任意一塊電表執(zhí)行遠程拉閘或保電等一系列遠程控制操作，方便管理。

3.3 產(chǎn)品選型

4結(jié)束語 

利用低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)，可以實現(xiàn)計算機遠程集中抄表和遠程控制通斷電，再結(jié)合銀電聯(lián)網(wǎng)實時繳費系統(tǒng)、用電營銷管理系統(tǒng)和95598短信息平臺，供電企業(yè)既可完成整個抄核工作實現(xiàn)高度信息化和自動化將大大提高用電營銷管理水平。同時，用戶足不出戶,用電話、手機等付費購電即可實現(xiàn)隨時自動接通或斷開電力供應(yīng)。

【參考文獻】

[1] 王玉玲.遠程控制預(yù)付費集中抄表系統(tǒng)探討

[2] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.06