遠程控制預付費集中抄表系統的探討與應用

更新時間：2023-08-21

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安科瑞王璐月 V:Acrel-dada

摘要：簡述遠程控制預付費集中抄表系統。

關鍵詞:遠程控制；集中抄表系統；預付費

0引言

國內外很多供電企業已經投人使用的預付費低壓急中抄表系統主要是采用帶有載波通信模塊的IC卡預付費電表，它結合了IC卡預付費表和集中抄表系統兩者的優點，有利于提高抄表效率,促進電費回收。但是，這種系統也存在一些技術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質量問題突出容易出現IC卡無法充值的現象，導致用戶買了電卻無法用電；c有足夠的營業網點，每個用戶都到供電營業廳購電既給用戶帶來麻煩也增加了供電企業的工作量。因此，急待開發新的先進的抄表收費系統，以滿足電力系統不斷發展的需要。

1 遠程控制預付費集中抄表系統

目前國內開發生產的低壓電力線載波集中抄表系統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的網橋式自動抄表系統，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%。在此類系統的基礎上，進行二次開發，擴展功能,既可實現預付電費、遠程切斷/恢復電力供應、實時抄讀電表數據實時在線監測定時線損分析等功能電力線載波遠程控制預付費系統結構的一般集中抄表系統大體一致主要是由后臺管理系統集中器電力載波電能表及通信信道組成。系統采用分布式體系結構:后臺管理系統與集中器之間通過移動無線網絡連接為上層；集中與電力載波預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。后臺管理系統是遠程控制集中抄表系統的管理平臺，是系統的神經中樞,承擔整個系統的管理包括電表數據抄錄,電表通斷電控制等，具體功能如下:

1.1.1檔案管理。系統需建立操作員檔案，并賦予相應的操作權限;建立臺區檔案，注冊每一臺區集中器的信息參數;建立表計檔案,注冊每一臺區下所有電表的信息，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用戶信息。

1.1.2抄表數據管理。主要包括數據查詢，數據維護，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),以及可手工設置月末表底:針對因為設備故障,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用于將上們機正確注冊的集中器及表計的檔案數據加載到集中器設備中，并讀取加載的數據以便于操作員核對加載的數據是否正確;還有協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數據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據及狀態;并可通過控制電表繼電器的通斷來控制電力供應。

1.1.5與用電營銷管理系統進行接口的功能，實現2個系統間實時數據交換。

1.2通信信道。上層數據的采集采用星型結構，即一個后臺管理系統對多個集中器;上層通信系統以安裝在供電企業管理中心的系統工作站為中心點，通過通信信道與分散于各臺區的集中器連接所形成的1對N連接形式的系統。在這種方式下,信道的通信數據量較大，要求有一定的傳輸速率和帶寬。目前，蜂窩移動無線網(GSM)覆蓋面幾乎遍及全國因此構建這種抄表系統可以利用現成的GSM無線網絡而不必重新建設新的基站。基于移動無線網絡的抄表系統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構簡單控制容易后臺管理系統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網來進行傳數據、下達命令。利用移動無線網使用和維護都相當方便。底層數據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制為高頻信號后疊加在電力線路上進行通信的技術,在同一變壓器區域下，一個集中器采集若干個采集器或電能表的數據，構成的通信網。其優勢在于:a電力線是電力部門控制的通信信道，不必另外鋪設通信信道;b電力線是所有住房和建筑物的基礎設施，以電力線作為通信信道可大大節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即插即用。因此底層數據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。集中器是本系統的中心設備,是連接后臺管理系統和前端電能表的橋梁。它能集中抄錄和存儲所在臺區電能表的數據，可以將抄讀的電表數據傳回后臺管理系統、并將系統控制信息傳遞至電能表,以實現抄表和遠程斷電控制。集中器的主要功能:a設置參數，可由后臺系統或常掌上電腦進行設置包括數據庫表號時鐘時段凍結抄表時間自動周期抄表日中繼參數以及啟動停止抄讀狀態參數等；b抄讀和存儲數據集中器在抄表時段內集中抄讀臺區電表數據并存儲起來；c中繼功能集中器難夠依據學習結果自動雇用中繼，實現中繼抄表；d凍結功能，集中器能夠根據后臺設置對臺區電表進行凍結抄表；e遠程監控支持后臺系統遠程實時監控電表,對電表情況進行分析；f自診斷功能可自動進行系統檢測,發現異常即進行記錄和報警;g智能化具備記憶與感知電網結構的智能抄讀結果自行分析與自我學習一旦某只電表直接抄表不成功,能夠通過學習結果迅速選擇合適的中繼電表實現中繼抄表。

1.4載波電能表。載波電能表是載波集抄系統基礎的組成部分是電能計量和遠程控制通新電的執行部件,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。計量模塊實現電能數據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;其計量性能指標應符 GB/17215-2002 (IEC61036) GB/T15284-2002的要求,誤差穩定，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，通過低壓電力實現電表數據傳送和控制;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，主要用于現場抄錄，紅外通信協議應符合行業標準 DL/T645-1997。主控模塊根據集中器發送的控制信息實現通斷電，并具備一次手動復位功能，還可以限定用電的大負荷，實現超負荷自動斷電。

2系統功能擴展

目前多數供電企業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95598客戶服務平臺以已銀行聯網實時繳費，分加別應用于業擴變更電費計算線損分析客戶服務實時繳費等方面。對以上4個系統進行進一步整合實時連接便可形成統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

通過這個管理平臺用戶可以利用電話、手機網絡等方式通過銀行轉賬的形式，向供電企業預付電費。繳費系統收取用戶電費后將電費信息等發送至營銷系統營銷系統根據該用戶欠費信息等資料，進行電費核算將核算結果發送至集抄管理系統，并通過95598服務平臺將購電信息反饋給用戶。集抄管理系統再根據營銷系統命令，將控制控制信息下載至集中器傳遞到終端電能表,電能表根據控制信息進行通斷電操作，并將狀態信息逐返回營銷系統。

預付費集抄系統定時抄回電能表電量數據以送至營銷系統進行計算，當電量接近于用戶購電量時通過95598服務平臺向用戶發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位后可預支少量電量，透支電量使用完成后電能表再次斷電需要重新繳費年后，由營銷系統發出退電命令，方可用電。

3安科瑞AcrelCloud-3200預付費水電云平臺

3.1 系統方案

系統為B/S架構，主要包括前端管理網站和后臺集抄服務，配合公司的預付費電表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用戶計量箱ADF300L系列，實現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付費系統，達到先交費后用水的目的，剩余水量用完自動關閥。

3.2 系統功能

AcrelCloud-3200預付費水電云平臺由云平臺-網關-預付費電能表組成，通過通信網絡完成系統到表的充值、查詢、監控、控制及短信報警等功能。
本系統適用于一些大集團和大物業，往往需要將多個物業環境、分散于各地的物業集中式收費和管理，面臨著數據公網傳輸，財務操作分散，在線支付，總部財務扎口等復雜的需求。