淺談智能預付費電能表的設計及應用

程瑜

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】為了適應現代化社會的發展，供電企業也進行了多方面的*與創新，其中*主要的就是智能化電表的使用，改變了傳統的用電模式。本文主要對智能預付費電能表的功能特征進行了分析，并對智能預付費電能表的應用給予分析，同時還對智能預付費電能表的功能優勢進行了簡要的闡述。

【關鍵詞】智能；電能表；預付費

前言

對于供電企業來說．電費是其主要的資金收入，與企業的發展息息相關。按時上交電費，有利于供電企業的正常運行。一直以來．我國采取的用電模式為用戶先用電，后交費，由于用戶的范圍比較大．對于電費能否及時收回存在很大的風險，在這一方面．不斷加強財力、人力的投入，但是依然存在的很大的管理壓力，針對于這樣的用電背景，智能預付費電能表憑借自身的優點，得到了供電企業的青睞和廣大用戶的認可。

一、智能預付費電能表的功能特征

①顯示功能，通過簡單的按鍵操作，就可以在液晶顯示屏上看到用電的相關信息，主要有：電價、總的用電量、剩余金額；②計量功能，如圖1所示，它可以對歷史的用電情況進行保存，對于有功電能，可以采取單相分時的計量方法，此功能還具有凍結的作用：③通訊功能，為了實現電能表的通訊功能．這里所采用的接口方式為紅外接口與RS458接口，這樣的設計對接口具有保護的作用，可以抵抗220V交流電的進入，相當于隔離器的作用；(復費率功能，此功能可以對不同的時間段進行設置，使費率多樣化，所設計的定時時鐘，對溫度的變化具有補償的作用；⑤提示功能，這主要是針對于充值過程來說的．在電能表內部都安裝有警報系統．它主要對顯示和斷電情況比較*，在關鍵時刻，還具有切斷的作用；⑥購電功能，它具有信息回抄的作用，對于每一個電能表只對應一張卡。一旦購電卡插入到電能表的*位置后，相關的用電信息就會留在購電卡內．當進行**次購電操作時?？ㄖ械男畔⒕蜁詣颖粋魅氲接嬎銠C系統，然后計算機的控制*對相關的數據信息給予存檔處理，并對數據進行校驗；⑦控制功能，主要是對過栽起控制作用。它主要是對功率進行設定來實現的，對于斷電時間的設計，主要有兩種方式，分別為延時斷電與立即斷電．對其進行恢復也是非常簡單的．只需要插卡或按鍵就可以解決：⑧對預付費的控制作用，這里摒棄了以往的用電模式，智能電能表主要實現的是先購買、后用電的模式，一旦電能表處于欠費狀態，電能表就會啟動斷電功能，直到用戶將電購買好之后．只需要合閘．供電就恢復了．但是這樣死板的設計．會造成突然斷電的情況．將會給人們的生活帶來很大的影響，所以透支功能就誕生了，這樣對解決實際情況具有很大的幫助，用戶在斷電后，可以根據具體的情況，對透支金額進行設置．直到用戶再次充值的時候，之前透支的費用就會自動扣除；(安全保護功能，這是一項技術性的設計，很好的保證了系統的安全性，這主要是通過認證模式來實現的，認證作用可以保護數據的傳輸過程，這里只是簡單的認證操作，不涉及較為復雜的解密過程，用戶在購電時，只要通過連續的測試，就可以實現對購電卡信息的確認。

圖1電能表計量模塊的工作原理圖

*、智能預付費電能表的應用分析

1應用功能的分析

這里主要講的是與遠程抄表系統的結合．如圖2所示．為系統工作的程序．在遠程抄表中，通信方式多種多樣．主要有互聯網、電話線通信、有線電視通信、光纖通信、GPRS、衛星通信等．不同的通信方式具有不同的優缺點，在預付電能表中，主要根據每一種通信的特點，來對其進行應用。兩者融合之后，其主要的功能應用表現在以下幾個方面：①遠程抄表，主站進行抄袁時，主要有兩種方式，一種是隨機抄表，通過對抄回的電表數據分析，根據數據的變化，可以判斷出用戶的用電情況，并對電表的故障進行判斷，有利于對問題進行及時的處理。另一種就是按照日期定期抄表，主站可以根據抄回的電表數據及相關信息，就可以計算電費了；②遠程預付費，在日常生活中，用戶購電的方式有很多，這樣就不會耽誤用戶的時間了，也可以*提高購電的速度。當電能表顯示剩余金額為零時，電能表就會自動啟動斷電操作，這樣就不會出現欠費的情況了。通過遠程實現預付費，此操作具有可靠性、安全性，不會致使任何錯誤信息的出現。有的時候．電價也會有所變化．主站就可以通過遠程對電能表的電價參數進行修改．這樣就*保證了主站與用戶電能表的電價是一樣的．這樣智能化的控制方式，簡單方便，在一定程度上，降低了電力企業的人力、財力投入；⑧防竊電，智能電能表在使用的過程中，會有一些異?，F象的發生，比如：失壓、電能表參數、接線錯誤、失流等，對于這些故障信息．電能表可以自動上傳到主站．檢查人員通過對相關信息的分析，就可以判斷出故障點所在的位置．進而對竊電行為進行檢測，另外，檢修人員還可以根據實際情況，到用戶用電的現場進行檢查，*防止了竊電行為的發生：㈤負荷管理，智能電能表會對電量、電流、電壓、功率等數據繼續保留，主站可以將這些信息收集起來．對負荷進行分析和管理。在分析時，可以將不同的電流數據．以曲線的方式將變化特征表現出來．就可以實現對電荷的變化情況的正確監控。對于電壓合格率的計算，和上述方法相同，對電壓值進行科學的分許即可。另一方面，電能表可以自動實現對有功功率的控制，實現對負荷的科學管理，保證用戶的安全用電。

圖2系統工作流程圖

2智能預付費電能表的功能優勢

①智能化的抄表方式．不斷提升了抄表的工作效率，同時也保證了數據的真實性，這主要是由于電能表的接口方式。選擇的是紅外接口與RS458接口，可以對電表數據實現批量抄錄，對于電力企業的管理工作具有很大的*作用；②對于欠費的問題進行了*的處理和解決，智能電能表實現智能化的預付費形式，不僅降低了收回電費的工作難度，還對電費收回的安全性提供了保障：(對于我國的地理現狀來說，一些地區用戶居住的比較分散．因此交費存在很大的難度．智能化的交費方式，全新的用電模式，是這一問題得到了解決。

三、安科瑞Acrelcloud-3200預付費水電云平臺

1概述

AcrelCloud-3200預付費水電云平臺是安科瑞公司研制的與DDSY-1352單相電子式預付費電能表及DTSY-1352三相電子式預付費電能表配套的售電管理系統。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。主要完成電能表/水表參數設置，商戶售電/售水管理及能耗管理工作，操作簡便，實現物業公司遠程實時操作實時監控，具有良好的人機界面，能夠*的統計和管理數據。安裝方便，是用電管理部門、商業廣場和物業小區，提高用電用水管理水平，解決收費難問題的理想產品。

2應用場所

本平臺適用于公寓出租戶、商業廣場、公寓酒店、物業小區、寫字樓、物流倉儲、高校、連鎖超市、智慧園區、農貿市場等場所。

3系統結構

4系統功能

4.1房間監控

清晰簡潔的展示所有房間狀態信息，所屬樓棟樓層，在線失連情況，費用狀態等，進入房間詳情可對房間當前實時信息進行查看，并可了解當天用電量和使用金額情況，可對房間內的電表進行各種遠程控制操作，比如開戶、電價設置，售電、退電、報警金額設置、分合閘操作等等。

4.2電戶開表

系統針對商鋪開戶不僅支持一戶一表，也支持一戶掛多表的需要;支持自定義電價方案，單一電價、尖峰平谷電價、階梯電價等:支持預先設置開戶信息后期一鍵開戶;支持設置電表合額告警默認三級告警，告警金額和次也可以自定義，推送方式支持手機短信，APP推送，郵件、語音外呼、公眾號推送等。

4.3充電繳費

可以對已開戶的電表進行遠程充值，電費實時下發到電表。電表會根據電度走字實時扣除電費同時系統也支持早臺計費，金額下發到系統賬戶，到賬快速穩定。

4.4財務管理

訂單總覽，包含系統里所有水電充值退費記錄，以及物業費扣費流水記錄。收入概況，可以從日，月，年，時間跨度等不同維度統計水電費收入情況，收入組成。

4.5報表

系統還提供了多個報表以供查詢。用電綜合報表，幫助財務統計每個月商鋪總用電量，尖峰平谷用電量以及電費，能耗同比分析，可以比較每個月份與去年同期相比的用能差距。能耗日月年報表，按日，月，年三個不同維度查詢電表每個階段的用能情

4.6批量操作

為了方便用戶對大量儀表進行管理和設置，可以在系統中新建批量操作任務，比如設置電價、電表控制、儀表設置、充值等，批量任務可以立即執行，也可以定時執行。

4.7自定義收費方案

為了靈活應對用戶多種多樣的收費方案，比如物業費，房租，服務費等，系統支持用戶自定義收費項目。收費方式可設置直接從賬戶扣除或者生成催繳賬單，可設置周期性收費或者一次性收費，可以按固定金額收費或者按房間面積換算等等。

4.8公共區域用電分攤

*某塊表為主表，然后分配關聯子表，系統每個月自動將主表的用電按比例換算成電費從子表中扣除，這樣可以剩余人工統計的麻煩。公攤方式多樣，可以根據比例公攤，按房間面積公攤，按用量公排，收費方式有直接扣費或者生成維費賬單。

4.9后付費模式

按日期生成后付費用戶周期用電費用，對數據進行確認后生成繳費賬單方便追蹤客戶繳費情況可導出繳費賬單以及欠費賬單通知客戶。

4.10公眾號在線支付

用戶可以在微信小程序或者微信公眾號自助查詢電表使用情況以及繳費。

5系統硬件配置

	主要完成電能表/水表參數設置，商戶售電/售水管理及能耗管理工作，操作簡便，實現物業公司遠程實時操作實時監控，具有良好的人機界面，能夠*的統計和管理數據。安裝方便，是用電管理部門、商業廣場和物業小區，提高用電用水管理水平，解決收費難問題的理想產品。
通訊管理機	Anet-1E2S1-4G		1、電力抄表，數據轉發，斷點續傳，邊緣計算，命令透傳 2、通訊方式:下行2路RS485通訊上行網口/4G
Anet-2E4SM

	1.電力抄表，數據轉發，斷點續傳，邊緣計算，命令透傳 Anet-2E4SM 2.通訊方式:下行4路RS485通訊，上行2路以太網通訊
Anet-2E8S1		1.電力抄表，數據轉發，斷點續傳，邊緣計算，命令透傳 Anet-2E4SM 2.通訊方式:下行4路RS485通訊，上行2路以太網通訊
AWT100-4G		1路下行485，上行可選配4G、WIFI、網口
AF-GSM500-4G		1.內置嵌入式系統，數據采集支持2或6路RS485總線接入 2.支持LORA無線通訊 3.數據上傳支持MODBUSTCP/MQTT/HJ212等多種協議 4.可選擇RJ45或4G上傳方式 5.具備協議轉換、斷點續傳、斷電報警等功能 6.內嵌8GSD卡，用于數據存儲和事件記錄
物聯網電表	DDSY1352-NK 單相預付費電表		1.支持全電力參數測量(U、I、P、Q、S、PF、F) DDSY1352-NK2.支持雙向有功、無功、復費率電能計量 單相預付費電表3.支持*大需量及發生時間統計;4支持兩路開關量輸出5.內置100A大容量磁保持繼電器，可實現內部分合閘 6.ModbusRTU規約/DL/T645-07規約可自適應 7.充值方式:支持刷卡充值和遠程充值;8.支持預付費功能;9.支持時控功能; 10.支持惡性負載識別功能 11.支持強控功能: 12.通訊方式:RS485/4G/NB
DDSY1352-NK 三相預付費電表
DDSY1352-nDM		1.預付費管理控制 2.支持支路時間管理控制 3.支持支路負載管理控制 4.遠程充值 5.支持支路強控 6.夜間小功率控制 7.支持空調模式 8.支持白名單設置 9.支持全電力參數測量（U、I、P、Q、S、PF、F）； 10.支持總電能計量，支路電能計量 11.跳閘記錄查詢 12.通訊方式：RS485/4G
ADF300L 多用戶計量箱		1.支持全電力參數測量(U、I、P、Q、S、PF、F)2.支持雙向有功、無功、復費率電能計量物聯網電表 3.支持*大需量及發生時間統計; 4支持兩路開關量輸出 5內置100A大容量磁保持繼電器，可實現內部分合閘 6.ModbusRTU規約/DL/T645-07規約可自適應7.充值方式:支持刷卡充值和遠程充值;8支持預付費功能9.支持時控功能;10.支持惡性負載識別功能11.支持強控功能;12.通訊方式:RS485/4G
ADF400L 多用戶計量箱		1.支持全電力參數測量(U、I、P、Q、S、PF、F) 2.支持雙向有功、無功、復費率電能計量物聯網電表 3.支持*大需量及發生時間統計; 4支持兩路開關量輸出 5內置100A大容量磁保持繼電器，可實現內部分合閘 6.ModbusRTU規約/DL/T645-07規約可自適應 7.充值方式:支持刷卡充值和遠程充值; 8支持預付費功能 9.支持時控功能; 10.支持惡性負載識別功能 11.支持強控功能; 12.通訊方式:RS485/4G
物聯網水表	LXSY-O-M/NB

四、結束語

綜上所述．通過對智能預付費電能表功能的詳細分析，可以了解到智能化電能表具有很多優點，也解決了當前電費不能按時收回的現狀．因此智能預付費電能表得到了廣泛的推廣和應用

參考文獻

【1】彭雷．預付費電能表的應用分析[J]．今日科苑，2012(8)．

【2】余宇紅，吳志群，周虹．預付費電能表的應用研究[J]．華東電力，2013

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【3】吳記江.智能預付費電能表的運用

【4】安科瑞企業微電網設計與應用手冊2019.11版

審核編輯 黃宇