遠（yuǎn）程預付費（fèi）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，數字化、網絡（luò）化、信息化、智（zhì）能化在（zài）各方麵的（de）應用已（yǐ）成為社會（huì）經濟發展的新趨勢。麵對管（guǎn）理龐（páng）大的低壓用戶，若繼續采用通過IC卡等介質讀取電表數據，不僅人工成本大、效（xiào）率低，而且（qiě）出錯風險高、不利於營銷管理及當下分時電價、預（yù）支電費等先進（jìn）模式的發展，有（yǒu）必要推廣無卡式預付費電能表使人員從過去繁瑣的低壓管理收費工作中解放出來，為客（kè）戶提供更優質的服務。
（一）確保（bǎo）電費回收是供電企業（yè）營銷的首要任（rèn）務。客戶電費回收（shōu），是供電企業營銷（xiāo）的重中之重（chóng）。在租戶或信譽度較低的（de）客戶中采取預購（gòu）電的方（fāng）式能（néng）有效（xiào）降（jiàng）低回收風險。
（二）豐富交費方式,客戶可以根據用電需求預購電量，不必像過（guò）去一樣每月按合同約定的固定電（diàn）量繳交（jiāo）預付電費，減（jiǎn）少資金積（jī）壓，方便省時。
（三）規（guī）避政策風險，當調整電價時，管理者可對剩餘電量進行折算重新（xīn）下發，避（bì）免了供電企業或客戶的損失。
（四）目前對欠費（fèi）客戶采取限電或停電措施（shī），在用戶側安裝預購電裝置的方（fāng）式投資大且工作任（rèn）務繁（fán）重。
（五（wǔ））在營銷係統、計量（liàng）自動化係統和需求側決策管理（lǐ）與（yǔ）分析係統的基礎上，不增加硬件設備投資，實現預購電功能及對（duì）預付（fù）費電能表遠程抄控（kòng）的研究具有一定的必要性。
卡式預購電係統解決了（le）收費難的問題，但還存在以下缺點：
（一（yī））用電數據的采集不夠及時。若不派人上門抄表，則隻有（yǒu）當用戶購電時，才能將用戶的用電情況傳輸上來（lái），數據存在滯後性，難（nán）以實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（zhěng）電價時，對於供電企業來說（shuō），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結算，會對供電企業或客戶造成一定的損失。
（三）無法進行（háng）實時監控管理，出現問題不能及時發現和處理，一旦發生用電計量差錯，容易造（zào）成供電方與用電方的電費結算糾紛（fēn）。
（一）遠程預付費的基本概念
與傳統的有卡式預購電或後付費不同，無卡式預購電方式，可（kě）由客戶選擇合適的付費方式，同時還具有自動抄表功能（néng）。無卡式（shì）預購電將自動抄表和預購電的特（tè）點和優勢有機結合，具有豐富的應用功能和極強的靈活性，能有效解決單獨的預購電所存（cún）在（zài）的缺點。
（二（èr）遠程購電係（xì）統構成原理圖
圖1中，整個遠（yuǎn）程預付費流程主（zhǔ）要由遠程預付費電（diàn）表，電表采集器，遠程抄表係統（tǒng）等（děng）組成。服務器通過移動公司（sī）專用網絡（GPRS/CDMA信道）或以（yǐ）太網與係統終端集中器通信，主站係統將加（jiā）密的預（yù）付（fù）電費數據（jù）下發至集中器，集（jí）中器通過485線將數據傳送到RS485電能表或直接通過電力線載（zǎi）波（bō）將數據直接（jiē）傳送（sòng）至載波電能表讀取唯一的密（mì）鑰，然後集中器通過密鑰進行加密發送購電數據（jù）到（dào）電能表（biǎo），電能表接收由（yóu）主站下發的預付（fù）電費數（shù）據同時通（tōng）過標準加密算法解釋（shì）並判斷所收到數據是否為合法數據（jù）並執行相應的操作或返回（huí）相關數據，主站下發的指令（lìng）數據可以是充值金額或對電能表遠程（chéng）控製等，該係（xì）統有別於一般的IC卡（kǎ）預（yù）購電係統，IC卡預購電電表充值（zhí）跟開（kāi）通都必需通IC卡（kǎ）來實現。
四、遠程預付費硬件設備
（一）預付費電能表
預（yù）付費電能表（biǎo）是本係統的重要的組成部分之一，它是一（yī）個直接麵對zui終客戶的終端設備。
1、數據存儲量大。電能表終端直接進行計量（liàng）、統計用戶多項用（yòng）電信息，如電量的小時凍結數、日凍（dòng）結數、月凍結數，用戶（hù）購電記錄日誌信息，透支記（jì）錄日誌信息信息（xī），用（yòng）戶可以通過電能表終端可以（yǐ）直接了解到自己zui近一個收（shōu）費周期的用電量信息，免除了用戶到結算時才知道自身（shēn）用電情況的（de）出現。
2、數據傳輸可靠性強。每個無卡式電能表終端內部具有一個唯一的（de）密鑰計算方式，對重要的用電信息操（cāo）作（zuò）時需要多次的通信握手才能（néng）進行，並且使用可（kě）靠的加密算法對重要數據進行加密處理，提高係統的安全性，可靠性。
3、功能設置（zhì）人性化。電能表可以根據每個居民用戶的用電狀況的不同在營銷係（xì）統的（de）配合下，用戶可以自行設置剩餘電量的報警閾值，當剩餘（yú）電量少於設定閾值時，係統通過短（duǎn）信平台係統可以直（zhí）接及時地通知用戶。
（二）電（diàn）表采集集中器
在集中（zhōng）器（qì）原本功能的基礎（chǔ）上增加了對電能（néng）表的電量下（xià）發，剩餘電量查詢、報警等功能滿足無卡式預購電係統的（de）功能需求（qiú）。
1、通信（xìn）性能可靠、穩定。集中器通過對由主站發出（chū）的GPRS信號進行接收、處（chù）理，並通過（guò）485通道對下屬的電能（néng）表的電量（liàng）信息進行抄讀、參數下發等功能，在傳（chuán）輸的過程中對重要信息進行加密處理（lǐ），保證數據的準確性與安全性。
2、對用電信息進行有效監（jiān）控。集中器對各個電（diàn）能表終端的電量信（xìn）息進（jìn）行定時監控，對重要信息進行多次比對，當發（fā）現用戶剩（shèng）餘的用電量不足時，會以報警信（xìn）息的形（xíng）式上報到後台主站，配合營銷（xiāo）係統進（jìn）行催繳工作。這樣可以減輕了一線營銷員（yuán）工的工作強度（dù），並有效降低（dī）了電（diàn）費回收風險。
五、遠程預（yù）付費電能表總體設計
（一）硬件設計
遠程預付費電能表的硬件設計如圖3所示，硬件部分主要包括微控製器、電能計量、LCD顯示、磁保持繼電器驅動、通信接口和電源模塊。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公司的高性能單（dān）相電能計量芯片ADE7755，用這一計量芯片設計的電能（néng）表質量可靠，性能優（yōu）於國際標準IEC10356中的（de）規範。
控製部分：為整個電表能的心髒，實現電能脈衝的計數、掉電（diàn）信號、數（shù）據通信、存儲器的讀（dú）寫、LCD顯示的控製和（hé）磁保持繼電器的驅（qū）動等功能。
上行通（tōng）信模塊：在本設計（jì）中，電能表除了RS485通信口外，還包括負責與（yǔ）集中（zhōng）器通（tōng）信（xìn）的上行（háng）通（tōng）信模塊，模塊的（de）通信方式可選電力線載波或者微功率無線。
係統上電後，首先要進行初始化，初始化包括（kuò）微處理（lǐ）器的特殊功能寄（jì）存器的設置，時鍾/定時器參數的（de）設置，中斷的設置，隨後讀取EERPOM的（de）數據。
電表內部中斷負責電量的記錄。當有電量脈衝到來時，中斷服務程序對電量寄存器加1，隨後退出中斷，在（zài）主（zhǔ）程序循環完成電（diàn）計量功能（néng）。程序每0.5秒（miǎo）對剩餘電量（liàng）進行判斷（duàn），如果小於零則置欠費標誌，LCD及LED告警；如果大於零，判斷剩（shèng）餘電量是否（fǒu）少於設定的告警閾值，少於設定閾值置低剩餘電量標誌，LED告警，如果大於設定閾值則繼續處理計量數據。
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