1、預(yù)付費(fèi)低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)及應(yīng)用摘要：依靠低壓電力載波通信技術(shù)，開(kāi)展起來(lái)的集中抄表應(yīng)用系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)電費(fèi)的遠(yuǎn)間隔 集中抄錄，監(jiān)控對(duì)臺(tái)區(qū)總電量、線損的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算，有效緩解了抄收電費(fèi)工作量大的問(wèn)題。但只采用遠(yuǎn)程抄表的臺(tái)區(qū)仍然需要抄表員給用戶送電費(fèi)單，并進(jìn)展人工催費(fèi)，仍然無(wú)法滿足供電局在“電費(fèi)核收環(huán)節(jié)減員增效、進(jìn)步管理程度的客觀要求。關(guān)鍵詞：低壓電力載波通信技術(shù)集中抄表應(yīng)用系統(tǒng)遠(yuǎn)程抄表依靠低壓電力載波通信技術(shù)，開(kāi)展起來(lái)的集中抄表應(yīng)用系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)電費(fèi)的遠(yuǎn)間隔 集中抄錄，監(jiān)控對(duì)臺(tái)區(qū)總電量、線損的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算，有效緩解了抄收電費(fèi)工作量大的問(wèn)題。但只采用遠(yuǎn)程抄表的臺(tái)區(qū)仍然需要抄表員給用戶送電費(fèi)單，并

2、進(jìn)展人工催費(fèi)，仍然無(wú)法滿足供電局在“電費(fèi)核收環(huán)節(jié)減員增效、進(jìn)步管理程度的客觀要求。依靠智能I卡技術(shù)，開(kāi)展起來(lái)的預(yù)付費(fèi)電力管理系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)先交費(fèi)，后用電的管理形式。解決了電費(fèi)收繳難的問(wèn)題，但無(wú)法施行有效的用電管理及監(jiān)控，如電費(fèi)核算周期內(nèi)的線損計(jì)算、電量匯總等功能，不能實(shí)現(xiàn)“抄“核環(huán)節(jié)的自動(dòng)化。預(yù)付費(fèi)低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)有機(jī)的將上述兩種技術(shù)結(jié)合在一起，運(yùn)用低壓載波通信技術(shù)、智能PUI卡技術(shù)、國(guó)際通行的3DES加密及密碼管理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)、有線/無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),綜合上述兩種應(yīng)用系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，在實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)電力管理的同時(shí)，使系統(tǒng)仍然具備遠(yuǎn)距集中抄表，監(jiān)控的功能。為供電企業(yè)全面實(shí)現(xiàn)“抄“核“收自

3、動(dòng)化，進(jìn)步運(yùn)營(yíng)效率，躲避電費(fèi)風(fēng)險(xiǎn)，提供了更加可靠的技術(shù)支持。1系統(tǒng)組成HZ151-3Dj多費(fèi)率載波抄表集中器、DDSD411型單相電子式多功能電能表、中央管理計(jì)算機(jī)和I卡多功能電能表管理軟件、智能PUI卡、手抄機(jī)2系統(tǒng)各組成局部簡(jiǎn)介2.1HZ151-3Dj集中器HZ151-3Dj多費(fèi)率載波抄表集中器作為預(yù)付費(fèi)低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，通過(guò)有線/無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)連接收理系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，通過(guò)低壓電力線連接電能表。負(fù)責(zé)抄表過(guò)程的控制以及抄表數(shù)據(jù)的接收、存貯與轉(zhuǎn)發(fā)。HZ151-3Dj多費(fèi)率載波抄表集中器與中央管理系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的管理軟件通信有多種方式：RS232方式、內(nèi)置/外置DE方式、RS485方式、

4、PDA紅外通信方式、GS和GPRS通信方式。HZ151-3Dj多費(fèi)率載波抄表集中器與下位多個(gè)電表控制模塊的通信通過(guò)電力載波通信方式對(duì)管理的電能表進(jìn)展實(shí)時(shí)抄表、凍結(jié)抄表、通/斷電操作。可廣泛用于城鄉(xiāng)居民小區(qū)和企、事業(yè)單位的用電管理。2.2DDSD411型單相電子式多功能電能表DDSD411型單相電子式多功能電能表作為預(yù)付費(fèi)低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)的終端設(shè)備，是采集、管理用戶用電數(shù)據(jù)信息的主要設(shè)備。該表主控PU采用專為自動(dòng)抄表及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的單片微處理器單芯片解決方案；電能計(jì)量采用ADE7755計(jì)量芯片；顯示器采用專門定制的漢字LED/LD。具有集成度高、平安性高，計(jì)量精度高，功耗小，通信接

5、口豐富，顯示明晰且信息量大等特點(diǎn)。該電能表按照消費(fèi)使用過(guò)程，及所含信息的不同，依次經(jīng)歷如下過(guò)程:裸表態(tài)即消費(fèi)出來(lái)不含任何信息的電表原始態(tài)即裸表態(tài)電表輸入了必要電表參數(shù)，且啟動(dòng)平安機(jī)制的電表發(fā)行態(tài)即原始態(tài)電表導(dǎo)入了系統(tǒng)管理信息和系統(tǒng)平安信息的電表運(yùn)行態(tài)即發(fā)行態(tài)電表導(dǎo)入了用戶個(gè)人信息和平安信息的電表并可通過(guò)I卡進(jìn)展表態(tài)轉(zhuǎn)換。該表通過(guò)電力線載波接口與集中器通信，承受來(lái)自集中器的指令，并根據(jù)指令要求上傳計(jì)量數(shù)據(jù)、用戶管理信息及本用戶表的狀態(tài)信息。實(shí)現(xiàn)低壓電力載波集中抄表功能和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能。該表通過(guò)I卡接口，承受來(lái)自系統(tǒng)管理計(jì)算機(jī)的設(shè)置信息，用戶數(shù)據(jù)，并根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置進(jìn)展計(jì)量，同時(shí)反應(yīng)本表的計(jì)量信息，用戶

6、管理信息和狀態(tài)信息。實(shí)現(xiàn)多種計(jì)費(fèi)方式的預(yù)付費(fèi)功能。該表還具有多種擴(kuò)展接口及告警、欠費(fèi)斷電功能，以方便管理部門對(duì)用戶用電狀況的稽查、管理和效勞。該表性能指標(biāo)符合DL/T614-1997、GB/T17215-2002IE61036、GB/T15284-2002的要求；I卡性能符合GB/T18460-2002標(biāo)準(zhǔn)要求；載波性能指標(biāo)符合電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T698-1999，紅外通信協(xié)議符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T645-1997。該表具有平安可靠、計(jì)量精度高、LD或LED顯示、安裝方便等諸多特點(diǎn)，特別適用于居民用戶和工業(yè)用戶的電能計(jì)量及控制。2.3I卡多功能電能表管理軟件I卡多功能電能表管理軟件，是專為預(yù)付費(fèi)

7、低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)的配套軟件。該軟件集電能表檔案管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理和異常分析及I卡售電管理為一體。為用戶提供了較為完善的人機(jī)界面。根據(jù)軟件功能方案的要求，系統(tǒng)劃分為以下5個(gè)局部根本信息管理局部：錄入根本數(shù)據(jù)信息,建立數(shù)據(jù)庫(kù)，為詳細(xì)操作做準(zhǔn)備；I卡管理局部：在操作權(quán)限的控制下，制備各種功能I卡，進(jìn)展預(yù)付費(fèi)管理操作；載波管理局部：在操作權(quán)限的控制下，完成設(shè)置集中器、載波集中抄表、數(shù)據(jù)管理等操作；數(shù)據(jù)維護(hù)局部：在操作權(quán)限的控制下，可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)展數(shù)據(jù)計(jì)算和相應(yīng)的打英閱讀等操作；系統(tǒng)管理局部：可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)展修復(fù)、壓縮、備份等操作。2.4智能PUI卡PU智能I卡保密性能好，平安系數(shù)

8、高。在系統(tǒng)中主要作為電能表的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置，預(yù)付費(fèi)電量金額的傳遞來(lái)使用。其中I卡操作系統(tǒng)和其支持的國(guó)際通行3DES加密算法，負(fù)責(zé)I卡信息的存儲(chǔ)、傳遞平安。負(fù)責(zé)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的平安機(jī)制，對(duì)操作者的身份進(jìn)展驗(yàn)證并對(duì)其操作權(quán)限進(jìn)展控制，以及數(shù)據(jù)的加解密傳遞。預(yù)付費(fèi)低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)中共有6種功能卡：系統(tǒng)設(shè)置卡，清零卡，補(bǔ)電卡，換表卡，檢查卡，用戶卡。系統(tǒng)中I卡電能表和I卡的運(yùn)作關(guān)系見(jiàn)圖2。2.5手抄機(jī)手抄機(jī)在系統(tǒng)中主要作為電能表的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置，及人工抄搜集中器或電能表的一種補(bǔ)充手段。主要通過(guò)紅外接口進(jìn)展工作。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.3預(yù)付費(fèi)低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)五大特點(diǎn)3.1載波通信技術(shù)與智能I卡

9、技術(shù)的有機(jī)結(jié)合依靠低壓電力載波通信技術(shù)，開(kāi)展起來(lái)的集中抄表應(yīng)用系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)電費(fèi)的遠(yuǎn)間隔 集中抄錄，監(jiān)控對(duì)臺(tái)區(qū)總電量、線損的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算。有效緩解了抄收電費(fèi)工作量大的問(wèn)題。但只采用遠(yuǎn)程抄表的臺(tái)區(qū)仍然需要抄表員給用戶送電費(fèi)單，并進(jìn)展人工催費(fèi)。仍然無(wú)法滿足供電局在電費(fèi)核收環(huán)節(jié)減員增效、進(jìn)步管理程度的客觀要求。依靠智能I卡技術(shù)，開(kāi)展起來(lái)的預(yù)付費(fèi)電力管理系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)先交費(fèi)，后用電的管理形式。解決了電費(fèi)收繳難的問(wèn)題。但無(wú)法施行有效的用電管理及監(jiān)控，如電費(fèi)核算周期內(nèi)的線損計(jì)算、電量匯總等功能，不能實(shí)現(xiàn)“抄“核環(huán)節(jié)的自動(dòng)化。預(yù)付費(fèi)低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)有機(jī)的將上述兩種技術(shù)結(jié)合在一起，綜合上述兩種應(yīng)用系統(tǒng)的

10、優(yōu)勢(shì)，在實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)電力管理的同時(shí)，使系統(tǒng)仍然具備遠(yuǎn)間隔 集中抄表，監(jiān)控的功能。為供電企業(yè)的“抄“核“收全面自動(dòng)化，提供了更加可靠的技術(shù)支持。3.2豐富的工作方式預(yù)付費(fèi)低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)中，DDSD411型單相電子式多功能電能表通過(guò)電能表工作方式字的設(shè)置，完成工作方式控制及轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)由于兼I卡預(yù)付費(fèi)和載波抄表管理于一體，而且又兼容單費(fèi)率和多費(fèi)率于一身。在實(shí)際應(yīng)用中，可以有多種方式可以選擇，概括起來(lái)主要有以下幾種配置方案：第一種：?jiǎn)钨M(fèi)率I卡預(yù)付費(fèi)載波系統(tǒng)第二種：多費(fèi)率I卡預(yù)付費(fèi)載波系統(tǒng)第三種：I卡預(yù)付費(fèi)單費(fèi)率系統(tǒng)第四種：I卡預(yù)付費(fèi)多費(fèi)率系統(tǒng)第五種：?jiǎn)钨M(fèi)率載波系統(tǒng)第六種：多費(fèi)率載波系統(tǒng)工

11、作方式的轉(zhuǎn)換，只需通過(guò)I卡多功能電能表管理軟件制作出相應(yīng)設(shè)置的系統(tǒng)設(shè)置卡，將系統(tǒng)設(shè)置卡對(duì)目的電能表作插卡設(shè)置即可完成。省去以往更換電能表的方式，使臺(tái)區(qū)改制和晉級(jí)變得方便可行，并且可方便的在同一臺(tái)區(qū)內(nèi)通過(guò)設(shè)置其電能表的工作方式管理不同的用戶。為供電企業(yè)管理復(fù)雜臺(tái)區(qū)提供了實(shí)在可行的解決方案。3.3完善的平安措施對(duì)于各種供電管理系統(tǒng)，平安問(wèn)題一直是系統(tǒng)能否投入使用的重要標(biāo)志。在預(yù)付費(fèi)低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)的研制中，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)多種廠家I卡系統(tǒng)的分析，并模擬了各種可能的攻擊，采取了一系列有效的措施。確保系統(tǒng)平安。表1為各平安措施保障的對(duì)象和其作用一覽表。該I卡平安系統(tǒng)符合：?中國(guó)金融集成電路I卡標(biāo)準(zhǔn)?

12、及?全國(guó)銀行I卡密鑰管理規(guī)那么暫行?，為本系統(tǒng)與銀行聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)一卡通奠定了堅(jiān)實(shí)的基矗3.4高度的系統(tǒng)集成在預(yù)付費(fèi)低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)的研制中，采用了許多大規(guī)模，超大規(guī)模集成電路。如：帶載波接口，紅外接口，RS485接口，顯示驅(qū)動(dòng)接口及系統(tǒng)時(shí)鐘日歷的微處理器，帶高精度A/D轉(zhuǎn)換，電壓/頻率轉(zhuǎn)換的ADE7755計(jì)量芯片等。這些集成電路的運(yùn)用，為供電企業(yè)提供了有很高性價(jià)比的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。具備多種通斷電方式：載波電能表狀態(tài)時(shí)，可進(jìn)展遠(yuǎn)程通斷電控制；I卡預(yù)付費(fèi)電能表狀態(tài)時(shí)，電量用盡后，繼電器自動(dòng)斷電。3.5先進(jìn)的系統(tǒng)晉級(jí)手段在預(yù)付費(fèi)低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)的研制中,工程組在進(jìn)步產(chǎn)品現(xiàn)有性能的同時(shí)，也著眼

13、于將來(lái)，選擇了具有在線編程才能的微處理器。即當(dāng)推出新版本時(shí)，可在不拆卸電能表的情況下，現(xiàn)場(chǎng)晉級(jí)系統(tǒng)中應(yīng)用軟件。4應(yīng)用情況西安供電局臨潼供電分局自2022年底開(kāi)場(chǎng)參與預(yù)付費(fèi)低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)的研制，并于2022年開(kāi)場(chǎng)正式使用。經(jīng)過(guò)近兩年的運(yùn)行，預(yù)付費(fèi)集抄表計(jì)運(yùn)行正常，電能表實(shí)抄率到達(dá)了100%。后臺(tái)抄收管理軟件運(yùn)行情況良好，不僅可實(shí)時(shí)觀測(cè)客戶的電量、電費(fèi)數(shù)據(jù)，還可對(duì)每戶電壓、電流、功率進(jìn)展實(shí)時(shí)監(jiān)控。預(yù)付費(fèi)集抄技術(shù)的綜合管理系統(tǒng)的推廣使用，對(duì)于改善電力營(yíng)銷管理的意義是非常重要的，其帶來(lái)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益也是非常顯著的。歸納起來(lái)，主要有以下幾點(diǎn)。降低了電力系統(tǒng)的管理本錢。改變了落后、陳舊的人

14、工抄表計(jì)費(fèi)形式，實(shí)現(xiàn)了抄表方式的技術(shù)革命，降低了抄表、催費(fèi)的人力投入，為供電系統(tǒng)減員增效，降低管理本錢創(chuàng)造了有利條件。該系統(tǒng)工程施行后，僅通過(guò)節(jié)省人力及降損兩方面分析，臨潼供電分局每年可增加直接經(jīng)濟(jì)效益20萬(wàn)元以上，而實(shí)際上該系統(tǒng)所帶來(lái)的隱含的、間接的經(jīng)濟(jì)效益那么遠(yuǎn)高于此。平安性和工作效率。采用該系統(tǒng)后，抄表人員可以做到足不出戶就可讀取實(shí)時(shí)電能表的數(shù)據(jù)，極大的進(jìn)步勞動(dòng)消費(fèi)率，同時(shí)減少了抄表人員登桿作業(yè)的危險(xiǎn)性，因此方便、快捷、平安。防止了人工抄表、收費(fèi)的弊端。原始的手工抄表和收費(fèi)，以及一些管理上的破綻，用電管理中存在“關(guān)系電、權(quán)利電、人情電現(xiàn)象，線路高損、抄表過(guò)失、客戶欠費(fèi)不僅使供電企業(yè)蒙受損失，也給用電客戶帶來(lái)了不必要的費(fèi)事。該系統(tǒng)的施行，增加了用電透明度，最大限度降低了電費(fèi)回收風(fēng)險(xiǎn)，也使客戶用上了“放心電、滿意電。為科學(xué)地開(kāi)展用電負(fù)荷提供幫助。通過(guò)本集抄系統(tǒng)的三相負(fù)荷平衡分析，營(yíng)業(yè)所管理人員可以很直觀地查閱到各臺(tái)區(qū)三相負(fù)荷分布情況。在開(kāi)展新裝負(fù)荷時(shí)，就可以作到有的放矢，防止了由于盲目開(kāi)展負(fù)荷、單項(xiàng)負(fù)荷過(guò)重所造成的線路損耗。豐富了