数据中心_电力监控系统_能耗管理系统_直流电能表

关于远程控制预付费集中抄表系统的探讨与应用

时间： 2021-07-01 发布人：范曼曼

安科瑞电气股份有限公司上海嘉定 201801

摘要：简述远程控制预付费集中抄表系统。
关键词:远程控制；集中抄表系统；预付费

0引言
国内外很多供电企业已经投人使用的预付费低压急中抄表系统主要是采用带有载波通信模块的IC卡预付费电表，它结合了IC卡预付费表和集中抄表系统两者的优点，有利于提高抄表效率,促进电费回收。但是，这种系统也存在一些技术管理方面的问题使其难以满足电力营销管理改革的需要:a抗干拢能力弱特别是其开放的读写窗口易受外界攻击；b质量问题突出容易出现IC卡无法充值的现象，导致用户买了电却无法用电；c有足够的营业网点，每个用户都到供电营业厅购电既给用户带来麻烦也增加了供电企业的工作量。因此，急待开发新的先进的抄表收费系统，以满足电力系统不断发展的需要。

1 远程控制预付费集中抄表系统
目前国内开发生产的低压电力线载波集中抄表系统的厂家非常多抄表成功率、准确率都相当高其中南京三能电力仪表有限公司开发的网桥式自动抄表系统，已在天津、上海等地投运,抄表和远程通断电的成功率都能达到100%。在此类系统的基础上，进行二次开发，扩展功能,既可实现预付电费、远程切断/恢复电力供应、实时抄读电表数据实时在线监测定时线损分析等功能电力线载波远程控制预付费系统结构的一般集中抄表系统大体一致主要是由后台管理系统集中器电力载波电能表及通信信道组成。系统采用分布式体系结构:后台管理系统与集中器之间通过移动无线网络连接为上层；集中与电力载波预付费电表之间通过低压电力线载波连接，为下层。
1.1后台管理系统。后台管理系统是远程控制集中抄表系统的管理平台，是系统的神经中枢,承担整个系统的管理包括电表数据抄录,电表通断电控制等，具体功能如下:
1.1.1档案管理。系统需建立操作员档案，并赋予相应的操作权限;建立台区档案，注册每一台区集中器的信息参数;建立表计档案,注册每一台区下所有电表的信息，包括电表地计表计米型用电型相序米别倍率由表型号。必要时可增加注册电表对应用户信息。
1.1.2抄表数据管理。主要包括数据查询，数据维护，表计故障自检，以及线损分析的功能。并可以分析定时(从历史表底中),以及可手工设置月末表底:针对因为设备故障,不能抄回表底时，采用手工录人的方法补充这一个(或一批)计量点表底。
1.1.3集中器管理功能。包括加载和读取参数用于将上们机正确注册的集中器及表计的档案数据加载到集中器设备中，并读取加载的数据以便于操作员核对加载的数据是否正确;还有协议检查功能用来确认集中器和上位机之间通讯所采用的协议是否相同;校对功能可定时对集中器自动校对时，以保证集中器时间的准确性;同时集中器可对所辖由表广播校对以确保时间的一致性
1.1.4数据抄录和通断电护制管理功能。对集中器下的所有电表进行抄录，抄录电表表底及抄录时间;也可实时抄录单个电表的数据及状态;并可通过控制电表继电器的通断来控制电力供应。
1.1.5与用电营销管理系统进行接口的功能，实现2个系统间实时数据交换。
1.2通信信道。上层数据的采集采用星型结构，即一个后台管理系统对多个集中器;上层通信系统以安装在供电企业管理中心的系统工作站为中心点，通过通信信道与分散于各台区的集中器连接所形成的1对N连接形式的系统。在这种方式下,信道的通信数据量较大，要求有一定的传输速率和带宽。目前，蜂窝移动无线网(GSM)覆盖面几乎遍及全国因此构建这种抄表系统时完全可以利用现成的GSM无线网络而不必重新建设新的基站。基于移动无线网络的抄表系统在管理中心和采集器中加装无线通信模块由于这种无线通信模块结构简单控制容易后台管理系统与各个采集器都装有这种无线通信模块，它们之间的通信是通过拨号或以短消息SMS的模式接人GSM网来进行传数据、下达命令。利用移动无线网使用和维护都相当方便。底层数据的采集用低压电力线载波通信。电力线载波通信是指将信息调制为高频信号后叠加在电力线路上进行通信的技术,在同一变压器区域下，一个集中器采集若干个采集器或电能表的数据，构成的通信网。其优势在于:a电力线是电力部门完全控制的通信信道，不必另外铺设通信信道;b电力线是所有住房和建筑物的基础设施，以电力线作为通信信道可大大节省铺高通信信道的投资;c几乎不需要维护或维护量小;d以电力线为通信信道可以灵活地实现即插即用。因此底层数据采用电力线载波通信运行成本低安全性好可维护性强。
1.3集中器。集中器是本系统的中心设备,是连接后台管理系统和前端电能表的桥梁。它能集中抄录和存储所在台区电能表的数据，可以将抄读的电表数据传回后台管理系统、并将系统控制信息传递至电能表,以实现抄表和远程断电控制。集中器的主要功能:a设置参数，可由后台系统或常掌上电脑进行设置包括数据库表号时钟时段冻结抄表时间自动周期抄表日中继参数以及启动停止抄读状态参数等；b抄读和存储数据集中器在抄表时段内集中抄读台区电表数据并存储起来；c中继功能集中器难够依据学习结果自动雇用中继，实现中继抄表；d冻结功能，集中器能够根据后台设置对台区电表进行冻结抄表；e远程监控支持后台系统远程实时监控电表,对电表情况进行分析；f自诊断功能可自动进行系统检测,发现异常即进行记录和报警;g智能化具备记忆与感知电网结构的智能抄读结果自行分析与自我学习一旦某只电表直接抄表不成功,能够通过学习结果迅速选择合适的中继电表实现中继抄表。
1.4载波电能表。载波电能表是载波集抄系统基础的组成部分是电能计量和远程控制通新电的执行部件,它包含电能计量模块、通信模块和通断电控制模块3个主要功能模块。计量模块实现电能数据采集故障和窈电检测,能够按峰谷平时段累计计量交流有功电能;其计量性能指标应符 GB/17215-2002 (IEC61036) GB/T15284-2002的要求,误差稳定，线性好。通信模块包含2个总分，一是采用扩频方式进行电力线载波通讯模块，通过低压电力实现电表数据传送和控制;各个电能表通信模块之间具有相互自动中继功能确保电能表和集中器之间通信畅通。红外通信模块作为备用通信手段，主要用于现场抄录，红外通信协议应符合行业标准 DL/T645-1997。主控模块根据集中器发送的控制信息实现通断电，并具备一次手动复位功能，还可以限定用电的大负荷，实现超负荷自动断电。

2系统功能扩展
目前多数供电企业自动化和信息水平较高都已建立了完善的电力营销管理系统95598客户服务平台以已银行联网实时缴费，分加别应用于业扩变更电费计算线损分析客户服务实时缴费等方面。对以上4个系统进行进一步整合实时连接便可形成统一的综合性的用电管理平台其工作流程如图1所示

图1 综合用电管理系统
通过这个管理平台用户可以利用电话、手机网络等方式通过银行转账的形式，向供电企业预付电费。缴费系统收取用户电费后将电费信息等发送至营销系统营销系统根据该用户欠费信息等资料，进行电费核算将核算结果发送至集抄管理系统，并通过95598服务平台将购电信息反馈给用户。集抄管理系统再根据营销系统命令，将控制控制信息下载至集中器传递到终端电能表,电能表根据控制信息进行通断电操作，并将状态信息逐返回营销系统。
预付费集抄系统定时抄回电能表电量数据以送至营销系统进行计算，当电量接近于用户购电量时通过95598服务平台向用户发送短信息提醒用户提前购电，同时电表液晶显示器常亮显示。当电表剩余电量为0时自动断电客户自行将电表复位后可预支少量电量，透支电量使用完成后电能表再次断电需要重新缴费年后，由营销系统发出退电命令，方可用电。

3安科瑞AcrelCloud-3200预付费水电云平台
3.1 系统方案
系统为B/S架构，主要包括前端管理网站和后台集抄服务，配合公司的预付费电表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用户计量箱ADF300L系列，实现电能计量和电费管理等功能。另外可以选配远传阀控水表组成水电一体预付费系统，达到先交费后用水的目的，剩余水量用完自动关阀。

3.2 系统功能
AcrelCloud-3200预付费水电云平台由云平台-网关-预付费电能表组成，通过通信网络完成系统到表的充值、查询、监控、控制及短信报警等功能。
本系统适用于一些大集团和大物业，往往需要将多个物业环境、分散于各地的物业集中式收费和管理，面临着数据公网传输，财务操作分散，在线支付，总部财务扎口等复杂的需求。

远程集中抄表：抄表信息通过网关实时上传到云平台，快速便捷，免去人工抄表。

水表预付费:可是查看某区域水表的实时状态信息，并可以进行单表或批量设置水价控阀等操作。

远程售电:财务集中管理，电量实时下发，并比对充值次数，方便快捷。

能耗分析:用户和管理员都可查询预付费表或管控表每天的用能状况；可提供能耗分析+财务轨迹一体式综合管理报表，包含用户表的能耗、财务数据、能耗和财务的期初期末值等数据。

在线支付:商户可以通过小程序或者微信公众号实现在线自助充值水电费，也可以实时关注商铺用水用电情况。

短信提醒:金额不足或金额欠费提醒、电表充值到账提醒，都可及时短信通知商户。

远程控制:可对任意一块电表执行远程拉闸或保电等一系列远程控制操作，方便管理。

3.3 产品选型

4结束语
利用低压电力载波集中抄表系统，可以实现计算机远程集中抄表和远程控制通断电，再结合银电联网实时缴费系统、用电营销管理系统和95598短信息平台，供电企业既可完成整个抄核工作实现高度信息化和自动化将大大提高用电营销管理水平。同时，用户足不出户,用电话、手机信用卡等付费购电即可实现随时自动接通或断开电力供应。

【参考文献】
[1] 王玉玲.远程控制预付费集中抄表系统探讨
[2] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06安科瑞电气股份有限公司上海嘉定 201801

摘要：简述远程控制预付费集中抄表系统。
关键词:远程控制；集中抄表系统；预付费

0引言
国内外很多供电企业已经投人使用的预付费低压急中抄表系统主要是采用带有载波通信模块的IC卡预付费电表，它结合了IC卡预付费表和集中抄表系统两者的优点，有利于提高抄表效率,促进电费回收。但是，这种系统也存在一些技术管理方面的问题使其难以满足电力营销管理改革的需要:a抗干拢能力弱特别是其开放的读写窗口易受外界攻击；b质量问题突出容易出现IC卡无法充值的现象，导致用户买了电却无法用电；c有足够的营业网点，每个用户都到供电营业厅购电既给用户带来麻烦也增加了供电企业的工作量。因此，急待开发新的先进的抄表收费系统，以满足电力系统不断发展的需要。

1 远程控制预付费集中抄表系统
目前国内开发生产的低压电力线载波集中抄表系统的厂家非常多抄表成功率、准确率都相当高其中南京三能电力仪表有限公司开发的网桥式自动抄表系统，已在天津、上海等地投运,抄表和远程通断电的成功率都能达到100%。在此类系统的基础上，进行二次开发，扩展功能,既可实现预付电费、远程切断/恢复电力供应、实时抄读电表数据实时在线监测定时线损分析等功能电力线载波远程控制预付费系统结构的一般集中抄表系统大体一致主要是由后台管理系统集中器电力载波电能表及通信信道组成。系统采用分布式体系结构:后台管理系统与集中器之间通过移动无线网络连接为上层；集中与电力载波预付费电表之间通过低压电力线载波连接，为下层。
1.1后台管理系统。后台管理系统是远程控制集中抄表系统的管理平台，是系统的神经中枢,承担整个系统的管理包括电表数据抄录,电表通断电控制等，具体功能如下:
1.1.1档案管理。系统需建立操作员档案，并赋予相应的操作权限;建立台区档案，注册每一台区集中器的信息参数;建立表计档案,注册每一台区下所有电表的信息，包括电表地计表计米型用电型相序米别倍率由表型号。必要时可增加注册电表对应用户信息。
1.1.2抄表数据管理。主要包括数据查询，数据维护，表计故障自检，以及线损分析的功能。并可以分析定时(从历史表底中),以及可手工设置月末表底:针对因为设备故障,不能抄回表底时，采用手工录人的方法补充这一个(或一批)计量点表底。
1.1.3集中器管理功能。包括加载和读取参数用于将上们机正确注册的集中器及表计的档案数据加载到集中器设备中，并读取加载的数据以便于操作员核对加载的数据是否正确;还有协议检查功能用来确认集中器和上位机之间通讯所采用的协议是否相同;校对功能可定时对集中器自动校对时，以保证集中器时间的准确性;同时集中器可对所辖由表广播校对以确保时间的一致性
1.1.4数据抄录和通断电护制管理功能。对集中器下的所有电表进行抄录，抄录电表表底及抄录时间;也可实时抄录单个电表的数据及状态;并可通过控制电表继电器的通断来控制电力供应。
1.1.5与用电营销管理系统进行接口的功能，实现2个系统间实时数据交换。
1.2通信信道。上层数据的采集采用星型结构，即一个后台管理系统对多个集中器;上层通信系统以安装在供电企业管理中心的系统工作站为中心点，通过通信信道与分散于各台区的集中器连接所形成的1对N连接形式的系统。在这种方式下,信道的通信数据量较大，要求有一定的传输速率和带宽。目前，蜂窝移动无线网(GSM)覆盖面几乎遍及全国因此构建这种抄表系统时完全可以利用现成的GSM无线网络而不必重新建设新的基站。基于移动无线网络的抄表系统在管理中心和采集器中加装无线通信模块由于这种无线通信模块结构简单控制容易后台管理系统与各个采集器都装有这种无线通信模块，它们之间的通信是通过拨号或以短消息SMS的模式接人GSM网来进行传数据、下达命令。利用移动无线网使用和维护都相当方便。底层数据的采集用低压电力线载波通信。电力线载波通信是指将信息调制为高频信号后叠加在电力线路上进行通信的技术,在同一变压器区域下，一个集中器采集若干个采集器或电能表的数据，构成的通信网。其优势在于:a电力线是电力部门完全控制的通信信道，不必另外铺设通信信道;b电力线是所有住房和建筑物的基础设施，以电力线作为通信信道可大大节省铺高通信信道的投资;c几乎不需要维护或维护量小;d以电力线为通信信道可以灵活地实现即插即用。因此底层数据采用电力线载波通信运行成本低安全性好可维护性强。
1.3集中器。集中器是本系统的中心设备,是连接后台管理系统和前端电能表的桥梁。它能集中抄录和存储所在台区电能表的数据，可以将抄读的电表数据传回后台管理系统、并将系统控制信息传递至电能表,以实现抄表和远程断电控制。集中器的主要功能:a设置参数，可由后台系统或常掌上电脑进行设置包括数据库表号时钟时段冻结抄表时间自动周期抄表日中继参数以及启动停止抄读状态参数等；b抄读和存储数据集中器在抄表时段内集中抄读台区电表数据并存储起来；c中继功能集中器难够依据学习结果自动雇用中继，实现中继抄表；d冻结功能，集中器能够根据后台设置对台区电表进行冻结抄表；e远程监控支持后台系统远程实时监控电表,对电表情况进行分析；f自诊断功能可自动进行系统检测,发现异常即进行记录和报警;g智能化具备记忆与感知电网结构的智能抄读结果自行分析与自我学习一旦某只电表直接抄表不成功,能够通过学习结果迅速选择合适的中继电表实现中继抄表。
1.4载波电能表。载波电能表是载波集抄系统基础的组成部分是电能计量和远程控制通新电的执行部件,它包含电能计量模块、通信模块和通断电控制模块3个主要功能模块。计量模块实现电能数据采集故障和窈电检测,能够按峰谷平时段累计计量交流有功电能;其计量性能指标应符 GB/17215-2002 (IEC61036) GB/T15284-2002的要求,误差稳定，线性好。通信模块包含2个总分，一是采用扩频方式进行电力线载波通讯模块，通过低压电力实现电表数据传送和控制;各个电能表通信模块之间具有相互自动中继功能确保电能表和集中器之间通信畅通。红外通信模块作为备用通信手段，主要用于现场抄录，红外通信协议应符合行业标准 DL/T645-1997。主控模块根据集中器发送的控制信息实现通断电，并具备一次手动复位功能，还可以限定用电的大负荷，实现超负荷自动断电。

2系统功能扩展
目前多数供电企业自动化和信息水平较高都已建立了完善的电力营销管理系统95598客户服务平台以已银行联网实时缴费，分加别应用于业扩变更电费计算线损分析客户服务实时缴费等方面。对以上4个系统进行进一步整合实时连接便可形成统一的综合性的用电管理平台其工作流程如图1所示