在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代,按法規(guī)要求先用電后買(mǎi)電。但由于一些部門(mén)和人員交納電費(fèi)的意識(shí)不強(qiáng),致使拖欠電費(fèi)的現(xiàn)象嚴(yán)重。據(jù)有關(guān)部門(mén)介紹國(guó)家每年的電費(fèi)損失達(dá)數(shù)百億元以上。電是商品,在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下先付費(fèi)后用電理所當(dāng)然。特別是對(duì)于租賃式的商品樓、學(xué)生公寓等用戶(hù),先交費(fèi)后用電更是應(yīng)當(dāng)。
一、預(yù)付費(fèi)售電的發(fā)展歷程和技術(shù)現(xiàn)狀
具有預(yù)付費(fèi)功能的電能表起源于歐洲。80年代在我國(guó)東北地區(qū)開(kāi)始使用,90年代在我國(guó)開(kāi)始逐步推廣。隨著技術(shù)的發(fā)展,預(yù)付費(fèi)的方法越來(lái)越先進(jìn),功能越來(lái)越完善。預(yù)付費(fèi)電能表大致經(jīng)過(guò)了如下階段:
值得提出的是,采用lC卡方式進(jìn)行預(yù)付費(fèi)售電因其通用性強(qiáng)、攜帶方便,曾在我國(guó)廣泛應(yīng)用。但IC卡式電能表開(kāi)放式的讀、寫(xiě)窗口易受外界攻擊造成數(shù)據(jù)混亂或"死機(jī)"、卡本身又容易磨損和丟失;考慮到成本,有的IC卡只有存儲(chǔ)功能、容量有限、易于解密、偽造,容易造成用電糾紛:此外采用IC卡實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)售電用電管理部門(mén)無(wú)法適時(shí)了解用戶(hù)的用電
情況,無(wú)法進(jìn)行用電控制,也難以適應(yīng)電價(jià)的變動(dòng)和復(fù)費(fèi)率的要求。因此早在1999年電業(yè)管理部門(mén)曾提出“一戶(hù)一表"不要采用IC卡表。
我國(guó)早期使用IC卡電能表的幾個(gè)大城市如上海、北京、南京等都已更換或逐漸在更換。遺憾的是一些地區(qū)的用戶(hù)還看重于IC卡,這的確是個(gè)誤區(qū)。
從技術(shù)、安全、可靠、現(xiàn)代管理需要等方面綜合考慮,選用無(wú)卡網(wǎng)絡(luò)式預(yù)付費(fèi)售電,應(yīng)是用電預(yù)付費(fèi)的*優(yōu)選擇。
二、多用戶(hù)集中式智能電能表的結(jié)構(gòu)和預(yù)付費(fèi)售電功能
圖1為多用戶(hù)集中式智能電能表的結(jié)構(gòu)框圖
由框圖不難看出,整表是以單片機(jī)為核心,分戶(hù)進(jìn)行電能計(jì)量和集中進(jìn)行管理的智能化系統(tǒng)。每戶(hù)由一個(gè)專(zhuān)用的電能計(jì)量芯片,該芯片通過(guò)對(duì)用戶(hù)的電流和電壓采樣經(jīng)過(guò)相乘后的功率轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電脈沖。此電脈沖一方面?zhèn)魉徒o單片機(jī)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、輸出;同時(shí)每戶(hù)的電脈沖也可獨(dú)立引出,以供校表之用。體現(xiàn)了多用戶(hù)集中式電能表標(biāo)準(zhǔn)所要求的“一戶(hù)一表"的功能。
這種多用戶(hù)集中式智能電能表在一個(gè)表殼里,同時(shí)可以容納多個(gè)計(jì)量單元,共用同一個(gè)顯示窗口,24小時(shí)輪流循環(huán)顯示每戶(hù)的用電情況。其容納的單元數(shù)可根據(jù)用戶(hù)的需要選用,少則幾戶(hù),多則幾十戶(hù),乃至上百戶(hù)(采用柜式)。多用戶(hù)集中式智能電能表在功能和技術(shù)指標(biāo)上都不亞于電子式單表。和電子式單表相比利用其串行遠(yuǎn)抄遠(yuǎn)控通訊接口實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)售電更有特色:
第一,戶(hù)數(shù)相同,體積更小。
由框圖可以看出,多用戶(hù)集中式智能電能表是集電能表和采集器為一體的智能化系統(tǒng),而不是簡(jiǎn)單的將若干單表進(jìn)行組合。為此,在戶(hù)數(shù)相同的情況下,其體積大大減小(約是同戶(hù)數(shù)單表的3/5左右)、安裝方便、功能更加完善。
第二,遠(yuǎn)程售電,集中顯示。
通過(guò)遠(yuǎn)控接口可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無(wú)卡預(yù)付費(fèi)售電。售給每個(gè)用戶(hù)的電量,可按戶(hù)號(hào)在共用的顯示窗口24小時(shí)循環(huán)顯示。根據(jù)用戶(hù)要求在用電過(guò)程中可顯示剩余電量,也可顯示用電量。
第三,低電量報(bào)警提示。
當(dāng)用戶(hù)購(gòu)的電剩余到一定數(shù)量時(shí)(可任意設(shè)定),通過(guò)共用窗口可提示用戶(hù)購(gòu)電。售電速度都大大提高。戶(hù)數(shù)越多*性越強(qiáng)。
第四,定時(shí)或強(qiáng)制斷送電。
通過(guò)安裝在每戶(hù)計(jì)量單元內(nèi)的繼電器,管理部門(mén)可對(duì)用戶(hù)實(shí)現(xiàn)定時(shí)斷送電,或用戶(hù)已購(gòu)電量低于一定的限額時(shí)(可任意設(shè)定),自動(dòng)斷電。
第五,紅外售電。
配有紅外接口,也可用手持售電器進(jìn)行近程(3米以上)紅外預(yù)付費(fèi)售電。
三、幾種常用網(wǎng)絡(luò)無(wú)卡預(yù)付囊售電方式比較
第一種:采用485總線方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)管理(見(jiàn)圖2)
這種售電管理系統(tǒng)是在小區(qū)管理中心的微機(jī)處安裝一個(gè)232/485轉(zhuǎn)換器,通過(guò)雙絞線或?qū)S猛ㄓ嵕€與多用戶(hù)集中式電能表進(jìn)行總線聯(lián)接??蓪?shí)現(xiàn)無(wú)卡售電,用電情況實(shí)時(shí)檢測(cè)、
購(gòu)電提示、欠費(fèi)(或根據(jù)設(shè)定)自動(dòng)切斷用戶(hù)供電以及復(fù)費(fèi)率(對(duì)復(fù)費(fèi)率的表)等控制功能。這種預(yù)付費(fèi)方式理論控制距離為1200米。理論上可接128個(gè)多用戶(hù)集中式智能電能表,如果信號(hào)過(guò)遠(yuǎn)、多用戶(hù)表的數(shù)量過(guò)多,可另加中繼器實(shí)現(xiàn)。對(duì)于小區(qū)管理中心和電業(yè)管理部門(mén)的通訊可采用電話(huà)線或其他通訊方式(GPRS等)完成。
這種售電方式可靠性高,缺點(diǎn)是要鋪設(shè)專(zhuān)用通訊線。
第二種:利用低壓動(dòng)力線載波實(shí)現(xiàn)無(wú)卡預(yù)付費(fèi)管理(見(jiàn)圖3)
這種售電方式只要在多用戶(hù)集中式智能電能表通訊接口處和小區(qū)管理中心的微機(jī)處各安裝一個(gè)轉(zhuǎn)換用的載波模塊。以低壓動(dòng)力線為信道,來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無(wú)卡售電。
這種售電方式,*大的優(yōu)點(diǎn)是不必鋪設(shè)專(zhuān)用信道:缺點(diǎn)是受負(fù)載變化以及受電網(wǎng)質(zhì)量的影響,其可靠性、傳輸距離、所接多用戶(hù)電能表的數(shù)量不如485方式。另外只能在變壓器的同一側(cè)使用,具有一定的局限性。
第三種:利用現(xiàn)有的GSM/GPRS無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)卡預(yù)付費(fèi)管理(見(jiàn)圖4)
這種售電和通訊方式只要在多用戶(hù)集中式智能電能表的通訊接口和小區(qū)管理中心(或電業(yè)管理處)各安裝一個(gè)GSM/GPRS模塊,通過(guò)短信或數(shù)據(jù)幀的形式,便可實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)售電,以及其它功能。
此方式的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、方便、可靠,通訊空間大:其缺點(diǎn)是除初期投資外,還要一定的運(yùn)行費(fèi)用。
無(wú)卡預(yù)付費(fèi)售電還有其它方式,其主流就是上述三種。上述三種預(yù)付費(fèi)售電方式各有利弊,初期投資略有差異。具體如何選用應(yīng)根據(jù)用戶(hù)的用電情況和要求進(jìn)行綜合考慮。由于485售電方式可靠性高,而低壓動(dòng)力線載波方式、無(wú)線GPRS方式也是發(fā)展方向。不過(guò)值得提及的是,和專(zhuān)用單表實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)售電相比,采用多用戶(hù)集中式智能電能表來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)其投資少,管理更方便。
四、安科瑞Acrelcloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺(tái)
1概述
AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺(tái)是安科瑞公司研制的與DDSY-1352單相電子式預(yù)付費(fèi)電能表及DTSY-1352三相電子式預(yù)付費(fèi)電能表配套的售電管理系統(tǒng)。另外可以選配遠(yuǎn)傳閥控水表組成水電一體預(yù)付費(fèi)系統(tǒng),達(dá)到先交費(fèi)后用水的目的,剩余水量用完自動(dòng)關(guān)閥。主要完成電能表/水表參數(shù)設(shè)置,商戶(hù)售電/售水管理及能耗管理工作,操作簡(jiǎn)便,實(shí)現(xiàn)物業(yè)公司遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操作實(shí)時(shí)監(jiān)控,具有良好的人機(jī)界面,能夠有效的統(tǒng)計(jì)和管理數(shù)據(jù)。安裝方便,是用電管理部門(mén)、商業(yè)廣場(chǎng)和物業(yè)小區(qū),提高用電用水管理水平,解決收費(fèi)難問(wèn)題的理想產(chǎn)品。
2應(yīng)用場(chǎng)所
本平臺(tái)適用于公寓出租戶(hù)、商業(yè)廣場(chǎng)、公寓酒店、物業(yè)小區(qū)、寫(xiě)字樓、物流倉(cāng)儲(chǔ)、高校、連鎖超市、智慧園區(qū)、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)等場(chǎng)所。
3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4系統(tǒng)功能
(1)房間監(jiān)控
清晰簡(jiǎn)潔的展示所有房間狀態(tài)信息,所屬樓棟樓層,在線失連情況,費(fèi)用狀態(tài)等,進(jìn)入房間詳情可對(duì)房間當(dāng)前實(shí)時(shí)信息進(jìn)行查看,并可了解當(dāng)天用電量和使用金額情況,可對(duì)房間內(nèi)的電表進(jìn)行各種遠(yuǎn)程控制操作,比如開(kāi)戶(hù)、電價(jià)設(shè)置,售電、退電、報(bào)警金額設(shè)置、分合閘操作等等。
(2)電戶(hù)開(kāi)表
系統(tǒng)針對(duì)商鋪開(kāi)戶(hù)不僅支持一戶(hù)一表,也支持一戶(hù)掛多表的需要;支持自定義電價(jià)方案,單一電價(jià)、尖峰平谷電價(jià)、階梯電價(jià)等:支持預(yù)先設(shè)置開(kāi)戶(hù)信息后期一鍵開(kāi)戶(hù);支持設(shè)置電表合額告警默認(rèn)三級(jí)告警,告警金額和次也可以自定義,推送方式支持手機(jī)短信,APP推送,郵件、語(yǔ)音外呼、公眾號(hào)推送等。
(3)充電繳費(fèi)
可以對(duì)已開(kāi)戶(hù)的電表進(jìn)行遠(yuǎn)程充值,電費(fèi)實(shí)時(shí)下發(fā)到電表。電表會(huì)根據(jù)電度走字實(shí)時(shí)扣除電費(fèi)同時(shí)系統(tǒng)也支持早臺(tái)計(jì)費(fèi),金額下發(fā)到系統(tǒng)賬戶(hù),到賬快速穩(wěn)定。
(4)財(cái)務(wù)管理
訂單總覽,包含系統(tǒng)里所有水電充值退費(fèi)記錄,以及物業(yè)費(fèi)扣費(fèi)流水記錄。收入概況,可以從日,月,年,時(shí)間跨度等不同維度統(tǒng)計(jì)水電費(fèi)收入情況,收入組成。
(5)報(bào)表
系統(tǒng)還提供了多個(gè)報(bào)表以供查詢(xún)。用電綜合報(bào)表,幫助財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)每個(gè)月商鋪總用電量,尖峰平谷用電量以及電費(fèi),能耗同比分析,可以比較每個(gè)月份與去年同期相比的用能差距。能耗日月年報(bào)表,按日,月,年三個(gè)不同維度查詢(xún)電表每個(gè)階段的用能情。
(6)批量操作
為了方便用戶(hù)對(duì)大量?jī)x表進(jìn)行管理和設(shè)置,可以在系統(tǒng)中新建批量操作任務(wù),比如設(shè)置電價(jià)、電表控制、儀表設(shè)置、充值等,批量任務(wù)可以立即執(zhí)行,也可以定時(shí)執(zhí)行。
(7)自定義收費(fèi)方案
為了靈活應(yīng)對(duì)用戶(hù)多種多樣的收費(fèi)方案,比如物業(yè)費(fèi),房租,服務(wù)費(fèi)等,系統(tǒng)支持用戶(hù)自定義收費(fèi)項(xiàng)目。收費(fèi)方式可設(shè)置直接從賬戶(hù)扣除或者生成催繳賬單,可設(shè)置周期性收費(fèi)或者一次性收費(fèi),可以按固定金額收費(fèi)或者按房間面積換算等等。
(8)公共區(qū)域用電分?jǐn)?/span>
某塊表為主表,然后分配關(guān)聯(lián)子表,系統(tǒng)每個(gè)月自動(dòng)將主表的用電按比例換算成電費(fèi)從子表中扣除,這樣可以剩余人工統(tǒng)計(jì)的麻煩。公攤方式多樣,可以根據(jù)比例公攤,按房間面積公攤,按用量公排,收費(fèi)方式有直接扣費(fèi)或者生成維費(fèi)賬單。
(9)后付費(fèi)模式
按日期生成后付費(fèi)用戶(hù)周期用電費(fèi)用,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)后生成繳費(fèi)賬單方便追蹤客戶(hù)繳費(fèi)情況可導(dǎo)出繳費(fèi)賬單以及欠費(fèi)賬單通知客戶(hù)。
(10)公眾號(hào)在線支付
用戶(hù)可以在微信小程序或者微信公眾號(hào)自助查詢(xún)電表使用情況以及繳費(fèi)。
5.系統(tǒng)硬件配置
應(yīng)用場(chǎng)合 | 型號(hào) | 圖片 | 功能 |
預(yù)付費(fèi)水電 云平臺(tái) | AcrelCloud-3200 |
| 主要完成電能表/水表參數(shù)設(shè)置,商戶(hù)售電/售水管理及能耗管理工作,操作簡(jiǎn)便,實(shí)現(xiàn)物業(yè)公司遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操作實(shí)時(shí)監(jiān)控,具有良好的人機(jī)界面,能夠有效的統(tǒng)計(jì)和管理數(shù)據(jù)。安裝方便,是用電管理部門(mén)、商業(yè)廣場(chǎng)和物業(yè)小區(qū),提高用電用水管理水平,解決收費(fèi)難問(wèn)題的理想產(chǎn)品。 |
通訊管理機(jī) | Anet-1E2S1-4G |
| 1、電力抄表,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),斷點(diǎn)續(xù)傳,邊緣計(jì)算 2、通訊方式:下行2路RS485通訊上行網(wǎng)口/4G |
Anet-2E4SM |
| 1.電力抄表,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),斷點(diǎn)續(xù)傳,邊緣計(jì)算 Anet-2E4SM 2.通訊方式:下行4路RS485通訊,上行2路以太網(wǎng)通訊 | |
Anet-2E8S1 |
| 1.電力抄表,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),斷點(diǎn)續(xù)傳,邊緣計(jì)算 Anet-2E4SM 2.通訊方式:下行4路RS485通訊,上行2路以太網(wǎng)通訊 | |
AWT100-4G |
| 1路下行485,上行可選配4G、WIFI、網(wǎng)口 | |
AF-GSM500-4G |
| 1.內(nèi)置嵌入式系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集支持2或6路RS485總線接入 2.支持LORA無(wú)線通訊 3.數(shù)據(jù)上傳支持MODBUSTCP/MQTT/HJ212等多種協(xié)議 4.可選擇RJ45或4G上傳方式 5.具備協(xié)議轉(zhuǎn)換、斷點(diǎn)續(xù)傳、斷電報(bào)警等功能 6.內(nèi)嵌8GSD卡,用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和事件記錄 | |
物聯(lián)網(wǎng)電表 | DDSY1352-NK 單相預(yù)付費(fèi)電表 |
| 1.支持全電力參數(shù)測(cè)量(U、I、P、Q、S、PF、F) DDSY1352-NK2.支持雙向有功、無(wú)功、復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量 單相預(yù)付費(fèi)電表3.支持*大需量及發(fā)生時(shí)間統(tǒng)計(jì);4支持兩路開(kāi)關(guān)量輸出5.內(nèi)置100A大容量磁保持繼電器,可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部分合閘 6.ModbusRTU規(guī)約/DL/T645-07規(guī)約可自適應(yīng) 7.充值方式:支持刷卡充值和遠(yuǎn)程充值;8.支持預(yù)付費(fèi)功能;9.支持時(shí)控功能; 10.支持惡性負(fù)載識(shí)別功能 11.支持強(qiáng)控功能: 12.通訊方式:RS485/4G/NB |
DDSY1352-NK 三相預(yù)付費(fèi)電表 |
| ||
DDSY1352-nDM |
| 1.預(yù)付費(fèi)管理控制 2.支持支路時(shí)間管理控制 3.支持支路負(fù)載管理控制 4.遠(yuǎn)程充值 5.支持支路強(qiáng)控 6.夜間小功率控制 7.支持空調(diào)模式 8.支持白名單設(shè)置 9.支持全電力參數(shù)測(cè)量(U、I、P、Q、S、PF、F); 10.支持總電能計(jì)量,支路電能計(jì)量 11.跳閘記錄查詢(xún) 12.通訊方式:RS485/4G | |
ADF300L 多用戶(hù)計(jì)量箱 |
| 1.支持全電力參數(shù)測(cè)量(U、I、P、Q、S、PF、F)2.支持雙向有功、無(wú)功、復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量物聯(lián)網(wǎng)電表 3.支持*大需量及發(fā)生時(shí)間統(tǒng)計(jì); 4支持兩路開(kāi)關(guān)量輸出 5內(nèi)置100A大容量磁保持繼電器,可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部分合閘 6.ModbusRTU規(guī)約/DL/T645-07規(guī)約可自適應(yīng)7.充值方式:支持刷卡充值和遠(yuǎn)程充值;8支持預(yù)付費(fèi)功能9.支持時(shí)控功能;10.支持惡性負(fù)載識(shí)別功能11.支持強(qiáng)控功能;12.通訊方式:RS485/4G | |
ADF400L 多用戶(hù)計(jì)量箱 |
| 1.支持全電力參數(shù)測(cè)量(U、I、P、Q、S、PF、F) 2.支持雙向有功、無(wú)功、復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量物聯(lián)網(wǎng)電表 3.支持*大需量及發(fā)生時(shí)間統(tǒng)計(jì); 4支持兩路開(kāi)關(guān)量輸出 5內(nèi)置100A大容量磁保持繼電器,可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部分合閘 6.ModbusRTU規(guī)約/DL/T645-07規(guī)約可自適應(yīng) 7.充值方式:支持刷卡充值和遠(yuǎn)程充值; 8支持預(yù)付費(fèi)功能 9.支持時(shí)控功能; 10.支持惡性負(fù)載識(shí)別功能 11.支持強(qiáng)控功能; 12.通訊方式:RS485/4G | |
物聯(lián)網(wǎng)水表 | LXSY-O-M/NB |
| 1.預(yù)付費(fèi)功能 2.閥門(mén)自動(dòng)維護(hù)功能 3.防水設(shè)計(jì) 4.防強(qiáng)磁干擾功能 5.低功耗設(shè)計(jì) 6.通訊方式:MBUS/NB |
五、結(jié)語(yǔ)
電子式電能表,由于在精度、壽命、體積及功能等方便皆?xún)?yōu)于傳統(tǒng)的感應(yīng)式電能表,電子式電能表取代感應(yīng)式電能表的勢(shì)在必行。多用戶(hù)集中式智能電能表適合用于居民小區(qū)、商業(yè)樓群和學(xué)生公寓。和電子式單表相比,多用戶(hù)集中式智能電能表在戶(hù)數(shù)相同的情況下,其體積大大減小,安裝方便,售電速度大大提高,且可采用多種形式的網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)售電,其市場(chǎng)前景美好。
參考文獻(xiàn)
[1]湯元信,李永飛,常國(guó)昕,譚波.多用戶(hù)集中式智能電能表的預(yù)付費(fèi)售電功能
[2]安科瑞電氣企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2020.06版
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