1、預(yù)付費(fèi)載波數(shù)傳電能表技術(shù)選擇方案 摘要：該技術(shù)報(bào)告通過(guò)對(duì)預(yù)付電能表及其售電管理系統(tǒng)的技術(shù)招標(biāo)，探討發(fā)目前許多IC電能表及其售電管理系統(tǒng)技術(shù)解決方案，并進(jìn)行了技術(shù)萬(wàn)案論述以及具體技術(shù)萬(wàn)案的優(yōu)化，細(xì)化等過(guò)程，得出發(fā)最佳 IC 預(yù)付費(fèi)電能表的新型技術(shù)萬(wàn)案。關(guān)健詞：預(yù)付費(fèi)；載疲；數(shù)傳電能表目前供電企業(yè)一戶一表改造結(jié)束后，縣電力企業(yè)低壓用戶劇增，大多數(shù)都在十幾萬(wàn)戶以上，給供電企業(yè)的抄表、收費(fèi)工作帶來(lái)了十分艱巨的任務(wù)，特別是用戶拖欠電費(fèi)現(xiàn)象的日趨嚴(yán)重，加大了催費(fèi)、收費(fèi)方面的工作量，加大了按時(shí)收繳電費(fèi)的難度。為了解決好這些問(wèn)題，先購(gòu)電后用電這一結(jié)算方式自然成了對(duì)長(zhǎng)期嚴(yán)重拖欠屯費(fèi)現(xiàn)象用戶的最佳解決方案。實(shí)施預(yù)

2、付費(fèi)結(jié)算方式以來(lái)，還需要對(duì)用戶的負(fù)荷進(jìn)行在線檢測(cè)，并按日、月、季、年統(tǒng)計(jì)分析用戶實(shí)際用電量，進(jìn)行結(jié)率計(jì)算，這就需要具備遠(yuǎn)方抄表系統(tǒng)等功能。因此，預(yù)付費(fèi)和載波數(shù)傳電能表技術(shù)自然就成為我們理想的解決方案。通過(guò)預(yù)付費(fèi)電能表技術(shù)，我們對(duì)用戶實(shí)施先購(gòu)電后用電這一目的，通過(guò)遠(yuǎn)抄數(shù)傳電能表技術(shù)，我們實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶、對(duì)線路進(jìn)行電量統(tǒng)計(jì)、多級(jí)線損分析、負(fù)荷曲線分析，用電異常檢測(cè)（防竊電）以及電能質(zhì)量、電壓、功率等進(jìn)行有效檢測(cè)等目的，從而達(dá)到兩全其美的供用電管理效果。我們淮濱縣電業(yè)局最近在預(yù)付費(fèi)電能表技術(shù)招標(biāo)工作方面說(shuō)是本著這一原則進(jìn)行招標(biāo)，探討了技術(shù)招標(biāo)方式，就目前現(xiàn)有IC卡預(yù)付費(fèi)電能表的技術(shù)方案，進(jìn)行了研討以及具

3、體技術(shù)方案的優(yōu)化、細(xì)化等過(guò)程，得出了最佳的IC卡預(yù)付電能表的新型技術(shù)等方案，達(dá)到了目前最佳的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效果。1技術(shù)方案的具體確定我們首先對(duì)預(yù)付費(fèi)電能表，如有卡售電的接觸式IC卡電能表和非接觸式IC卡電能表，以及無(wú)卡售電方式電能表的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了評(píng)細(xì)的分析比較，并對(duì)新開(kāi)發(fā)的電力線載波預(yù)付費(fèi)數(shù)傳電能表作了介紹的分析。為了實(shí)現(xiàn)電能表的數(shù)傳，還對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了分析比較，如低壓電力線波、無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)、GSM/GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、RS一485等網(wǎng)絡(luò)及其組網(wǎng)方式。通過(guò)分析比較后，我們可以認(rèn)為：利用低壓電力線載波通信接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)傳功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)載波數(shù)傳及遠(yuǎn)方抄表功能，是最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、最方便控制，而且是一舉兩

4、得的最佳方案。為了使該最佳方案得到落實(shí)，我們?cè)谡袠?biāo)時(shí)，對(duì)該方案進(jìn)行了進(jìn)一步的細(xì)化和優(yōu)化。2技術(shù)方案的細(xì)化和優(yōu)化為了安全可靠、完善實(shí)現(xiàn)我們所選擇的最佳技術(shù)方案，使其達(dá)到完美的理想效果，我們對(duì)招標(biāo)中的電能表具體技術(shù)方案還做了進(jìn)一步的細(xì)化和優(yōu)化工作。剔除其目前已有產(chǎn)品及其系統(tǒng)所存在的技術(shù)弊端，加入我們自己構(gòu)想設(shè)計(jì)的技術(shù)改造方案和具體的細(xì)化與優(yōu)化技術(shù)方案，使其系統(tǒng)更加安全、可靠、性能更加卓越。2.1 預(yù)付費(fèi)載波數(shù)傳電能表及集中控制器的優(yōu)化電力載波數(shù)傳預(yù)付費(fèi)電能表（以下簡(jiǎn)稱電能表）實(shí)際是一種采用了大規(guī)模集成電路、專用載波模塊、高性能CPU和RTU時(shí)鐘芯片，可按峰、谷、平時(shí)段累計(jì)計(jì)量交流有功電能和需量，并

5、實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程數(shù)傳預(yù)付費(fèi)的新型高性能電能表。計(jì)量組件實(shí)現(xiàn)電能數(shù)據(jù)采集的竊電檢測(cè)，電力線路載波模塊實(shí)現(xiàn)電能數(shù)據(jù)傳送和控制；主控單元實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)不同時(shí)段的自動(dòng)計(jì)算和扣除；控制電路根據(jù)電費(fèi)余額自動(dòng)實(shí)現(xiàn)通斷，限定用電的最大負(fù)荷，實(shí)行超負(fù)荷自動(dòng)斷電等，可以方便地實(shí)施遠(yuǎn)程控制。該類型的電能表必須同時(shí)具備預(yù)付費(fèi)及電力線路載波數(shù)傳兩種功能，預(yù)付費(fèi)方式以電力線路載波數(shù)傳預(yù)付費(fèi)售電方式為主，以非接觸式IC智能射頻卡（內(nèi)裝MCU、ASIC等）IC卡售電方式為副，以利用掌上電腦進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)應(yīng)急售電方式為應(yīng)急備用。利用電能表的電力線載波數(shù)傳功能對(duì)用戶用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)、遠(yuǎn)方抄表和用電管理等。從電力結(jié)算中心到電能表數(shù)據(jù)集中器

6、（數(shù)據(jù)終端）之間的通信方式為電話線通信方式或GPRS數(shù)據(jù)流通信。電子式電能表的顯示方式必須采用液晶（LCD）屏幕全漢字顯示，清晰直觀，LCD在正常使用長(zhǎng)期條件下壽命大于15年；顯示窗口讀數(shù)為6位（含一位小數(shù)），滿讀數(shù)為99999.9；掉電（斷電）保護(hù)；停電時(shí)數(shù)據(jù)保存期為30年，復(fù)電后程序從斷點(diǎn)處開(kāi)始運(yùn)行，電能表使用壽命大于15年，表殼采用密封防塵結(jié)構(gòu)，阻燃抗老化。單只電能表的平均功耗:4VA,1.5W；啟動(dòng)電流0.OO3Ib；具有防潛動(dòng)邏輯設(shè)計(jì)；正常工作溫度：-25+55；極限工作溫度：- 45+70；正常工作電壓：154286V；頻率：50HZ5%。電能表要求具有防磁、防振、耐沖擊、耐高壓、

7、耐腐蝕、耐輻射；靜電放電抗干擾性大于8kV；電快速脈沖群抗干擾性大于4.8kV；輻射電磁場(chǎng)抗干擾性大于8kV；浪涌抗干擾性大于4.5kV；軟件和硬件都進(jìn)行抗干擾性處理。電能表集中控制器的優(yōu)化；集中控制器的控制電能表容量1000只；接力中繼深度為3級(jí)；集中器采用多種抗雷擊措施；具備MODEM保護(hù)電路；遠(yuǎn)程數(shù)傳傳遞參數(shù)時(shí)間為0.5S每個(gè)參數(shù)；通信方式為低壓電力線載波；傳輸速率為9600bit/s；電話線接口為RJ11；另外，數(shù)據(jù)集中控制器對(duì)于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)應(yīng)該具有自適應(yīng)、自感知、自學(xué)習(xí)、自記憶功能。2.2 電力線載波數(shù)傳預(yù)付費(fèi)售電功能的優(yōu)化電能表必須具有內(nèi)部性能優(yōu)良、控制可靠、質(zhì)量卓越、準(zhǔn)確計(jì)量的電

8、能表。具有嚴(yán)防“誤通信、誤讀卡、誤動(dòng)作、誤計(jì)量的“四誤”功能。電能表內(nèi)部的IC卡預(yù)付費(fèi)設(shè)備功能具有專用特制的加密防盜功能的讀寫(xiě)器。售電機(jī)與IC卡預(yù)付費(fèi)電能表之間的信息必須采用加密算法來(lái)保證，加密信息應(yīng)該包括有關(guān)操作人員信息及用電方和供電方人員的信息等。售電操作軟件：在功能方面除了正常管理需要的功能，如權(quán)限管理、IC卡預(yù)付費(fèi)管理、數(shù)據(jù)庫(kù)后臺(tái)管理、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、各種報(bào)表等以外，還應(yīng)該具備各種數(shù)據(jù)自動(dòng)檢測(cè)分析功能，如數(shù)據(jù)錯(cuò)誤分析、返回?cái)?shù)據(jù)分析、客戶實(shí)際用電量與購(gòu)電量對(duì)照分析，客戶實(shí)際用電負(fù)荷（功率）分析、客戶購(gòu)電記錄分析等，對(duì)于有問(wèn)題的客戶由計(jì)算機(jī)發(fā)出提示及報(bào)警，管理人員再進(jìn)行詳細(xì)分析與處理等

9、功能。嚴(yán)防購(gòu)買(mǎi)性能單一、功能簡(jiǎn)單的售電操作軟件。權(quán)限管理：為了使售電的所有操作人員形成相互制約的監(jiān)督，應(yīng)該按照職責(zé)權(quán)限分別設(shè)置超級(jí)管理員（超級(jí)管理卡）、資料管理員（資料員卡）、售電管理員（售電管理卡）、資料員（資料員卡）、售電員（售電員卡）、抄表員（抄表員卡）、檢定員（檢定員卡）等。在塔型售電系統(tǒng)權(quán)限管理體系的基礎(chǔ)上，必須將每個(gè)人員的名稱、身份、口令密碼等個(gè)人信息和操作等全部記錄在自己的專人卡上，實(shí)施專人專卡專用，無(wú)卡不能進(jìn)入、無(wú)卡不能操作，無(wú)卡就沒(méi)有任何權(quán)限?？ㄅc卡之間形成互相監(jiān)督制約的安全機(jī)制，同時(shí)將每個(gè)操作人員的信息及操作記錄等，在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)上進(jìn)行資料備份，從而保證了安全的監(jiān)督制約機(jī)制。

10、負(fù)荷可調(diào)：任意設(shè)置控制功率，超預(yù)設(shè)負(fù)荷上限自動(dòng)斷電。當(dāng)電能表當(dāng)前功率超過(guò)用戶功率限額，電能表會(huì)自動(dòng)跳閘報(bào)警，等待5分鐘，表計(jì)會(huì)自動(dòng)重合閘，同時(shí)超功率跳閘次數(shù)累計(jì)加一，如果超功率報(bào)警跳閘次數(shù)超過(guò)額定功率報(bào)警跳閘次數(shù)（具體次數(shù)由供電部門(mén)設(shè)定），則表計(jì)無(wú)法自動(dòng)重合閘，用戶必須辦理增容手續(xù)，才能使表計(jì)重新恢復(fù)供電。防竊電功能：有報(bào)警功能。報(bào)警方式為，將用戶的竊電信號(hào)通過(guò)電力線載波和電話線通過(guò)計(jì)算機(jī)指令傳輸?shù)诫娏Y(jié)算中心的計(jì)算機(jī)上，由計(jì)算機(jī)通過(guò)軟件自動(dòng)發(fā)出竊電信號(hào)的報(bào)警信息。在每月內(nèi)，抄表人員按照上、中、下旬三次進(jìn)行遠(yuǎn)程抄表獲取信息。或者由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行遠(yuǎn)程抄表獲取信息。具有用電監(jiān)察功能，接口電路具有防

11、靜電攻擊及防電氣短路的措施，安全可靠。顯示信息：顯示系統(tǒng)數(shù)據(jù)、顯示剩余電量、充值電量、已用電量、累計(jì)電量、相關(guān)信息等。當(dāng)用戶的用飽情況發(fā)生變化時(shí)，資料庫(kù)信息及售電系統(tǒng)信息可根據(jù)變化情況進(jìn)行隨時(shí)調(diào)整。當(dāng)剩余電量不足時(shí)（電量數(shù)根據(jù)需要任意設(shè)定，或低于設(shè)定值時(shí)，當(dāng)表內(nèi)剩余電費(fèi)低于設(shè)定的報(bào)警門(mén)限時(shí)，電費(fèi)報(bào)警標(biāo)志“!”會(huì)以1S的頻率閃爍，同時(shí)故障指示燈會(huì)高頻閃爍,提醒用戶購(gòu)電。當(dāng)表內(nèi)剩余電費(fèi)低于零(包括零)時(shí)，電能表會(huì)自動(dòng)跳閘，用戶購(gòu)電后電能表充值，即可恢復(fù)供電。2.3 電力線載波數(shù)傳遠(yuǎn)抄功能的優(yōu)化電能表通過(guò)電力線載波進(jìn)行信息通信，既能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方抄表，又能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方在線實(shí)時(shí)檢測(cè)和監(jiān)視等功能。能對(duì)用戶用電情況

12、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程報(bào)警及送電、停電功能。在功能優(yōu)化方面首先應(yīng)該考慮的是遠(yuǎn)方抄表工作方面正常管理所需要的各種功能，如抄表人員的權(quán)限管理、人員分級(jí)管理、分級(jí)操作管理、后臺(tái)數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、數(shù)據(jù)庫(kù)備份、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置、抄表員表數(shù)據(jù)管理、管理員數(shù)據(jù)管理、遠(yuǎn)方抄表系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)記錄管理，抄表系統(tǒng)日、周、月、季、年抄表數(shù)據(jù)管理等，各種數(shù)據(jù)查詢、各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、各種報(bào)表等。然后還應(yīng)該設(shè)計(jì)編制具備各種數(shù)據(jù)自動(dòng)檢測(cè)分析功能，例如數(shù)據(jù)錯(cuò)誤分析、遠(yuǎn)方抄表返回?cái)?shù)據(jù)分析，客戶實(shí)際用電負(fù)荷、用戶年、月、日同期用電量對(duì)照分析，客戶實(shí)際用電負(fù)荷（功率）分析等，分析判斷后對(duì)于有問(wèn)題的客戶由計(jì)算機(jī)發(fā)出提示及報(bào)警，管理人員再根據(jù)計(jì)算機(jī)

13、提示出的資料依據(jù)等再進(jìn)行具體化的人工詳細(xì)分析及問(wèn)題處理。最后還要編制遠(yuǎn)方抄表數(shù)據(jù)通過(guò)軟件直接傳入電費(fèi)數(shù)據(jù)庫(kù)后進(jìn)行線損計(jì)算或電費(fèi)計(jì)算等工作，形成一套完整的自動(dòng)抄表、計(jì)算、收費(fèi)等系統(tǒng)。必須具有用電異常報(bào)警提示，設(shè)置若干小時(shí)（天）無(wú)用電記錄，自動(dòng)提示系統(tǒng)（防表外盜電）。抄表速度要大于150戶/分鐘。電力線載波數(shù)等返回?cái)?shù)據(jù)必須與供電局的電費(fèi)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行有效連接，方便抄表、以及轉(zhuǎn)換成SQL SERVER 2000或 ORACLE 數(shù)據(jù)庫(kù)格式進(jìn)行計(jì)算等工作。通信的尋址功能準(zhǔn)確無(wú)誤、安全可靠。數(shù)據(jù)有效傳輸距離，主干線大于3000米。數(shù)據(jù)集中器還要求：遠(yuǎn)程用電監(jiān)控或用戶負(fù)荷監(jiān)控，支持后臺(tái)系統(tǒng)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控電能表，

14、對(duì)電能表情況進(jìn)行分析；校時(shí)功能：可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)校時(shí)；自診斷功能：可自動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常有記錄和報(bào)警；能夠?qū)嵤┙换ッ?，支持后臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行命令級(jí)交互命令操作。2.4 電力線載波數(shù)傳預(yù)付費(fèi)售軟件優(yōu)化電力線載波傳預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)軟件功能應(yīng)完備，應(yīng)該滿足售電管理系統(tǒng)復(fù)雜性要求及安全性、可靠性的優(yōu)化要求。作為電力線載波數(shù)傳預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)軟件來(lái)說(shuō)，在功能方面首先應(yīng)該考慮的是正常管理所需要的各種功能，如權(quán)限管理、人員分析管理、權(quán)限分級(jí)管理、專人?？ü芾?、分級(jí)操作管理、讀寫(xiě)卡管理、讀寫(xiě)器管理、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理、數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置、售電員（售電員卡）、售電數(shù)據(jù)管理、管理員（管理員卡）操作數(shù)據(jù)管理、資料員（資料員卡）操作數(shù)據(jù)管理、抄表員（抄表員卡）抄表數(shù)據(jù)管理，購(gòu)電卡售電數(shù)據(jù)管理、購(gòu)電卡返回?cái)?shù)據(jù)管理、抄表卡返回?cái)?shù)據(jù)管理、售電系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)記錄管理，日、周、月、季、年售電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表等，每個(gè)售電員的操作數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表等，各種上數(shù)據(jù)查詢、各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、各種報(bào)表等。然后還應(yīng)該設(shè)計(jì)編制具備各種數(shù)據(jù)自動(dòng)檢測(cè)分析功