安科瑞電子商務(wù)（上海）有限公司

易允恒

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：隨著技術(shù)的發(fā)展，預付費電能表的方式越來越，功能也越來越完善。本文分析了無卡網(wǎng)絡(luò)式預付費售電的結(jié)構(gòu)、特點及幾種常用的無卡網(wǎng)絡(luò)式預付費售電方式的比較，指出電子式電能表取代感應(yīng)式電能表將成必然。

關(guān)鍵詞：多用戶集中式；智能電能表；預付費售電

引言

在計劃經(jīng)濟時代，按法規(guī)要求先用電后買電。但由于一些部門和人員交納電費的意識不強，致使拖欠電費的現(xiàn)象嚴重?！巴惦姴皇峭怠薄扒冯姴皇乔贰边€有相當?shù)氖袌?。?jù)有關(guān)部門介紹國家每年的電費損失達數(shù)百億元以上。電是商品，在市場經(jīng)濟下先付費后用電理所當然。特別是對于租賃式的商品樓、學生公寓等用戶，先交費后用電是應(yīng)當。

一、預付費售電的發(fā)展歷程和技術(shù)現(xiàn)狀

具有預付費功能的電能表起源于歐洲。80年代在我國東北地區(qū)開始使用，90年代在我國開始逐步推廣。隨著技術(shù)的發(fā)展，預付費的方法越來越，功能越來越完善。預付費電能表大致經(jīng)過了如下階段：

值得提出的是，采用lC卡方式進行預付費售電因其通用性強、攜帶方便，曾在我國廣泛應(yīng)用。但IC卡式電能表開放式的讀、寫窗口易受外界攻擊造成數(shù)據(jù)混亂或”死機”、卡本身又容易磨損和丟失；考慮到成本，有的IC卡只有存儲功能、容量有限、易于解密、偽造，容易造成用電糾紛：此外采用IC卡實現(xiàn)預付費售電用電管理部門無法適時了解用戶的用電

情況，無法進行用電控制，也難以適應(yīng)電價的變動和復費率的要求。因此早在1999年電業(yè)管理部門曾提出“一戶一表”不要采用IC卡表。

我國早期使用IC卡電能表的幾個大城市如上海、北京、南京等都已換或逐漸在換。遺憾的是一些地區(qū)的用戶還看重于IC卡，這的確是個誤區(qū)。

從技術(shù)、安全、可靠、現(xiàn)代管理需要等方面綜合考慮，選用無卡網(wǎng)絡(luò)式預付費售電，應(yīng)是用電預付費的*優(yōu)選擇。

二、多用戶集中式智能電能表的結(jié)構(gòu)和預付費售電功能

圖1為多用戶集中式智能電能表的結(jié)構(gòu)框圖

由框圖不難看出，整表是以單片機為核心，分戶進行電能計量和集中進行管理的智能化系統(tǒng)。每戶由一個專用的電能計量芯片，該芯片通過對用戶的電流和電壓采樣經(jīng)過相乘后的功率轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電脈沖。此電脈沖一方面?zhèn)魉徒o單片機進行處理、存儲、輸出；同時每戶的電脈沖也可引出，以供校表之用。體現(xiàn)了多用戶集中式電能表標準所要求的“一戶一表”的功能。

這種多用戶集中式智能電能表在一個表殼里，同時可以容納多個計量單元，共用同一個顯示窗口，24小時輪流循環(huán)顯示每戶的用電情況。其容納的單元數(shù)可根據(jù)用戶的需要選用，少則幾戶，多則幾十戶，乃至上百戶(采用柜式)。多用戶集中式智能電能表在功能和技術(shù)指標上都不亞于電子式單表。和電子式單表相比利用其串行遠抄遠控通訊接口實現(xiàn)預付費售電有特色：

，戶數(shù)相同，體積小。

由框圖可以看出，多用戶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)，而不是簡單的將若干單表進行組合。為此，在戶數(shù)相同的情況下，其體積大大減小(約是同戶數(shù)單表的3／5左右)、安裝方便、功能加完善。

第二，遠程售電，集中顯示。

通過遠控接口可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無卡預付費售電。售給每個用戶的電量，可按戶號在共用的顯示窗口24小時循環(huán)顯示。根據(jù)用戶要求在用電過程中可顯示剩余電量，也可顯示用電量。

第三，低電量報警提示。

當用戶購的電剩余到一定數(shù)量時(可任意設(shè)定)，通過共用窗口可提示用戶購電。售電速度都大大提高。戶數(shù)越多優(yōu)越性越強。

第四，定時或強制斷送電。

通過安裝在每戶計量單元內(nèi)的繼電器，管理部門可對用戶實現(xiàn)定時斷送電，或用戶已購電量低于一定的限額時(可任意設(shè)定)，自動斷電。

第五，紅外售電。

配有紅外接口，也可用手持售電器進行近程(3米以上)紅外預付費售電。

三、幾種常用網(wǎng)絡(luò)無卡預付囊售電方式比較

種：采用485總線方式實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)預付費管理(見圖2)

這種售電管理系統(tǒng)是在小區(qū)管理中心的微機處安裝一個232／485轉(zhuǎn)換器，通過雙絞線或?qū)Ｓ猛ㄓ嵕€與多用戶集中式電能表進行總線聯(lián)接?？蓪崿F(xiàn)無卡售電，用電情況實時檢測、

購電提示、欠費(或根據(jù)設(shè)定)自動切斷用戶供電以及復費率(對復費率的表)等控制功能。這種預付費方式理論控制距離為1200米。理論上可接128個多用戶集中式智能電能表，如果信號過遠、多用戶表的數(shù)量過多，可另加中繼器實現(xiàn)。對于小區(qū)管理中心和電業(yè)管理部門的通訊可采用線或其他通訊方式(GPRS等)完成。

這種售電方式可靠性高，缺點是要鋪設(shè)專用通訊線。

第二種：利用低壓動力線載波實現(xiàn)無卡預付費管理(見圖3)

這種售電方式只要在多用戶集中式智能電能表通訊接口處和小區(qū)管理中心的微機處各安裝一個轉(zhuǎn)換用的載波模塊。以低壓動力線為信道，來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無卡售電。

這種售電方式，*大的優(yōu)點是不必鋪設(shè)專用信道：缺點是受負載變化以及受電網(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無線通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無卡預付費管理(見圖4)

這種售電和通訊方式只要在多用戶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GSM／GPRS模塊，通過短信或數(shù)據(jù)幀的形式，便可實現(xiàn)預付費售電，以及其它功能。

此方式的優(yōu)點是簡單、方便、可靠，通訊空間大：其缺點是除初期投資外，還要一定的運行費用。

無卡預付費售電還有其它方式，其主流就是上述三種。上述三種預付費售電方式各有利弊，初期投資略有差異。具體如何選用應(yīng)根據(jù)用戶的用電情況和要求進行綜合考慮。由于485售電方式可靠性高，目前市場占有率高，而低壓動力線載波方式、無線GPRS方式也是發(fā)展方向。不過值得提及的是，和專用單表實現(xiàn)預付費售電相比，采用多用戶集中式智能電能表來實現(xiàn)預付費其投資少，管理方便。

四、安科瑞Acrelcloud-3200預付費水電云平臺

1概述

AcrelCloud-3200預付費水電云平臺是安科瑞公司研制的與DDSY-1352單相電子式預付費電能表及DTSY-1352三相電子式預付費電能表配套的售電管理系統(tǒng)。另外可以選配遠傳閥控水表組成水電一體預付費系統(tǒng)，達到先交費后用水的目的，剩余水量用完自動關(guān)閥。主要完成電能表/水表參數(shù)設(shè)置，商戶售電/售水管理及能耗管理工作，操作簡便，實現(xiàn)物業(yè)公司遠程實時操作實時監(jiān)控，具有良好的人機界面，能夠有效的統(tǒng)計和管理數(shù)據(jù)。安裝方便，是用電管理部門、商業(yè)廣場和物業(yè)小區(qū)，提高用電用水管理水平，解決收費難問題的理想產(chǎn)品。

2應(yīng)用場所

本平臺適用于公寓出租戶、商業(yè)廣場、公寓酒店、物業(yè)小區(qū)、寫字樓、物流倉儲、高校、連鎖超市、智慧園區(qū)、農(nóng)貿(mào)市場等場所。

3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4系統(tǒng)功能

（1）房間監(jiān)控

清晰簡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，費用狀態(tài)等，進入房間詳情可對房間當前實時信息進行查看，并可了解當天用電量和使用金額情況，可對房間內(nèi)的電表進行各種遠程控制操作，比如開戶、電價設(shè)置，售電、退電、報警金額設(shè)置、分合閘操作等等。

（2）電戶開表

系統(tǒng)針對商鋪開戶不僅支持一戶一表，也支持一戶掛多表的需要;支持自定義電價方案，單一電價、尖峰平谷電價、階梯電價等:支持預先設(shè)置開戶信息后期一鍵開戶;支持設(shè)置電表合額告警默認三級告警，告警金額和次也可以自定義，推送方式支持短信，APP推送，郵件、語音外呼、公眾號推送等。

（3）充電繳費

可以對已開戶的電表進行遠程充值，電費實時下發(fā)到電表。電表會根據(jù)電度走字實時扣除電費同時系統(tǒng)也支持早臺計費，金額下發(fā)到系統(tǒng)賬戶，到賬快速穩(wěn)定。

（4）財務(wù)管理

訂單總覽，包含系統(tǒng)里所有水電充值退費記錄，以及物業(yè)費扣費流水記錄。收入概況，可以從日，月，年，時間跨度等不同維度統(tǒng)計水電費收入情況，收入組成。

（5）報表

系統(tǒng)還提供了多個報表以供查詢。用電綜合報表，幫助財務(wù)統(tǒng)計每個月商鋪總用電量，尖峰平谷用電量以及電費，能耗同比分析，可以比較每個月份與去年同期相比的用能差距。能耗日月年報表，按日，月，年三個不同維度查詢電表每個階段的用能情。

（6）批量操作

為了方便用戶對大量儀表進行管理和設(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、電表控制、儀表設(shè)置、充值等，批量任務(wù)可以立即執(zhí)行，也可以定時執(zhí)行。

（7）自定義收費方案

為了靈活應(yīng)對用戶多種多樣的收費方案，比如物業(yè)費，房租，服務(wù)費等，系統(tǒng)支持用戶自定義收費項目。收費方式可設(shè)置直接從賬戶扣除或者生成催繳賬單，可設(shè)置周期性收費或者一次性收費，可以按固定金額收費或者按房間面積換算等等。

（8）公共區(qū)域用電分攤

某塊表為主表，然后分配關(guān)聯(lián)子表，系統(tǒng)每個月自動將主表的用電按比例換算成電費從子表中扣除，這樣可以剩余人工統(tǒng)計的麻煩。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，收費方式有直接扣費或者生成維費賬單。

（9）后付費模式

按日期生成后付費用戶周期用電費用，對數(shù)據(jù)進行確認后生成繳費賬單方便追蹤客戶繳費情況可導出繳費賬單以及欠費賬單通知客戶。

（10）公眾號在線支付

 用戶可以在微信小程序或者微信公眾號自助查詢電表使用情況以及繳費。

    

5．系統(tǒng)硬件配置

應(yīng)用場合	型號	圖片	功能
預付費水電 云平臺	AcrelCloud-3200		主要完成電能表/水表參數(shù)設(shè)置，商戶售電/售水管理及能耗管理工作，操作簡便，實現(xiàn)物業(yè)公司遠程實時操作實時監(jiān)控，具有良好的人機界面，能夠有效的統(tǒng)計和管理數(shù)據(jù)。安裝方便，是用電管理部門、商業(yè)廣場和物業(yè)小區(qū)，提高用電用水管理水平，解決收費難問題的理想產(chǎn)品。
通訊管理機	ink1">Anet-1E2S1-4G		1、電力抄表，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，斷點續(xù)傳，邊緣計算，命令透傳 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)，斷點續(xù)傳，邊緣計算，命令透傳 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)，斷點續(xù)傳，邊緣計算，命令透傳 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、斷點續(xù)傳、斷電報警等功能 6.內(nèi)嵌8GSD卡，用于數(shù)據(jù)存儲和事件記錄
物聯(lián)網(wǎng)電表	DDSY1352-NK 單相預付費電表		1.支持全電力參數(shù)測量(U、I、P、Q、S、PF、F) DDSY1352-NK2.支持雙向有功、無功、復費率電能計量 單相預付費電表3.支持*大需量及發(fā)生時間統(tǒng)計;4支持兩路開關(guān)量輸出5.內(nèi)置100A大容量磁保持繼電器，可實現(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:支持刷卡充值和遠程充值;8.支持預付費功能;9.支持時控功能; 10.支持惡性負載識別功能 11.支持強控功能: 12.通訊方式:RS485/4G/NB
	DDSY1352-NK 三相預付費電表
	DDSY1352-nDM		1.預付費管理控制 2.支持支路時間管理控制 3.支持支路負載管理控制 4.遠程充值 5.支持支路強控 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)測量（U、I、P、Q、S、PF、F）； 10.支持總電能計量，支路電能計量 11.跳閘記錄查詢 12.通訊方式：RS485/4G
	ADF300L 多用戶計量箱		1.支持全電力參數(shù)測量(U、I、P、Q、S、PF、F)2.支持雙向有功、無功、復費率電能計量物聯(lián)網(wǎng)電表 3.支持*大需量及發(fā)生時間統(tǒng)計; 4支持兩路開關(guān)量輸出 5內(nèi)置100A大容量磁保持繼電器，可實現(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:支持刷卡充值和遠程充值;8支持預付費功能9.支持時控功能;10.支持惡性負載識別功能11.支持強控功能;12.通訊方式:RS485/4G
	ADF400L 多用戶計量箱		1.支持全電力參數(shù)測量(U、I、P、Q、S、PF、F) 2.支持雙向有功、無功、復費率電能計量物聯(lián)網(wǎng)電表 3.支持*大需量及發(fā)生時間統(tǒng)計; 4支持兩路開關(guān)量輸出 5內(nèi)置100A大容量磁保持繼電器，可實現(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:支持刷卡充值和遠程充值; 8支持預付費功能 9.支持時控功能; 10.支持惡性負載識別功能 11.支持強控功能; 12.通訊方式:RS485/4G
物聯(lián)網(wǎng)水表	LXSY-O-M/NB		1.預付費功能 2.閥門自動維護功能 3.防水設(shè)計 4.防強磁干擾功能 5.低功耗設(shè)計 6.通訊方式:MBUS/NB

五、結(jié)語

電子式電能表，由于在精度、壽命、體積及功能等方便皆優(yōu)于傳統(tǒng)的感應(yīng)式電能表，電子式電能表取代感應(yīng)式電能表的勢在必行。多用戶集中式智能電能表適合用于居民小區(qū)、商業(yè)樓群和學生公寓。和電子式單表相比，多用戶集中式智能電能表在戶數(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)預付費售電，其市場前景美好。

參考文獻

[1]湯元信，李永飛，常國昕，譚波.多用戶集中式智能電能表的預付費售電功能

[2]安科瑞電氣企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2020.06版