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為降低電費風險．提高電費回收率，城市居民用電目前普遍采用依靠智能IC卡技術發展起來的預付費電力管理系統實現先交費，后用電的管理模式。該模式雖然解決了電費收繳難的問題，但無法對用電實施有效的管理及監控，如對于電費核算周期內的線損計算、電量匯總等功能，不能實現“抄"、“核"環節的自動化。該模式還會帶來應收實收不對應、影響線損統計、偽卡的防范困難、表計異常故障不能及時處理等一系列問題：同時購表成本比較、高、售電網點布設投資大。而依靠低壓電力載波通信技術發展起來的集中抄表應用系統，能實現臺區電費的遠距離集中抄錄，監控對臺區總電量、線損的統計和計算，有效緩解了抄收電費工作量大的問題。但只采用遠程抄表的臺區仍然需要抄表員給用戶送電費單，并進行人工催費，仍然無法滿足供電公司在“電費核收"環節減員增效、提高管理水平的客觀要求。
目前營銷管理系統、銀電聯網已建成．95598客戶服務系統也能很好地解決與客戶溝通的問題．低壓集抄系統也在逐步建設．如何充分利用現有資源、減少投資，解決目前存在的問題，是我們要研究的課題。負荷管理系統、低壓集抄系統的投運，使電力企業和電力客戶之間架起了實時的信息交換通道。這就為實時監控電力客戶的用電行為提供了技術手段；同時也使實時抄表、實時結算成為可能。因此在低壓集抄系統的基礎上，將普通用戶表計換成帶485接口、帶繼電器控制的表計后．就可以實現預付費功能。如果原有預付費的磁卡電表帶485接口，也可以實現磁卡電表的遠程抄表．彌補它的缺陷。屆時，低壓集抄系統通過與營銷管理系統、95598客戶服務系統的接口，將實現用戶交費、電費電量換算、電量比對、底限提醒繳費的閉環管理。
一、低壓集抄系統的結構設計
低壓集抄系統經過多年的發展，目前比較成熟的方案主要有直接式抄表方式、全載波抄表方式和采集器抄表方式。直接式抄表就是在居民客戶的每個樓道安裝一個具備遠程傳輸功能的采集器。由采集器直接將表計的數據上送主站：全載波抄表就是全部更換表計為載波表，直接由載波表和終端(集中器)進行載波通訊；采集器抄表則是先由采集器通過485方式采集表計的數據．然后通過載波方式(或者485方式)將數據上送至集中器，再由集中器集中上送。
1.直接式抄表方案
直接在居民客戶的每個樓道的電表箱安裝一個具備遠程通訊功能的采集器。該采集器直接通過485(或者脈沖，但不建議)抄讀電表箱中所有電表的數據．然后將數據直接上送主站，主站也可以直接對采集器進行參數的配置和抄表，實時性和可靠性非常高。另外，由于直接安裝在電表箱里面，現場實施的工作量很少，布線十分簡單，維護的工作量也非常的少。具體結構如圖1所示。
2.全載波抄表方案
更換所有現場的表計為載波表。并使用載波終端。這種方式現場更換表計的工作量很大，且數據傳輸的及時性不高，后續維護的工作量也比較大。
具體結構如圖2所示。
3.采集器抄表模式
在每個電表箱安裝一個采集器，再將采集器通過485或者載波的方式和配變終端進行通訊，然后由配變終端將所有的數據上送主站。這種方式的安裝相對復雜，數據的及時性也不高。具體結構如圖3所示。
4.三種抄表方式比較
三種抄表方式比較如表1所示。
不管采用以上哪種方式，系統都由采集器、集中器、主站三部分組成。采集器的功能是收集各電表(低壓峰谷表／普通脈沖電子表)的數據進行處理和存儲，并通過電力載波將數據上傳到集中器。它一般安裝在表箱內；若表箱內安裝不便或無法安裝，可安裝在表箱旁(需要加安裝箱)。集中器的功能是通過電力載波收集各采集器的數據進行處理和存儲，并通過公用無線網GPRS(GSM)／CDMA的方式將數據上傳到主站。主站的功能是集中抄表、電量數據處理。提供與客戶用電管理系統的接口，*終完成集中抄表的功能。
系統的通信方式中直接式抄表方案的采集器一電表采用485接口或者脈沖通信，采集器一一主站采用GSM／GPRS／CDMA／以太網等方式通信；全載波抄表方案的集中器一電表采用載波通訊方式，集中器一主站采用GSM／GPRS／CDMA／以太網方式通信；采集器抄表方案的采集器一電表采用485接口或者脈沖方式通信，采集器一一集中器采用485接口或者載波接口方式通信，集中器一一主站采用GSM／GPRS／CDMA／以太網等方式通信。
二、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。另外可以選配遠傳閥控水表組成水電一體預付費系統，達到先交費后用水的目的，剩余水量用完自動關閥。主要完成電能表/水表參數設置，商戶售電/售水管理及能耗管理工作，操作簡便，實現物業公司遠程實時操作實時監控，具有良好的人機界面，能夠有效的統計和管理數據。安裝方便，是用電管理部門、商業廣場和物業小區，提高用電用水管理水平，解決收費難問題的理想產品。
2.應用場所
本平臺適用于公寓出租戶、商業廣場、公寓酒店、物業小區、寫字樓、物流倉儲、高校、連鎖超市、智慧園區、農貿市場等場所。
3.系統結構
4.系統功能
4.1房間監控
清晰簡潔的展示所有房間狀態信息，所屬樓棟樓層，在線失連情況，費用狀態等，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，可對房間內的電表進行各種遠程控制操作，比如開戶、電價設置，售電、退電、報警金額設置、分合閘操作等等。
4.2電戶開表
系統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:支持預先設置開戶信息后期一鍵開戶;支持設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，推送方式支持手機短信，APP推送，郵件、語音外呼、公眾號推送等。
4.3充電繳費
可以對已開戶的電表進行遠程充值，電費實時下發到電表。電表會根據電度走字實時扣除電費同時系統也支持早臺計費，金額下發到系統賬戶，到賬快速穩定。
4.4財務管理
訂單總覽，包含系統里所有水電充值退費記錄，以及物業費扣費流水記錄。收入概況，可以從日，月，年，時間跨度等不同維度統計水電費收入情況，收入組成。
4.5報表
系統還提供了多個報表以供查詢。用電綜合報表，幫助財務統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況。
4.6批量操作
為了方便用戶對大量儀表進行管理和設置，可以在系統中新建批量操作任務，比如設置電價、電表控制、儀表設置、充值等，批量任務可以立即執行，也可以定時執行。
4.7自定義收費方案
為了靈活應對用戶多種多樣的收費方案，比如物業費，房租，服務費等，系統支持用戶自定義收費項目。收費方式可設置直接從賬戶扣除或者生成催繳賬單，可設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。
4.8公共區域用電分攤
某塊表為主表，然后分配關聯子表，系統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計的麻煩。公攤方式多樣，可以根據比例公攤，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。
4.9后付費模式
按日期生成后付費用戶周期用電費用，對數據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。
4.10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。
三、系統硬件配置
應用場合 | 型號 | 圖片 | 功能 |
預付費水電 云平臺 | AcrelCloud-3200 |
| 主要完成電能表/水表參數設置，商戶售電/售水管理及能耗管理工作，操作簡便，實現物業公司遠程實時操作實時監控，具有良好的人機界面，能夠有效的統計和管理數據。安裝方便，是用電管理部門、商業廣場和物業小區，提高用電用水管理水平，解決收費難問題的理想產品。 |
通訊管理機 | Anet-1E2S1-4G |
| 1、電力抄表，數據轉發，斷點續傳，命令透傳，邊緣計算 2、通訊方式:下行2路RS485通訊上行網口/4G |
Anet-2E4SM |
| 1.電力抄表，數據轉發，斷點續傳，命令透傳，邊緣計算 Anet-2E4SM 2.通訊方式:下行4路RS485通訊，上行2路以太網通訊 | |
Anet-2E8S1 |
| 1.電力抄表，數據轉發，斷點續傳，命令透傳，邊緣計算 Anet-2E4SM 2.通訊方式:下行4路RS485通訊，上行2路以太網通訊 | |
AWT100-4G |
| 1路下行485，上行可選配4G、WIFI、網口 | |
AF-GSM500-4G |
| 1.內置嵌入式系統，數據采集支持2或6路RS485總線接入 2.支持LORA無線通訊 3.數據上傳支持MODBUSTCP/MQTT/HJ212等多種協議 4.可選擇RJ45或4G上傳方式 5.具備協議轉換、斷點續傳、斷電報警等功能 6.內嵌8GSD卡，用于數據存儲和事件記錄 | |
物聯網電表 | DDSY1352-NK 單相預付費電表 |
| 1.支持全電力參數測量(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*大需量及發生時間統計;4支持兩路開關量輸出5.內置100A大容量磁保持繼電器，可實現內部分合閘 6.ModbusRTU規約/DL/T645-07規約可自適應 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.支持空調模式 8.支持白名單設置 9.支持全電力參數測量（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網電表 3.支持*大需量及發生時間統計; 4支持兩路開關量輸出 5內置100A大容量磁保持繼電器，可實現內部分合閘 6.ModbusRTU規約/DL/T645-07規約可自適應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網電表 3.支持*大需量及發生時間統計; 4支持兩路開關量輸出 5內置100A大容量磁保持繼電器，可實現內部分合閘 6.ModbusRTU規約/DL/T645-07規約可自適應 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 | |
物聯網水表 | LXSY-O-M/NB |
| 1.預付費功能 2.閥門自動維護功能 3.防水設計 4.防強磁干擾功能 5.低功耗設計 6.通訊方式:MBUS/NB |
四、結論
預付費低壓集中抄表系統是一種基于網絡電表的電力綜合管理系統，通過運用計算機網絡技術及相關專業技術將傳統的電力計量器具網絡化，具備實時保護、安全監控、負荷控制、電能計量、用戶服務等多種功能。系統集售電、集抄、分析等多項功能于一體，能加強對電力營銷工作的過程管理，提升了營銷管理的精細化水平。使用預付費低壓集中抄表系統．實現了集中管理網絡電表，有利于供電企業更為掌握客戶的用電動向，對網絡返回的數據進行分析(如負荷分析、線損分析等)，作好負荷預測、跟蹤，為有關部門調整供電方案、制定計劃提供數據支持。
參考文獻:
[1]王志梁，郭軼敏，曹華明.預付費低壓集中抄表系統開發及應用
[2]安科瑞電氣企業微電網設計與應用手冊2020.06版
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