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引言
作為一種新型的計量設備，預付費售電系統是指在用戶和供電部門之間建立的以預付費方式進行電能結算的系統，目前已廣泛應用于我局的計費計量工作。該系統可以打破原有的先用電再抄表后付費的模式，實現用戶“先付費、后用電"的新營銷模式，從而有效地降低用戶欠費的風險，解決供電部門電費回收難的問題。
一、預付費售電系統的原理
預付費售電系統按其物理組成可分為：內置安全認證模塊的預付費售電裝置、IC卡、IC卡售電終端(讀寫器)、售電管理系統、中心計算機、數據庫等，圖l為預付費售電系統的結構圖。預付費售電系統按邏輯組成可分為：用戶、預付費售電裝置功能及流程、IC卡管理流程、IC卡售電流程、售電管理部門。整個系統具備供電功能、計量功能、通斷控制功能、交費功能、報警功能、檢查功能統計功能、追繳陳欠電費功能、安全功能等。
以下將具體介紹該系統的工作原理：
1售電裝置
供電功能、計量功能、通斷控制、報警功能的實現主要由售電裝置來完成。售電裝置是一種具有IC卡通訊接口的電能計量柜(箱)，它可以按照協議好的特定付費方式完成電能計量、數據處理以及用戶用電控制，包括電能計量單元、售電控制器、報警單元和負荷開關及其他輔助裝置。
工作原理為：用戶首先通過IC卡將所購電量(金額)輸入到售電裝置的控制器中，然后由控制器進行數據處理、識別并提供給用戶。當剩余的電量(金額)快要用完的時候，售電裝置發出報警。當剩余的電量(金額)為0時(設有允許透支金額的用戶到允許透支金額用完時)，預付費裝置發出信號，控制分合斷路機構阻斷被控的供電回路。
2 IC卡和讀寫器
交費功能、檢查功能主要由IC卡和售電終端來實現。IC卡作為在售電裝置與中心計算機間傳遞信息的媒介，采用集非接觸式和接觸智能卡技術為一體的CPU型卡，在提供穩定可靠的射頻通訊技術的同時，還可以保證足夠的智能卡信息處理能力。同時，IC卡及售電終端使用對稱加密算法，要求3次相互認證，能夠保證系統安全。
工作原理為：系統首先發行檢查卡，將用戶處安裝的預付費售電裝置中的電能計量信息、用戶信息以及狀態信息全部讀取回系統；用戶通過IC卡售電終端以現金、銀行劃賬等方式繳納電費，IC卡售電管理終端將相應的購電信息寫入用戶IC卡。同時，為保證系統安全性，通過使用密匙對系統中售電流程進行認證管理。
3售電管理系統
售電管理系統是預付費售電業務的管理軟件，其具備以下基本功能：
（1）系統管理功能：數據備份、電卡管理、操作日志、電價管理、操作員管理等；
（2）用戶開戶功能：建立用戶檔案，給用戶售電；
（3）用戶管理功能：修改用戶基本資料；
（4）售電功能；
（5）自動結算和收*打印功能；
（6）特殊情況處理功能：補卡、補收*；
（7）報表功能；
（8）管理員權限管理功能。
同時，為了更貼近實際應用，售電管理系統還可以提供糾錯、累計結余處理、歷史欠費處理等擴展功能。
二、預付費售電系統的應用
預付費售電系統的應用分為現場安裝和后臺軟件操作2部分，具體流程如圖2所示。
下文將分別介紹預付費售電系統應用流程：
1現場安裝與調試
售電裝置按照電壓等級共分為2種：一種為高壓售電裝置，另一種為低壓售電裝置，分別對應高供高計、高供低計2種計量方式。高壓售電裝置安裝在變壓器的高壓側，需要經電壓互感器、電流互感器后才能接入控制器，由控制分合閘機構來驅動主回路高壓開關；低壓 售電裝置安裝在變壓器的低壓側，只需經電流互感器接入控制器，由控制分合閘機構來驅動帶電操作機構的負荷開關。售電裝置箱(柜)的整體安裝與計量箱(柜)的安裝方式相同。安裝完成后，就開始進行現場開戶調試，具體步驟是：
（1）復位：把復位卡放入控制柜感應區，按下讀卡按鈕，然后再按住編程按鈕，直到控制器顯示END，表示復位工作完成。控制器參數不變，控制器工作狀態為復位狀態。
（2）清零：清除當前、上月數據以及購電記錄。
（3）開戶：開戶時控制器在清零狀態下，應把所設參數一次傳入控制器內，通過用戶卡對設備進行參數設置、購電，并向預付費控制裝置追加購電量。
（4）*后查看各項數據設置是否正確，按分合閘按鈕看控制器工作是否正常，確定正確無誤后，開戶工作即完成，應當封好電能表與箱體等。
2后臺軟件操作
后臺軟件操作主要是指售電管理系統的安裝與操作以及數據庫的導入恢復和導出備份。
首先對照說明書安裝售電管理系統，重啟計算機后，以管理員身份登陸系統。然后進行系統配置，如設置操作員、電價等。配置完成并確定讀寫器與電腦連接正常后，進行開戶操作，輸入基本信息、電價信息、還款資料、電表信息后，還要確保將信息寫入IC卡中。開戶完成后。切換用戶，以營業員的角色登陸系統，進行售電操作。待用戶繳費后，輸入購電金額，顯示繳費收*，打印后關閉收*界面，售電工作即完成。針對一些特殊的操作，如報表統計、資料更改、過戶、換表、銷戶、報停、補卡等，系統都有明確的功能支持，在此不再贅述。為了保證系統數據的安全，需要定期對數據進行備份，并將備份數據保存在不同的磁盤分區。若數據庫崩潰，應先卸載數據庫，然后再重新安裝配置，*后導入備份的數據。
3故障處理
預付費售電系統的故障大體可分為現場故障和后臺軟件故障。對于現場故障，在排除電氣故障和接線錯誤的前提下，要重點檢查控制器，通過察看顯示屏的錯誤代碼來判斷故障原因。為了不影響用戶的正常用電，緊急情況下，要先將控制分合斷路機構退出，待故障處理后再重新投入。對于后臺軟件故障，要重點檢查讀寫器和軟件的異常情況，發現問題，先按照說明書上的方法排除，必要時，請廠家派技術人員協助處理。
三、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
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。
5．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，邊緣計算，斷點續傳，命令透傳 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，邊緣計算，斷點續傳，命令透傳 Anet-2E4SM 2.通訊方式:下行4路RS485通訊，上行2路以太網通訊 | |
Anet-2E8S1 |
| 1.電力抄表，數據轉發，邊緣計算，斷點續傳，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MODBUS TCP/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8G SD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-NK 2.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.Modbus RTU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.Modbus RTU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.Modbus RTU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、結語
本文分別介紹了預付費售電系統的原理及其實際應用方法，可以看到：預付費售電系統本身并不復雜，但是其安全性、可靠性要求卻很高。實踐證明，預付費售電系統在我局應用幾年以來，運行情況比較穩定，通過在用電客戶中的大范圍推廣使用，它有效地防范了惡意欠費的風險，及時地回籠了電費資金，為我局的電費催收工作提供了良好的技術保證。
參考文獻
[1]應美麗．預付費售電管理系統應用[J]．中國電力企業管理，2008(1O)
[2]馬利人，王龍．新型預付費電能計量控制柜的設計和應用[J]．大眾用電，2007(7)
[3]牛艷新.預付費售電系統原理及其應用分析.
[4]安科瑞企業微電網設計與應用手冊 2019.11版
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